Đề bài

Xét tam giác đều ABC có cạnh bằng 2a.

a) Tính đường cao AH của tam giác ABC (H.4.7b) .

b) Tính \(\sin {30^0};\cos {30^0};\sin {60^0};\cos {60^0}.\)

c) Tính \(\tan {30^0};\cot {30^0};\tan {60^0};\cot {60^0}.\)

Phương pháp giải

Chú ý trong tam giác đều, đường cao vừa là đường phân giác vừa là đường trung tuyến. Từ đó ta tính được cạnh AH và các tỉ số lượng giác liên quan.

Lời giải của GV Loigiaihay.com

a) Tam giác ABC đều có đường cao AH nên AH cũng là đường trung tuyến của tam giác. Do đó ta có H là trung điểm của BC nên \(BH = HC = \frac{{BC}}{2} = \frac{{2a}}{2} = a\)

Xét tam giác ABH vuông tại H, ta có: \(A{B^2} = A{H^2} + H{B^2}\) (Đjnh lý Pythagore)

Suy ra \({\left( {2a} \right)^2} = A{H^2} + {a^2}\) nên \(A{H^2} = 3a\) hay \(AH = a\sqrt 3 \)

b) Tam giác ABC đều nên \(\widehat A = \widehat B = \widehat C = {60^0}\)

Nên \(\cos {60^0} = \cos \widehat B = \frac{{BH}}{{AB}} = \frac{a}{{2a}} = \frac{1}{2};\) \(\sin {60^0} = \sin \widehat B = \frac{{AH}}{{AB}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{{2a}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)

Tam giác ABC đều nên AH vừa là đường cao vừa là đường phân giác của góc A, do đó \(\widehat {BAH} = \widehat {CAH} = \frac{{\widehat {BAC}}}{2} = \frac{{{{60}^0}}}{2} = {30^0}\)

\(\sin {30^0} = \sin \widehat {BAH} = \frac{{BH}}{{AB}} = \frac{a}{{2a}} = \frac{1}{2};\) \(\cos {30^0} = \cos \widehat {BAH} = \frac{{AH}}{{AB}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{{2a}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)

c) \(\tan {30^0} = \tan \widehat {BAH} = \frac{{BH}}{{AH}} = \frac{a}{{a\sqrt 3 }} = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\)

\(\cot {30^0} = \cot \widehat {BAH} = \frac{{AH}}{{BH}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{a} = \sqrt 3 \)

\(\tan {60^0} = \tan \widehat {ABH} = \frac{{AH}}{{BH}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{a} = \sqrt 3 \)

\(\cot {60^0} = \tan \widehat {ABH} = \frac{{BH}}{{AH}} = \frac{a}{{a\sqrt 3 }} = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\)