Trắc nghiệm Toán 10 CTST Bài 3. Giải tam giác và ứng dụng thực tế có đáp án (Phần 2)
Trắc nghiệm Toán 10 CTST Bài 3. Giải tam giác và ứng dụng thực tế có đáp án (Vận dụng)
-
1383 lượt thi
-
10 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho ∆ABC thỏa mãn sin2A = sinB.sinC. Khẳng định nào sau đây đúng nhất?
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
• Theo hệ quả định lí sin ta có:
\(\sin A = \frac{a}{{2R}}\), \(\sin B = \frac{b}{{2R}}\) và \(\sin C = \frac{c}{{2R}}\).
Ta có sin2A = sinB.sinC.
\( \Leftrightarrow {\left( {\frac{a}{{2R}}} \right)^2} = \frac{b}{{2R}}.\frac{c}{{2R}}\)
\( \Leftrightarrow \frac{{{a^2}}}{{{{\left( {2R} \right)}^2}}} = \frac{{bc}}{{{{\left( {2R} \right)}^2}}}\)
⇔ a2 = bc.
Do đó phương án A đúng.
• Theo hệ quả của định lí côsin, ta có:
\(\cos A = \frac{{{b^2} + {c^2} - {a^2}}}{{2bc}} = \frac{{{b^2} + {c^2} - bc}}{{2bc}}\).
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho hai số b, c > 0, ta được b2 + c2 ≥ 2bc.
Do đó ta có \(\cos A = \frac{{{b^2} + {c^2} - bc}}{{2bc}} \ge \frac{{2bc - bc}}{{2bc}} = \frac{{bc}}{{2bc}} = \frac{1}{2}\).
Vì vậy \[\cos A \ge \frac{1}{2}\].
Do đó phương án B đúng.
Vậy ta chọn phương án C.
Câu 2:
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
• Theo hệ quả của định lí côsin, ta có:
\(\cos B = \frac{{{a^2} + {c^2} - {b^2}}}{{2ac}}\) và \(\cos C = \frac{{{a^2} + {b^2} - {c^2}}}{{2ab}}\).
• Theo hệ quả định lí sin, ta có:
\(\sin A = \frac{a}{{2R}};\,\,\sin B = \frac{b}{{2R}};\,\,\sin C = \frac{c}{{2R}}\).
• Ta có \[\sin A = \frac{{\sin B + \sin C}}{{\cos B + \cos C}}\]
⇔ sinA(cosB + cosC) = sinB + sinC
\( \Leftrightarrow \frac{a}{{2R}}.\left( {\frac{{{a^2} + {c^2} - {b^2}}}{{2ac}} + \frac{{{a^2} + {b^2} - {c^2}}}{{2ab}}} \right) = \frac{b}{{2R}} + \frac{c}{{2R}}\)
\( \Leftrightarrow \frac{a}{{2R}}.\frac{1}{{2a}}\left( {\frac{{{a^2} + {c^2} - {b^2}}}{c} + \frac{{{a^2} + {b^2} - {c^2}}}{b}} \right) = \frac{{b + c}}{{2R}}\)
\( \Leftrightarrow \frac{1}{2}\left( {\frac{{{a^2} + {c^2} - {b^2}}}{c} + \frac{{{a^2} + {b^2} - {c^2}}}{b}} \right) = b + c\)
\( \Leftrightarrow \frac{{b\left( {{a^2} + {c^2} - {b^2}} \right) + c\left( {{a^2} + {b^2} - {c^2}} \right)}}{{bc}} = 2\left( {b + c} \right)\)
⇔ a2b + bc2 – b3 + a2c + b2c – c3 = 2b2c + 2bc2
⇔ b3 + c3 – (a2b + a2c) + (b2c + bc2) = 0
⇔ (b + c)(b2 – bc + c2) – a2(b + c) + bc(b + c) = 0
⇔ (b + c)(b2 – bc + c2 – a2 + bc) = 0
⇔ (b + c)(b2 + c2 – a2) = 0
⇔ b + c = 0 (vô lí vì b, c > 0) hoặc b2 + c2 = a2
⇔ AC2 + AB2 = BC2
Áp dụng định lí Pytago đảo, ta được ∆ABC vuông tại A.
