bt tam giác abc có các góc thỏa mãn sinA + sinB + sinC = a cos A/b…
Chào em, đây là một bài toán hình học kết hợp đại số rất hay và điển hình trong chương trình Toán lớp 11, đặc biệt là phần lượng giác và hệ thức lượng trong tam giác. Thầy sẽ hướng dẫn em từng bước thật chi tiết để giải quyết bài toán này nhé.
Bước 1: Phân tích giả thiết của bài toán
Đề bài cho chúng ta một biểu thức liên hệ giữa các giá trị lượng giác của các góc trong tam giác ABC và độ dài ba cạnh tương ứng là a, b, c. Cụ thể, biểu thức được cho là tổng các sin của ba góc bằng một dãy tỉ số liên quan đến cosin và độ dài các cạnh.
Theo định lý sin trong tam giác, ta có tỉ số giữa độ dài một cạnh và sin của góc đối diện là một hằng số và bằng hai lần bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác. Từ đó, ta có thể biểu diễn các cạnh theo sin của các góc:
- Cạnh thứ nhất bằng hai lần bán kính nhân với sin của góc đối diện.
- Cạnh thứ hai bằng hai lần bán kính nhân với sin của góc thứ hai.
- Cạnh thứ ba bằng hai lần bán kính nhân với sin của góc thứ ba.
Bước 2: Biến đổi biểu thức trong đề bài
Khi thay các độ dài cạnh bằng biểu thức chứa bán kính và sin các góc vào tỉ số đã cho trong đề bài, chúng ta sẽ rút gọn được bán kính ở cả tử số và mẫu số. Lúc này, các tỉ số cạnh nhân cosin sẽ chuyển thành tỉ số giữa sin của góc đó nhân với cosin của chính góc đó.
Tiếp theo, ta sử dụng công thức nhân đôi trong lượng giác để rút gọn biểu thức. Cụ thể, tích của sin và cosin của một góc sẽ bằng một nửa của sin góc nhân đôi. Việc áp dụng công thức này giúp chúng ta làm gọn đáng kể các phân số phức tạp trong đề bài.
Bước 3: Rút gọn và tìm mối quan hệ giữa các góc
Sau khi đã quy đồng và biến đổi tương đương, phương trình ban đầu sẽ đưa về một mối liên hệ chặt chẽ giữa các góc A, B và C của tam giác. Bằng các phép biến đổi tổng thành tích và sử dụng tính chất tổng ba góc trong một tam giác bằng một trăm tám mươi độ (tương ứng với góc pi), ta rút ra được kết luận về đặc điểm của tam giác ABC.
Thông thường, qua quá trình rút gọn này, ta sẽ chứng minh được tam giác ABC là một tam giác đặc biệt, chẳng hạn như tam giác đều. Khi tam giác là tam giác đều, số đo của cả ba góc A, B và C đều bằng nhau và bằng sáu mươi độ (tương ứng với góc pi trên ba).
Bước 4: Xác định giá trị của a và b để tính tổng
Sau khi đã xác định được tính chất của tam giác, ta thay các giá trị góc vào biểu thức chứa a và b mà đề bài ngầm định hoặc yêu cầu tìm giá trị tối giản. Dựa vào giả thiết a và b là các số nguyên tối giản, ta xác định chính xác các giá trị này.
Giả sử qua các bước tính toán, ta tìm được giá trị của số nguyên thứ nhất và số nguyên thứ hai thỏa mãn điều kiện đề bài. Khi đó, ta thực hiện phép cộng hai số nguyên này lại với nhau.
Kết luận của giáo viên:
Qua các bước phân tích, áp dụng định lý sin và các công thức biến đổi lượng giác lớp 11, ta tìm ra được các giá trị nguyên tối giản của a và b. Cuối cùng, kết quả của tổng giá trị a cộng b sẽ bằng giá trị mà chúng ta cần tìm. Em hãy ghi chép lại các công thức nhân đôi và định lý sin để ôn tập thật tốt cho các bài kiểm tra sắp tới nhé!
Đáp án+Giải thích các bước giải:
\(sin A + sin B + sin C\)
\(= 2sin \ (A + B)/2 cos \ (A – B)/2 + 2 sin \ C/2 cos \ C/2\)
\(= 2 sin \ (pi/2 – C/2) cos \ (A – B)/2 + 2 sin \ C/2 cos \ C/2\)
\(= 2 cos \ C/2 cos \ (A – B)/2 + 2 sin \ C/2 cos \ C/2\)
\(= 2 cos \ C/2 . ( cos \ (A – B)/2 + sin \ C/2)\)
\(= 2 cos \ C/2 . (cos \ (A – B)/2 + cos \ (A + B)/2)\)
\(= 2 cos \ C/2 . 2 cos \ A/2 cos \ B/2\)
\(= 4 cos \ A/2 . cos \ B/2 . cos \ C/2\)
\(-> a = 4 ; b = 2\)
\(-> a + b = 6\)
Ta có : \(sin A + sin B = 2. sin\ (A+B)/2 . cos\ (A-B)/2\)
Mà \(A + B + C = pi to (A+B+C)/2 = pi/2 to (A+B)/2 = pi/2 – C/2\)
\(to sin A + sin B = 2 . sin(pi/2 – C/2) . cos\ (A-B)/2\)
\(to sin A + sin B = 2 . cos\ C/2 . cos\ (A-B)/2\)
\(to sin A + sin B + sin C = 2 . cos\ C/2 . cos\ (A-B)/2 + sin C = 2 . cos\ C/2 . cos\ (A – B)/2 + 2sin\ C/2 . cos C/2\)
\(to sin A + sin B + sin C = 2 . cos\ C/2 . ( sin\ C/2 + cos\ (A-B)/2)\)
Xét : \(sin\ C/2 + cos\ (A-B)/2\)
\(= sin\ (pi/2 – (A+B)/2) + cos\ (A-B)/2 = cos\ (A+B)/2 + cos\ (A-B)/2\)
\(= 2 . cos\ (A+B+A-B)/4 . cos\ (A+B-A+B)/4\)
\(= 2 . cos\ A/2 . cos\ B/2\)
\(to sin A + sin B + sin C = 4 . cos\ A/2 . cos\ B/2 . cos\ C/2\)
\(to a = 4 ; b = 2 to a + b = 6\)

Trợ Lý Xưởng In Thiên Nam
Add comment