[SGK Toán Lớp 7 Cánh Diều] Bài 2. Quan hệ giữa góc và cạnh đối diện. Bất đẳng thức tam giác
Bài học này tập trung vào quan hệ giữa góc và cạnh đối diện trong tam giác, một khái niệm quan trọng trong hình học. Chúng ta sẽ tìm hiểu về bất đẳng thức tam giác, một quy tắc quan trọng giúp chúng ta so sánh các cạnh và các góc trong tam giác. Mục tiêu chính là giúp học sinh hiểu rõ mối quan hệ này, áp dụng vào các bài toán và giải quyết các bài tập liên quan.
2. Kiến thức và kỹ năngSau khi hoàn thành bài học, học sinh sẽ:
Hiểu được khái niệm góc và cạnh đối diện trong tam giác. Nắm vững quan hệ giữa góc và cạnh đối diện: cạnh đối diện với góc lớn hơn thì lớn hơn, và ngược lại. Áp dụng được bất đẳng thức tam giác để so sánh các cạnh và góc trong tam giác. Vận dụng kiến thức vào việc giải quyết các bài tập hình học liên quan. Phân tích và nhận biết các trường hợp khác nhau của tam giác dựa trên quan hệ giữa góc và cạnh. 3. Phương pháp tiếp cậnBài học được tổ chức theo trình tự logic, bao gồm:
Khởi động:
Giới thiệu khái niệm góc và cạnh đối diện thông qua các hình vẽ minh họa.
Giải thích:
Đưa ra định lý về quan hệ giữa góc và cạnh đối diện, minh họa bằng các ví dụ cụ thể.
Ứng dụng:
Áp dụng định lý vào các bài tập ví dụ, phân tích từng bước giải quyết bài toán.
Thảo luận:
Tạo không gian cho học sinh thảo luận, đặt câu hỏi và chia sẻ ý kiến về bài học.
Bài tập thực hành:
Đưa ra các bài tập đa dạng, từ dễ đến khó, để học sinh luyện tập và củng cố kiến thức.
Tổng kết:
Tóm tắt lại kiến thức chính, nhấn mạnh những điểm quan trọng và khái quát về bất đẳng thức tam giác.
Kiến thức về quan hệ giữa góc và cạnh, bất đẳng thức tam giác có nhiều ứng dụng trong cuộc sống như:
Thiết kế kiến trúc:
Xây dựng các công trình vững chắc, cân đối.
Đo đạc địa hình:
Xác định khoảng cách, chiều cao, hướng.
Định vị:
Vị trí của các vật thể trong không gian.
Giải quyết các bài toán hình học thực tế:
Ví dụ, tính độ dài các cạnh, so sánh các góc trong một mảnh đất.
Bài học này là một phần quan trọng trong chương trình hình học lớp 7, kết nối với các kiến thức cơ bản về tam giác. Nó là nền tảng cho việc học các bài học sau về tam giác, hình học phẳng và các dạng hình học khác.
6. Hướng dẫn học tập Đọc kỹ lý thuyết:
Hiểu rõ các định lý và khái niệm.
Làm ví dụ:
Thực hành giải các bài tập ví dụ, chú trọng phân tích từng bước.
Luyện tập:
Làm nhiều bài tập thực hành khác nhau để củng cố kiến thức.
Hỏi đáp:
Đặt câu hỏi cho giáo viên hoặc bạn bè khi gặp khó khăn.
Tự vẽ hình:
Vẽ hình minh họa cho các bài toán để giúp hình dung rõ ràng hơn.
Tham khảo tài liệu:
Sử dụng sách giáo khoa, tài liệu tham khảo để bổ sung kiến thức.
Thảo luận nhóm:
Làm việc nhóm để trao đổi, học hỏi từ bạn bè.
