Khi đã biết một cặp cạnh và góc đối diện
Khi biết một cạnh cùng hai góc của tam giác, ta tìm góc còn lại bằng tổng ba góc, rồi dùng định lí sin để tìm hai cạnh còn thiếu.
Định lí sin
Với kí hiệu $a=BC,b=CA,c=AB$ và bán kính đường tròn ngoại tiếp $R$, ta có
$$\frac a{\sin A}=\frac b{\sin B}=\frac c{\sin C}=2R.$$
Mỗi phân số phải ghép một cạnh với sin của **góc đối diện**. Đặc biệt, $R=a/(2\sin A)$, không phải $a/\sin A$.
Một cạnh, hai góc
Cho $A=30^\circ$, $B=45^\circ$, $a=6$.
Trước hết $C=180^\circ-30^\circ-45^\circ=105^\circ$. Theo định lí sin,
$$b=\frac{6\sin45^\circ}{\sin30^\circ}=6\sqrt2,\qquad c=\frac{6\sin105^\circ}{\sin30^\circ}=12\sin105^\circ\approx11{,}59.$$
Bán kính ngoại tiếp là $R=6/(2\sin30^\circ)=6$. Ta giữ giá trị chính xác hoặc đầy đủ chữ số trong các bước tính, chỉ làm tròn ở kết quả cuối.
Chọn công thức theo dữ kiện
Giải tam giác là tìm các cạnh và góc chưa biết.
| Dữ kiện | Bước đầu thường dùng |
|---|---|
| Một cạnh và hai góc | Tổng ba góc, rồi định lí sin |
| Hai cạnh và góc xen giữa | Định lí côsin để tìm cạnh thứ ba |
| Ba cạnh | Định lí côsin để tìm góc |
Sau bước đầu, dùng định lí sin hoặc côsin phù hợp. Nếu dùng sin để tìm góc, nhớ kiểm tra khả năng góc bù.
Đo một khoảng cách khó đến trực tiếp
Hai vị trí $A,B$ ở cùng một bờ sông cách nhau $50$ m. Nhìn đến điểm $C$ ở bờ đối diện, đo được $A=75^\circ$, $B=60^\circ$ trong tam giác $ABC$. Tìm khoảng cách $AC$.
Góc $C=45^\circ$. Cạnh $AC$ đối diện góc $B$, còn $AB$ đối diện góc $C$, nên
$$AC=\frac{AB\sin B}{\sin C}=\frac{50\sin60^\circ}{\sin45^\circ}=25\sqrt6\approx61{,}2\text{ m}.$$
Đây là khoảng cách từ $A$ đến $C$, chưa chắc là chiều rộng vuông góc của dòng sông. Phải trả lời đúng đại lượng đề hỏi.
Một giá trị sin có thể cho hai góc
Cho $A=30^\circ$, $a=5$, $b=8$. Định lí sin cho $\sin B=8\sin30^\circ/5=0{,}8$.
Trong khoảng $(0^\circ;180^\circ)$, có $B_1\approx53{,}13^\circ$ hoặc $B_2\approx126{,}87^\circ$. Cả hai đều có $A+B<180^\circ$, nên đều cho một tam giác. Góc $C$ tương ứng khoảng $96{,}87^\circ$ hoặc $23{,}13^\circ$.
Vậy dữ kiện hai cạnh và một góc không xen giữa có thể xác định hai tam giác. Không chỉ lấy kết quả đầu tiên máy tính trả về.
Tìm bán kính ngoại tiếp
Cho $a=10$, $A=30^\circ$. Bán kính ngoại tiếp là bao nhiêu?
Đã chia cho 2 sin A.
Đây là đường kính 2R.
Cần dùng góc 30°, không giả sử cạnh là đường kính.
Không có cos hay căn 3 trong phép tính này.
Lời giải
$R=10/(2\cdot\frac12)=10$.
Giải tam giác bằng định lí sin
Cho tam giác $ABC$ có $A=45^\circ$, $B=60^\circ$, $a=4\sqrt2$. Bộ giá trị $(C;b;R)$ nào đúng?
Giá trị 8 là $2R$, không phải $R$.
Đã nhân thừa 2 khi tính cạnh $b$.
Đúng. Góc còn lại, cạnh đối diện $B$ và bán kính đều được tính đúng.
Tổng ba góc phải bằng $180^\circ$, nên $C=75^\circ$.
Lời giải
Góc còn lại là
$$C=180^\circ-45^\circ-60^\circ=75^\circ.$$
Theo định lí sin,
$$\frac{a}{\sin A}=\frac{4\sqrt2}{\sqrt2/2}=8.$$
Do đó $b=8\sin60^\circ=4\sqrt3$. Đồng thời $2R=8$, nên $R=4$. Chọn C.
Những điều cần nhớ
Ghép đúng cạnh với góc đối diện; chọn sin hay côsin theo dữ kiện. Khi tìm góc từ sin, kiểm tra góc bù và tổng ba góc. Bài đo đạc cần giữ đơn vị và làm tròn cuối cùng.
Đang học