Vậy ta chọn phương án A.
Câu 3:
Cho ∆ABC có a.sinA + b.sinB + c.sinC = ha + hb + hc. Khi đó ∆ABC là:
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Diện tích ∆ABC là: \(S = \frac{1}{2}a.{h_a} = \frac{1}{2}b.{h_b} = \frac{1}{2}c.{h_c}\).
Suy ra \({h_a} = \frac{{2S}}{a};\,\,{h_b} = \frac{{2S}}{b};\,\,{h_c} = \frac{{2S}}{c}\).
Diện tích ∆ABC là:
\(S = \frac{1}{2}bc.\sin A = \frac{1}{2}ac.\sin B = \frac{1}{2}ab.\sin C\).
Suy ra \(\sin A = \frac{{2S}}{{bc}};\,\,\sin B = \frac{{2S}}{{ac}};\,\,\sin C = \frac{{2S}}{{ab}}\).
Ta có a.sinA + b.sinB + c.sinC = ha + hb + hc
\( \Leftrightarrow a.\frac{{2S}}{{bc}} + b.\frac{{2S}}{{ac}} + c.\frac{{2S}}{{ab}} = \frac{{2S}}{a} + \frac{{2S}}{b} + \frac{{2S}}{c}\)
\( \Leftrightarrow 2S.\left( {\frac{a}{{bc}} + \frac{b}{{ac}} + \frac{c}{{ab}}} \right) = 2S.\left( {\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}} \right)\)
\( \Leftrightarrow \frac{a}{{bc}} + \frac{b}{{ac}} + \frac{c}{{ab}} = \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}\)
\( \Leftrightarrow \frac{{{a^2} + {b^2} + {c^2}}}{{abc}} = \frac{{bc + ac + ab}}{{abc}}\)
⇔ a2 + b2 + c2 = bc + ac + ab
⇔ 2a2 + 2b2 + 2c2 = 2bc + 2ac + 2ab
⇔ (a2 – 2ab + b2) + (a2 – 2ac + c2) + (b2 – 2bc + c2) = 0
⇔ (a – b)2 + (a – c)2 + (b – c)2 = 0
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a - b = 0\\a - c = 0\\b - c = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = b\\a = c\\b = c\end{array} \right.\)
⇔ a = b = c.
Vậy ∆ABC là tam giác đều.
Do đó ta chọn phương án B.
Câu 4:
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Ta có \(\frac{{{{\cos }^2}A + {{\cos }^2}B}}{{{{\sin }^2}A + {{\sin }^2}B}} = \frac{1}{2}\left( {{{\cot }^2}A + {{\cot }^2}B} \right)\).
\( \Leftrightarrow \frac{{{{\cos }^2}A + {{\cos }^2}B}}{{{{\sin }^2}A + {{\sin }^2}B}} + 1 = \frac{1}{2}\left( {1 + {{\cot }^2}A + 1 + {{\cot }^2}B} \right)\)
\( \Leftrightarrow \frac{{{{\cos }^2}A + {{\cos }^2}B + {{\sin }^2}A + {{\sin }^2}B}}{{{{\sin }^2}A + {{\sin }^2}B}} = \frac{1}{2}\left( {\frac{1}{{{{\sin }^2}A}} + \frac{1}{{{{\sin }^2}B}}} \right)\)
\( \Leftrightarrow \frac{2}{{{{\sin }^2}A + {{\sin }^2}B}} = \frac{1}{2}.\frac{{{{\sin }^2}A + {{\sin }^2}B}}{{{{\sin }^2}A.{{\sin }^2}B}}\)
(Áp dụng kết quả Bài tập 5a và 5d, trang 65, Sách giáo khoa, Toán 10, Tập một).