1. Tam giác
2. Góc
3. Cạnh
4. Bất đẳng thức
5. Hình học
6. Lớp 7
7. Quan hệ
8. Đối diện
9. So sánh
10. Định lý
11. Ví dụ
12. Bài tập
13. Luyện tập
14. Thực hành
15. Giải quyết bài toán
16. Kiến thức
17. Hình học phẳng
18. Thiết kế
19. Đo đạc
20. Định vị
21. Xây dựng
22. Công trình
23. Địa hình
24. Khoảng cách
25. Chiều cao
26. Hướng
27. Mảnh đất
28. Vẽ hình
29. Tài liệu tham khảo
30. Sách giáo khoa
31. Nhóm
32. Trao đổi
33. Học hỏi
34. Phương pháp học
35. Học sinh
36. Giáo viên
37. Khái niệm
38. Lý thuyết
39. Minh họa
40. Ứng dụng thực tế
Đề bài
Có hay không một tam giác mà độ dài ba cạnh của tam giác đó được cho bởi các độ dài trong mỗi trường hợp sau?
a) 8 cm, 5 cm, 3 cm;
b) 12 cm, 6 cm, 6 cm;
c) 15 cm, 9 cm, 4 cm.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Hiệu hai cạnh bất kì trong một tam giác luôn nhỏ hơn cạnh còn lại trong tam giác đó.
Lời giải chi tiết
a) Ta thấy:
\(\begin{array}{l}8 - 5 = 3 = 3\end{array}\)
Vậy bộ ba số đo độ dài 8 cm, 5 cm, 3 cm không thể là độ dài ba cạnh của một tam giác.
b) Ta thấy:
\(\begin{array}{l}12 - 6 = 6\end{array}\)
Vậy bộ ba số đo độ dài 12 cm, 6 cm, 6 cm không thể là độ dài ba cạnh của một tam giác.
c) Ta thấy: \(15 - 9 = 6 > 4\).
Vậy bộ ba số đo độ dài 15 cm, 9 cm, 4 cm không thể là độ dài ba cạnh của một tam giác.
Đề bài
Người ta cần làm đường dây điện từ một trong hai trạm biến áp A, B đến trạm biến áp C trên đảo (Hình 25).
a) Đường dây điện xuất phát từ trạm biến áp nào đến trạm biến áp C sẽ ngắn hơn.
b) Bạn Bình ước lượng: Nếu làm cả hai đường dây điện từ A và B đến C thì tổng độ dài đường dây khoảng 6 200 m. Bạn Bình ước lượng có đúng không?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) Muốn biết đường dây xuất phát từ trạm biến áp nào đến C sẽ ngắn hơn ta so sánh hai cạnh AC và BC (bằng cách so sánh hai góc đối diện của chúng. Góc nào nhỏ hơn thì cạnh đối diện ngắn hơn).
b) Tổng độ dài của hai cạnh bất kì trong một tam giác luôn lớn hơn độ dài cạnh còn lại.
Lời giải chi tiết
a) Ta có: \(\widehat B = 45^\circ < \widehat A = 60^\circ \). Vậy AC (đối diện góc B) < BC (đối diện góc A) hay đường dây điện xuất phát từ trạm biến áp A đến trạm biến áp C sẽ ngắn hơn.
b) Áp dụng bất đẳng thức tam giác trong tam giác ABC có: \(AC + BC > AB = 6230\) m. Nên bạn Bình ước lượng: Nếu làm cả hai đường dây điện từ A và B đến C thì tổng độ dài đường dây khoảng 6 200 m là sai.
Đề bài
Con mèo của bạn Huê bị mắc kẹt trên gờ tường cao 4 m. Bác bảo vệ sử dụng một cái thang để đưa mèo xuống giúp bạn Huê. Bác đặt thang dựa vào gờ tường (Hình 24a), khoảng cách từ chân thang đến điểm chạm vào gờ tường là \(AB = 4,5\)m. Hình 24b mô tả hình ảnh chiếc thang dựa vào tường trong Hình 24a. Bạn Huê khẳng định chân thang cách chân tường là \(BH = 0,5\)m. Khẳng định của bạn Huê có đúng không? Vì sao?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Muốn biết bạn Huê nói đúng hay không, ta so sánh độ dài cạnh BH với hiệu của hai cạnh còn lại trong tam giác là AB và AH.
