Giải Toán 10 Bài 5 (Kết nối tri thức): Giá trị lượng giác của một góc từ 0 độ đến 180 độ
Với giải bài tập Toán lớp 10 Bài 5: Giá trị lượng giác của một góc từ 0 độ đến 180 độ sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Toán 10 Bài 5.
Giải bài tập Toán 10 Bài 5: Giá trị lượng giác của một góc từ 0 độ đến 180 độ
Bài giảng Toán 10 Bài 5: Giá trị lượng giác của một góc từ 0 độ đến 180 độ
Mở đầu
Mở đầu trang 33 Toán 10 Tập 1: Bạn đã biết tỉ số lượng giác của 1 góc nhọn. Đối với góc tù thì sao?
Lời giải:
Sau bài học này ta sẽ trả lời được:
Với góc α cho trước, 0o < α < 180o.
Trên nửa đường tròn đơn vị, vẽ điểm M(x0; y0) sao cho .
Khi đó: sinα = y0; cosα = x0;
tanα = (x0 ≠ 0); cotα = (y0 ≠ 0).
1. Gía trị lượng giác của 1 góc
a) Nêu nhận xét về vị trí của điểm M trên nửa đường tròn đơn vị trong mỗi trường hợp sau:
b) Khi 0o < α < 90o, nêu mối quan hệ giữa cos α, sin α với hoành độ và tung độ của điểm M.
Lời giải:
a) Gọi điểm A có tọa độ A(1; 0).
• α = 90o hay . Khi đó, điểm M có tọa độ M(0;1).
• α < 90o hay .
Do đó, điểm M(x0; y0) nằm trên cung tròn (không tính điểm C) thỏa mãn 0 < x0 ≤ 1, 0 ≤ y0 < 1.
• α > 90o hay .
Do đó, điểm M(x0; y0) nằm trên cung tròn (không tính điểm C) thỏa mãn −1 ≤ x0 < 0, 0 ≤ y0 < 1.
b) Khi 0o < α < 90o
Kẻ MH ^ Ox, MK ^ Oy (H Î Ox, H Î Oy). Khi đó .
Gọi điểm M có tọa độ M(x0; y0).
Xét tứ giác MKOH có:
(Ox ^ Oy)
(MH ^ Ox)
(MK ^ Oy)
Do đó tứ giác MKOH là hình chữ nhật.
Suy ra OH = |x0| = x0; MH = OK = |y0| = y0.
Ta có OM = 1 (bán kính đường tròn đơn vị).
Xét ∆MHO vuông tại H, ta có:
Hay sin α = y0.
Ta lại có: .
Hay cos α = x0.
Vậy cos α là hoành độ của điểm M và sin α là tung độ của điểm M.
Luyện tập 1 trang 35 Toán 10 Tập 1: Tìm các giá trị lượng giác của góc 120o (H.3.4).
Lời giải:
Điểm M nằm trên nửa đường tròn đơn vị sao cho .
Hai điểm N, P tương ứng là hình chiếu vuông của M lên hai trục Ox, Oy.
Ta có: OM = 1 (bán kính đường tròn đơn vị).
Ta có .
.
Xét tam giác vuông MON, có:
+
.
+
.
Ta có điểm M nằm bên trái trục Oy (vì là góc tù).
Suy ra điểm M có tọa độ là M.
Do đó theo định nghĩa ta có: sin120° = , cos120° = .
Suy ra
+
.
+
.
2. Mối quan hệ giữa các giá trị lượng giác của hai góc bù nhau
Lời giải:
Hai điểm M và M’ đối xứng với nhau qua trục Oy.
Tọa độ của hai điểm M và M’ là: M(x0; y0), M’(–x0; y0).
Ta có: .
Khi đó:
∙ sin α = y0, cos α = x0.
∙ sin (180o – α) = y0, cos (180o – α) = –x0 hay x0 = – cos (180o – α).
Do đó: sin α = sin (180o – α) (= y0), cos α = – cos (180o – α) (= x0).
Vậy sin α = sin (180o – α), cos α = – cos (180o – α).
Lời giải:
Ta có:
Dễ thấy: .
Xét ∆NOQ và ∆MOP có:
OM = ON = 1 (bán kính đường tròn đơn vị).
.
Do đó ΔNOQ = ΔMOP (cạnh huyền – góc nhọn)
Suy ra OP = OQ (hai cạnh tương ứng)
Ta có: OP = cos α, OQ = sin (90o – α).
Do đó: cos α = sin (90o − α).
Lời giải:
Giả sử chiếc đu quay quay theo chiều kim đồng hồ.
Gọi M là vị trí thấp nhất của cabin, M’ là vị trí của cabin sau 20 phút và các điểm A, A’, B, H (như hình vẽ).
Vì đi cả vòng quay mất 30 phút nên sau 20 phút, cabin sẽ đi quãng đường bằng chu vi đường tròn.
Sau 15 phút, cabin di chuyển từ điểm M đến điểm B, đi được chu vi đường tròn.
Trong 5 phút tiếp theo, cabin đi chuyển từ điểm B đến điểm M’ tương ứng chu vi đường tròn hay cung tròn .
