Bài 28. Đường tròn ngoại tiếp và đường tròn nội tiếp của một tam giác

Hoạt động 6 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 2 - Trang 75)

Hướng dẫn giải

a) Tam giác ABC đều nên G là trọng tâm của tam giác ABC đồng thời là giao điểm của ba đường phân giác. Do đó, G là tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC.

b) Vì G là giao điểm của ba đường trung trực trong tam giác đều ABC (do G là trọng tâm tam giác ABC) nên G là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.

Gọi D là giao điểm của AG và CB. Suy ra, AG là bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.

Tam giác ABC đều nên AD là đường trung tuyến đồng thời là đường cao trong tam giác. Do đó, \(GD \bot CB\) tại D. Suy ra, GD là bán kính đường tròn nội tiếp tam giác ABC.

Vì G là trọng tâm tam giác ABC nên \(AG = 2GD\) suy ra \(GD = \frac{1}{2}AG\).

Bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC là: \(AG = \frac{\sqrt 3}{3} BC\)

Do đó, \(GD = \frac{1}{2}.\frac{\sqrt 3}{3} BC = \frac{{\sqrt 3 }}{6}BC\).

Vậy bán kính đường tròn nội tiếp tam giác ABC bằng một nửa đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC và bằng \(\frac{{\sqrt 3 }}{6}BC\).

(Trả lời bởi datcoder)
Thảo luận (1)

Thực hành (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 2 - Trang 75)

Hướng dẫn giải

HS làm theo hướng dẫn của GV và SGK.

(Trả lời bởi datcoder)
Thảo luận (1)

Luyện tập 3 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 2 - Trang 76)

Hướng dẫn giải

a) Vẽ ba đường phân giác của tam giác ABC. Gọi I là giao điểm của ba đường phân giác đó.

Gọi H là giao điểm của AI và BC. Vẽ đường tròn tâm I, bán kính IH.

Khi đó, đường tròn (I; IH) là đường tròn nội tiếp tam giác ABC cần vẽ.

b) Vì (I; r) nội tiếp tam giác ABC nên bán kính đường tròn nội tiếp tam giác ABC là:

\(r = \frac{{BC\sqrt 3 }}{6} = \frac{{4\sqrt 3 }}{6} = \frac{{2\sqrt 3 }}{3}\left( {cm} \right)\)

(Trả lời bởi datcoder)
Thảo luận (1)

Bài tập 9.7 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 2 - Trang 76)

Hướng dẫn giải

Tam giác ABC vuông cân tại A nên \(AB = AC = 2\sqrt 2 cm\)

Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABC vuông tại A ta có:

\(B{C^2} = A{B^2} + A{C^2} = {\left( {2\sqrt 2 } \right)^2} + {\left( {2\sqrt 2 } \right)^2} = 16 \Rightarrow BC = 4cm\)

Vì O là trung điểm của BC nên \(OB = OC = \frac{{BC}}{2} = \frac{4}{2} = 2\left( {cm} \right)\)

Vì tam giác ABC vuông tại A nên tam giác ABC nội tiếp đường tròn tâm O, bán kính OC.

Vậy bán kính đường tròn (O) ngoại tiếp tam giác ABC bằng 2cm.

(Trả lời bởi datcoder)
Thảo luận (1)

Bài tập 9.8 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 2 - Trang 76)

Hướng dẫn giải

Vì tam giác ABC đều nội tiếp đường tròn (O) nên O là trọng tâm, trực tâm của tam giác ABC.

Gọi H là giao điểm của AO và BC nên AH là trung trực đồng thời là đường cao, đường trung tuyến trong tam giác đều ABC.