Hiệu hai cạnh trong một tam giác luôn nhỏ hơn độ dài cạnh còn lại của tam giác đó
Lời giải chi tiết
Ta có: \(AH = 4\)m, \(AB = 4,5\)m.
\(AB - AH = 4,5 - 4 = 0,5\). Mà hiệu hai cạnh trong một tam giác luôn nhỏ hơn độ dài cạnh còn lại của tam giác đó nên 0,5 < BH.
Bạn Huê khẳng định chân thang cách chân tường là \(BH = 0,5\) m là sai.
Đề bài
Theo https://vietnamnet.vn ngày 01/10/2020, sóng 4G có thể phủ kín đến bán kính 100 km.
Người ta đặt một trạm phát sóng 4G tại vị trí A. Có một đảo nhỏ (tại vị trí B) chưa biết khoảng cách đến vị trí A nhưng lại biết khoảng cách từ đảo đó đến một khách sạn (tại vị trí C) là 75 km và khách sạn đó cách vị trí A là 20 km (Hình 23). Sóng 4G của trạm phát sóng A có thể phủ đến đảo đó được không? Vì sao?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Muốn biết trạm phát sóng A có thể phủ sóng đến đảo B được hay không, ta so sánh độ dài cạnh AB với 100.
Tổng hai cạnh bất kì trong một tam giác luôn lớn hơn độ dài cạnh còn lại.
Lời giải chi tiết
Ta xét tam giác ABC: \(AC = 20\) km, \(BC = 75\) km \(\Rightarrow AC + BC = 20 + 75 = 95\) km.
Theo bất đẳng thức tam giác: AB < AC + BC hay AB < 95 km
Do đó, AB < 100 km.
Vậy sóng 4G của trạm phát sóng A có thể phủ đến đảo B. (Vì sóng 4G có thể phủ kín đến bán kính 100 km).
Đề bài
Cho tam giác ABC có góc A tù. Trên cạnh AC lần lượt lấy các điểm D, E, G sao cho D nằm giữa A và E; E nằm giữa D và G; G nằm giữa E và C (Hình 26). Sắp xếp các đoạn thẳng BA, BD, BE, BG, BC theo thứ tự tăng dần. Giải thích vì sao?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Muốn sắp xếp được các đoạn thẳng theo thứ tự tăng dần, ta so sánh chúng với BA và cạnh còn lại trong tam giác tương ứng
Lời giải chi tiết
Xét tam giác BAD:
+ Góc A tù (góc > 90°) nên cạnh BD là cạnh lớn nhất trong tam giác này (đối diện với góc A).
Nên BD > BA.
+ Góc A tù nên góc ABD và góc ADB là góc nhọn → góc BDE là góc tù (ba điểm A, D, E thẳng hàng hay góc ADE =180°). Vậy BE (đối diện với góc BDE) > BD.
Tương tự, ta có:
+ Góc BDE là góc tù nên góc DBE và góc DEB là góc nhọn → góc BEG là góc tù. Vậy BG > BE.
+ Góc BEG là góc tù nên góc EBG và góc EGB là góc nhọn → góc BGC là góc tù. Vậy BC > BG.
Vậy BA < BD .
Hay các đoạn thẳng BA, BD, BE, BG, BC theo thứ tự tăng dần là: BA, BD, BE, BG, BC.
Đề bài
Bạn Hoa đi học từ nhà đến trường bằng cách đi xe buýt dọc theo đường Lê Quý Đôn và xuống xe tại một trong hai điểm dừng N hoặc P, rồi từ đó đi bộ đến trường T (Hình 22). Bạn Hoa nên xuống ở điểm dừng nào để quãng đường đi bộ đến trường ngắn hơn?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Để biết bạn Hoa nên xuống ở điểm dừng nào, ta so sánh hai cạnh PT và NT với nhau.
Sử dụng quan hệ giữa góc và cạnh đối diện trong tam giác.