Do đó:
Ta có (m).
Do đó, độ cao của người đó là:
37,5 + 90 = 127,5 (m).
Vậy sau 20 phút quay người đó ở độ cao 127,5 m.
Bài tập
a) (2sin 30o + cos 135o – 3tan 150o) . (cos 180o – cot 60o);
b) sin2 90o + cos2 120o + cos2 0o – tan2 60o + cot2 135o;
c) cos 60o . sin 30o + cos2 30o.
Chú ý: sin2 α = (sin α)2 , cos2 α = (cos α)2 , tan2 α = (tan α)2 , cot2 α = (cot α)2.
Lời giải:
a) Đặt A = (2sin 30o + cos 135o – 3tan 150o) . (cos 180o – cot 60o).
Ta có: cos 135o = – cos 45o; cos 180o = – cos 0o; tan 150o = – tan30o; cot60° = tan 30°.
A = (2sin30o – cos 45o + 3tan 30o) . (– cos 0o – tan 30o).
Sử dụng bảng lượng giác của một số góc đặc biệt, ta có:
; ; ; cos 0o = 1.
Do đó
.
b) Đặt B = sin2 90o + cos2 120o + cos2 0o – tan2 60o + cot2 135o.
Ta có: cos 120o = – cos 60o; cot 135o = – cot 45o
cos2 120o = cos2 60o; cot2 135o = cot2 45o
Khi đó B = sin2 90o + cos2 60o + cos2 0o – tan2 60o + cot2 45o.
Sử dụng bảng lượng giác của một số góc đặc biệt, ta có:
cos 0o = 1; cot 45o = 1; ; ; sin 90o = 1.
Do đó
c) Đặt C = cos 60o . sin 30o + cos2 30o
Sử dụng bảng lượng giác của một số góc đặc biệt, ta có:
; ; .
Do đó
.
Bài 3.2 trang 37 Toán 10 Tập 1: Đơn giản các biểu thức sau:
a) sin 100o + sin 80o + cos 16o + cos 164o;
b) 2sin (180o – α) . cot α – cos (180o – α) . tan α . cot (180o – α) với 0o < α < 90o.
Lời giải:
a) Ta có: sin 100o = sin (180o – 100o) = sin 80o;
cos 164o = cos (180o – 16o) = – cos 16o.
Do đó sin 100o + sin 80o + cos 16o + cos 164o
= sin 80o + sin 80o + cos 16o – cos 16o
= 2sin 80o.
b) Với 0o < α < 90o, ta có:
sin (180o – α) = sin α; cos (180o – α) = – cos α;
tan (180o – α) = – tan α; cot (180o – α) = – cot α.
Khi đó,
2sin (180o – α) . cot α – cos (180o – α) . tan α . cot (180o – α)
= 2sin α . cot α – (– cos α) . tan α . (– cot α)
= 2sin α . cot α – cos α . tan α . cot α
= 2sin α . – cos α .
= 2cos α – cos α = cos α.
Bài 3.3 trang 37 Toán 10 Tập 1: Chứng minh các hệ thức sau:
Lời giải:
a)
Gọi M(x; y) là điểm trên đường tròn đơn vị sao cho .
Ta có: OM = 1 (bán kính đường tròn đơn vị).
Gọi N, P tương ứng là hình chiếu vuông góc của M lên các trục Ox, Oy.
Ta có: (1)
Mà (2)
Từ (1) và (2) suy ra: sin2 α + cos2 α = ON2 + MN2 = OM2 = 1 (do ∆OMN vuông tại N).
Do đó sin2 α + cos2 α = 1 (đpcm).
b) Ta có: (α ≠ 90o)
.
Mà theo câu a) ta có: sin2 α + cos2 α = 1 với mọi góc α.
(đpcm)
c) Ta có: (0o < α < 180o)
.
Mà theo câu a) ta có: sin2 α + cos2 α = 1 với mọi góc α.
(đpcm).
Bài 3.4 trang 37 Toán 10 Tập 1: Cho góc α (0o < α < 180o) thỏa mãn tan α = 3.
Lời giải:
Ta có: (α ≠ 90o)
.
Vì 0o < α < 180o nên sin α > 0.
Mà tan α = 3 > 0 cos α > 0 .
Lại có: sin α = cos α . tan α = .
Do đó
.
Vậy với α (0o < α < 180o) thỏa mãn tan α = 3 thì .
Lý thuyết Toán 10 Bài 5. Giá trị lượng giác của một góc từ 00 đến 1800– Kết nối tri thức
1. Giá trị lượng giác của một góc
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, nửa đường tròn tâm O, bán kính R = 1 nằm phía trên trục hoành được gọi là nửa đường tròn đơn vị.
Cho trước một góc α, 0° ≤ α ≤ 180°. Khi đó, có duy nhất điểm M(x0; y0) trên nửa đường tròn đơn vị để .