Do đó: \(OA = \frac{{BC\sqrt 3 }}{3} \Rightarrow BC = \sqrt 3 OA = 3\sqrt 3 \left( {cm} \right)\)

Vì O là trọng tâm của tam giác ABC, AH là đường trung tuyến của tam giác ABC nên \(AH = \frac{3}{2}OA = \frac{3}{2}.3 = \frac{9}{2}\left( {cm} \right)\)

Diện tích tam giác ABC là:

\(S = \frac{1}{2}AH.BC = \frac{1}{2}.\frac{9}{2}.3\sqrt 3  = \frac{{27\sqrt 3 }}{4}\left( {c{m^2}} \right)\)

(Trả lời bởi datcoder)
Thảo luận (1)

Bài tập 9.9 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 2 - Trang 76)

Hướng dẫn giải

Ta có $O A=O B$ (cùng bằng bán kính đường tròn ngoại tiếp $(O)$ của $\triangle A B C$ ) nên $\triangle \mathrm{OAC}$ cân tại O , do đó $\widehat{O A C}=\widehat{O C A}$ (tính chất tam giác cân).

Lại có $\widehat{O A C}+\widehat{O C A}+\widehat{A O C}=180^{\circ}$ (tổng ba góc của một tam giác)
Suy ra $2 \widehat{O A C}+\widehat{A O C}=180^{\circ}$
Nên $\widehat{O A C}=\frac{180^{\circ}-\widehat{A O C}}{2}=90^{\circ}-\frac{\widehat{A O C}}{2}$.
Gọi K là giao điểm của AH và BC . Khi đó AK là đường cao của tam giac ABC .
Xét $\triangle A B K$ vuông tại K có: $\widehat{A B K}+\widehat{B A K}=90^{\circ}$ (tổng hai góc nhọn của tam giác vuông)

Suy ra $\widehat{B A K}=90^{\circ}-\widehat{A B K}$ hay $\widehat{B A H}=90^{\circ}-\widehat{A B C}$. (2)
Mặt khác, xét đường tròn ( O ) có $\widehat{A B C}, \widehat{A O C}$ lần lượt là góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn cung $A C$ nên $\widehat{A B C}=\frac{1}{2} \widehat{A O C}$. (3)

Từ (2) và (3) ta có $\widehat{B A H}=90^{\circ}-\frac{\widehat{A O C}}{2}$.
Từ (1) và (4) ta có $\widehat{B A H}=\widehat{O A C}$.

(Trả lời bởi datcoder)
Thảo luận (1)

Bài tập 9.10 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 2 - Trang 76)

Hướng dẫn giải

Vì đường tròn (I) nội tiếp tam giác ABC với các tiếp điểm trên các cạnh AB, AC lần lượt là E, F nên \(IF \bot AC,IE \bot AB \Rightarrow \widehat {IFA} = \widehat {AEI} = {90^o}\).

Tứ giác AEIF có:

\(\widehat {EAF} + \widehat {EIF} + \widehat {IFA} + \widehat {AEI} = {360^o}\)

\(\widehat {EIF} + \widehat {EAF} = {360^o} - \left( {\widehat {IFA} + \widehat {AEI}} \right) = {180^o} \)

Vậy \(\widehat {EIF} + \widehat {BAC} = {180^o}\).

(Trả lời bởi datcoder)
Thảo luận (1)

Bài tập 9.11 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 2 - Trang 76)

Hướng dẫn giải

Vì tam giác ABC ngoại tiếp đường tròn (I) và bán kính đường tròn (I) nội tiếp tam giác đều ABC bằng 1cm nên ta có: \(1 = \frac{{\sqrt 3 }}{6}BC \Rightarrow BC = 2\sqrt 3 \left( {cm} \right)\).

Vậy độ dài cạnh tam giác đều bằng \(2\sqrt 3 cm\).

(Trả lời bởi datcoder)
Thảo luận (1)

Bài tập 9.12 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 2 - Trang 76)

Hướng dẫn giải

Gọi khung gỗ hình tam giác đều là tam giác ABC.

Đồng hồ là đường tròn tâm I, bán kính \(IH = \frac{{30}}{2} = 15cm\)

Vì (I; IH) nội tiếp tam giác đều ABC nên \(IH = \frac{{\sqrt 3 }}{6}BC\), \(15 = \frac{{\sqrt 3 }}{6}BC\) nên \(BC = 30\sqrt 3 \left( {cm} \right)\)

Vậy độ dài cạnh khung gỗ phía bên trong bằng \(30\sqrt 3 cm\).

(Trả lời bởi datcoder)
Thảo luận (1)