Lời giải chi tiết
Ta thấy: \(\widehat P < \widehat N\)(50° < 70°) nên NT (cạnh đối diện với góc P) < PT (cạnh đối diện với góc N) (Cạnh đối diện với góc lớn hơn là cạnh lớn hơn).
Do đó, bạn Hoa nên xuống ở điểm dừng N rồi đi bộ đến trường.
Đề bài
Cho tam giác MNP có \(MN = 6\)cm, \(NP = 8\)cm, \(PM = 7\)cm. Tìm góc nhỏ nhất, góc lớn nhất của tam giác MNP.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Góc lớn nhất (nhỏ nhất) trong tam giác là góc đối diện với cạnh lớn nhất (nhỏ nhất) trong tam giác đó.
Lời giải chi tiết
Trong tam giác MNP ta có: \(MN < MP < NP\) (6 < 7 < 8).
Vậy góc nhỏ nhất trong tam giác MNP là góc P (đối diện với cạnh MN) và góc lớn nhất trong tam giác MNP là góc M (đối diện với cạnh NP).
II. Bất đẳng thức tam giác
HĐ 3
Bạn An có hai con đường đi từ nhà đến trường. Đường đi thứ nhất là đường đi thẳng từ nhà đến trường, đường đi thứ hai là đường đi thẳng từ nhà đến hiệu sách rồi đi thẳng từ hiệu sách đến trường (Hình 20). Theo em, bạn An đi từ nhà đến trường theo đường nào sẽ gần hơn?
Phương pháp giải:
Học sinh có thể lấy thước đo (có chia kẻ vạch) để đo hai quãng đường rồi so sánh.
Lời giải chi tiết:
Bạn An đi đường đi thứ nhất là đường đi thẳng từ nhà đến trường sẽ gần hơn đường đi thứ hai là đường đi thẳng từ nhà đến hiệu sách rồi đi thẳng từ hiệu sách đến trường.
HĐ 4
Bạn Thảo cho rằng tam giác ABC trong Hình 21 có \(AB = 3\)cm, \(BC = 2\)cm, \(AC = 4\)cm.
a) Hãy sử dụng thước thẳng (có chia đơn vị) để kiểm tra lại số đo độ dài ba cạnh của tam giác ABC mà bạn Thảo đã nói.
b) So sánh \(AB + BC\)và AC.
Phương pháp giải:
a) Học sinh sử dụng thước thẳng (có chia đơn vị) để kiểm tra lại số đo độ dài ba cạnh của tam giác ABC.
b) Dựa vào độ dài của các cạnh để so sánh \(AB + BC\) và AC.
Lời giải chi tiết:
a) Bạn Thảo nói đúng.
b) \(AB + BC = 3 + 2 = 5 > AC = 4\).
Vậy \(AB + BC\) > AC.
LT - VD 3
Cho tam giác ABC có \(AB = 2\)cm, \(BC = 4\)cm. So sánh hai cạnh AC và AB.
Phương pháp giải:
Trong một tam giác, hiệu độ dài hai cạnh bất kì luôn nhỏ hơn độ dài cạnh còn lại.
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(BC - AB = 4 - 2 = 2\).
Mà AC > BC - AB nên độ dài cạnh AC lớn hơn 2 hay AC > AB (vì \(AB = 2\)cm).
I. Quan hệ giữa góc và cạnh đối diện trong một tam giác
HĐ 1
Quan sát tam giác ABC ở Hình 17.
a) So sánh hai cạnh AB và AC.
b) So sánh góc B (đối diện với cạnh AC) và góc C (đối diện với cạnh AB).
Phương pháp giải:
a) Dựa vào độ dài cạnh đã cho để so sánh hai cạnh AB và AC.
b) Tam giác ABC là tam giác có một góc vuông nên hai góc còn lại sẽ nhỏ hơn 90°.
Lời giải chi tiết:
a) Trong tam giác ABC:
\(AB = 3\) cm, \(AC = 5\) cm.
Vậy AB < AC.
b) Trong tam giác ABC có \(\widehat B = 90^\circ \)mà tổng ba góc trong một tam giác bằng 180°.