- Định nghĩa tỉ số lượng giác của một góc từ 0o đến 180o
Với mỗi góc α (0° ≤ α ≤ 180°), gọi M(x0; y0) là điểm trên nửa đường tròn đơn vị sao cho . Khi đó:
+ sin của góc α là tung độ y0 của điểm M, được kí hiệu là sin α;
+ côsin của góc α là hoành độ x0 của điểm M, được kí hiệu là cos α;
+ Khi α ≠ 90° (hay x0 ≠ 0), tang của α là , được kí hiệu là tan α;
+ Khi α ≠ 0° và α ≠ 180° (hay y0 ≠ 0), côtang của α là , được kí hiệu là cot α.
- Từ định nghĩa trên ta có:
- Bảng giá trị lượng giác (GTLG) của một số góc đặc biệt:
Chú ý: Kí hiệu || chỉ giá trị lượng giác tương ứng không xác định.
Ví dụ: Tìm các giá trị lượng giác của góc 120°.
Gọi M là điểm trên nửa đường tròn đơn vị sao cho . Gọi N, K tương ứng là hình chiếu vuông góc của M lên các trục Ox, Oy.
Do và nên và .
Từ bảng GTLG của một số góc đặc biệt:
Ta có: cos 60o = và cos 30o =
Các tam giác MOK và MON là các tam giác vuông với cạnh huyền bằng 1
Suy ra ON = cos.OM = cos60o.1 = và OK = cos.OM = cos30o.1 =
Mặt khác, do điểm M nằm bên trái trục tung nên
Theo định nghĩa giá trị lượng giác ta có:
sin 120o =
cos 120o =
tan 120o =
cot 120o = .
Vậy sin 120o = ; cos 120o = ; tan 120o = ; cot 120o = .
- Ta có thể dùng máy tính bỏ túi để tính giá trị gần đúng của các giá trị lượng giác của một góc.
Ví dụ:
- Ta cũng có thể tìm được góc khi biết một giá trị lượng giác của góc đó.
Ví dụ:
Chú ý:
+ Khi tìm x biết sin x, máy tính chỉ đưa ra giá trị x ≤ 90°.
+ Muốn tìm x khi biết cos x, tan x, ta cũng làm tương tự như trên, chỉ thay phím tương ứng bởi phím .
2. Mối quan hệ giữa các giá trị lượng giác của hai góc bù nhau
Đối với hai góc bù nhau, α và 180° – α, ta có:
sin (180° – α) = sin α;
cos (180° – α) = – cos α;
tan (180° – α) = – tan α (α ≠ 90°);
cot (180° – α) = – cot α (0° < α < 180°).
Chú ý:
- Hai góc bù nhau có sin bằng nhau; có côsin, tang, côtang đối nhau.
Ví dụ: Tính các giá trị lượng giác của góc 135°.
Hướng dẫn giải
Ta có 135° + 45° = 180°, vì vậy góc 135° và góc 45° là hai góc bù nhau:
Suy ra:
sin135° = sin45° =
cos135° = – cos45° =
tan135° = – tan45° = –1
cot135° = – cot45° = –1
Vậy sin135° = ; cos135° = ; tan135° = –1 ; cot135° = –1.
- Hai góc phụ nhau có sin góc này bằng côsin góc kia, tang góc này bằng côtang góc kia.
Ví dụ:
Ta có 30° + 60° = 90° nên góc 30° và góc 60° là hai góc phụ nhau.
Khi đó:
sin30° = cos60° =
tan30° = cot60° = .
Xem thêm lời giải bài tập Toán lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:
Bài 6: Hệ thức lượng trong tam giác
Bài 8: Tổng và hiệu của hai vectơ
Bài 9: Tích của một vecto với một số
Xem thêm tài liệu Toán lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:
Lý thuyết Bài 5. Giá trị lượng giác của một góc từ 0 đến 180
Trắc nghiệm Bài 5: Giá trị lượng giác của 1 góc từ 0° đến 180°
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn lớp 10 (hay nhất) – Kết nối tri thức
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Kết nối tri thức
- Soạn văn lớp 10 (ngắn nhất) – Kết nối tri thức
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn lớp 10 - KNTT
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Kết nối tri thức
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Kết nối tri thức
- Văn mẫu lớp 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Ngữ văn 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Tiếng Anh 10 Global Success – Kết nối tri thức
- Giải sbt Tiếng Anh 10 Global Success – Kết nối tri thức
- Ngữ pháp Tiếng Anh 10 Global success
- Bài tập Tiếng Anh 10 Global success theo Unit có đáp án
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh 10 Global success đầy đủ nhất
- Giải sgk Vật lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Vật lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Vật lí 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Vật lí 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề dạy thêm Vật lí 10 cả 3 sách (2024 có đáp án)
- Giải sgk Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề dạy thêm Hóa 10 cả 3 sách (2024 có đáp án)
- Giải sgk Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Lịch sử 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Lịch sử 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Lịch sử 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Lịch sử 10 - Kết nối tri thức
- Giải sgk Địa lí 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Địa Lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Địa lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Địa lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Công nghệ 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Công nghệ 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Kinh tế và pháp luật 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết KTPL 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng - an ninh 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Giáo dục quốc phòng 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Giáo dục quốc phòng 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Hoạt động trải nghiệm 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục thể chất 10 – Kết nối tri thức