\(\Rightarrow\) Góc C < 90°. Hay \(\widehat B > \widehat C\).
LT - VD 1
Cho tam giác MNP có \(MN = 4\)cm, \(NP = 5\)cm, \(MP = 6\) cm. Tìm góc nhỏ nhất, góc lớn nhất của tam giác MNP.
Phương pháp giải:
Góc lớn nhất trong tam giác là góc đối diện với cạnh lớn nhất trong tam giác.
Góc nhỏ nhất trong tam giác là góc đối diện với cạnh nhỏ nhất trong tam giác.
Lời giải chi tiết:
Trong tam giác MNP: \(MN < NP < MP\).
\(\Rightarrow\) Cạnh MN nhỏ nhất, MP lớn nhất trong tam giác MNP.
Vậy góc nhỏ nhất của tam giác MNP là góc P (đối diện với cạnh MN), góc lớn nhất của tam giác MNP là góc N (đối diện với cạnh MP)
HĐ 2
Quan sát tam giác ABC ở Hình 19.
a) So sánh hai góc B và C.
b) So sánh cạnh AB (đối diện với góc C) và cạnh AC (đối diện với góc B).
Phương pháp giải:
a) Tam giác ABC là tam giác có một góc vuông nên hai góc còn lại sẽ nhỏ hơn 90°.
b) Học sinh có thể dùng thước kẻ (có chia vạch đo) để so sánh hai cạnh hoặc dựa vào độ dài được kẻ của các cạnh trên hình (mỗi một cạnh ô vuông là 1 cm).
Lời giải chi tiết:
a) Trong tam giác ABC có \(\widehat B = 90^\circ \)mà tổng ba góc trong một tam giác bằng 180°.
\(\Rightarrow\) Góc C < 90°. Hay \(\widehat B > \widehat C\).
b) Ta có: \(AB = 3\)cm, \(AC = 5\) cm. Vậy AB < AC.
LT - VD 2
a) Cho tam giác DEG có góc E là góc tù. So sánh DE và DG.
b) Cho tam giác MNP có \(\widehat M = 56^\circ \), \(\widehat N = 65^\circ \). Tìm cạnh nhỏ nhất, cạnh lớn nhất của tam giác MNP.
Phương pháp giải:
a) So sánh hai góc đối diện với hai cạnh để so sánh hai cạnh. (Góc đối diện với cạnh lớn hơn thì cạnh lớn hơn)
b) Cạnh nhỏ nhất trong tam giác là cạnh đối diện với góc nhỏ nhất trong tam giác.
Cạnh lớn nhất trong tam giác là cạnh đối diện với góc lớn nhất trong tam giác.
Lời giải chi tiết:
a)
Trong tam giác DEG có góc E là góc tù (góc > 90°). Mà DG là cạnh đối diện với góc E nên DG là cạnh lớn nhất trong tam giác.
Vậy DE < DG.
b)
Tam giác MNP có \(\widehat M = 56^\circ \), \(\widehat N = 65^\circ \). Mà tổng ba góc trong một tam giác bằng 180°. Vậy \(\widehat P = 180^\circ - 56^\circ - 65^\circ = 59^\circ \).
Ta thấy: \(\widehat M < \widehat P < \widehat N\). Hay cạnh nhỏ nhất của tam giác MNP là NP (đối diện với góc M), cạnh lớn nhất của tam giác MNP là MP (đối diện với góc N).
Đề bài
Hình 15 minh họa vị trí của ba khu du lịch Yên Tử, Tuần Châu và Vân Đồn (ở tỉnh Quảng Ninh).
Trong hai vị trí Yên Tử và Tuần Châu, vị trí nào gần Vân Đồn hơn?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Học sinh có thể lấy thước kẻ (có kẻ vạch đo) để đo khoảng cách từ Yên Tử đến Vân Đồn và từ Tuần Châu đến Vân Đồn rồi so sánh.
Lời giải chi tiết
Trong hai vị trí Yên Tử và Tuần Châu thì Tuần Châu gần Vân Đồn hơn.