⇔ (sin2A + sin2B)2 = 4.sin2A.sin2B
⇔ sin4A + 2.sin2A.sin2B + sin4B – 4.sin2A.sin2B = 0
⇔ sin4A – 2.sin2A.sin2B + sin4B = 0
⇔ (sin2A – sin2B)2 = 0
⇔ sin2A = sin2B
Theo hệ quả định lí sin, ta được \({\left( {\frac{a}{{2R}}} \right)^2} = {\left( {\frac{b}{{2R}}} \right)^2}\)
\( \Leftrightarrow \frac{{{a^2}}}{{{{\left( {2R} \right)}^2}}} = \frac{{{b^2}}}{{{{\left( {2R} \right)}^2}}}\)
⇔ a2 = b2
⇔ a = b hay BC = AC.
Vậy ∆ABC cân tại C.
Do đó ta chọn phương án A.
Câu 5:
Để đo khoảng cách từ một điểm A trên bờ sông đến gốc cây C trên cù lao giữa sông, người ta chọn một điểm B cùng ở trên bờ với A sao cho từ A và B có thể nhìn thấy điểm C.
Người ta đo được khoảng cách AB = 40 m, BC = 70 m, \(\widehat {CAB} = 45^\circ \). Vậy sau khi đo đạc và tính toán, ta được khoảng cách AC gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Áp dụng định lí côsin cho ∆ABC, ta được:
BC2 = AB2 + AC2 – 2.AB.AC.cosA
Suy ra 702 = 402 + AC2 – 2.40.AC.cos45°
Do đó \(A{C^2} - 40\sqrt 2 .AC - 3300 = 0\)
Vì vậy \(AC = 10\sqrt {41} + 20\sqrt 2 \) hoặc \(AC = - 10\sqrt {41} + 20\sqrt 2 \).
Vì AC > 0 nên ta nhận \(AC = 10\sqrt {41} + 20\sqrt 2 \) ≈ 92,3 (m)
Do đó ta chọn phương án C.
Câu 6:
Từ vị trí A, người ta quan sát một cái cây cao mọc vuông góc với mặt đất như hình vẽ.
Biết vị trí quan sát cách mặt đất một khoảng AH = 4 m và khoảng cách từ chân đường vuông góc của vị trí quan sát A trên mặt đất tới gốc cây là HB = 20 m, \(\widehat {BAC} = 45^\circ \). Chiều cao của cây gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Xét ∆ABH vuông tại H có \(\tan \widehat {ABH} = \frac{{AH}}{{HB}} = \frac{4}{{20}} = \frac{1}{5}\).
Suy ra \(\widehat {ABH} \approx 11^\circ 19'\).
Ta có CB ⊥ BH (cái cây vuông góc với mặt đất)
Suy ra \(\widehat {CBH} = 90^\circ \).
Do đó \(\widehat {CBA} + \widehat {ABH} = 90^\circ \)
Vì vậy \(\widehat {CBA} = 90^\circ - \widehat {ABH} \approx 90^\circ - 11^\circ 19' = 78^\circ 41'\).
∆ABC có \(\widehat {CAB} + \widehat {CBA} + \widehat {ACB} = 180^\circ \) (định lí tổng ba góc trong một tam giác)
Suy ra \(\widehat {ACB} = 180^\circ - \left( {\widehat {CAB} + \widehat {CBA}} \right) \approx 180^\circ - \left( {45^\circ + 78^\circ 41'} \right) = 56^\circ 19'\).
∆ABH vuông tại H nên theo định lí Pythagore ta có:
AB2 = AH2 + BH2
= 42 + 202 = 416
Suy ra AB = \(4\sqrt {26} \) (m)
Áp dụng định lí sin cho ∆ABC, ta được \(\frac{{BC}}{{\sin \widehat {BAC}}} = \frac{{AB}}{{\sin \widehat {ACB}}}\)
Suy ra \(\frac{{BC}}{{\sin 45^\circ }} = \frac{{4\sqrt {26} }}{{\sin 56^\circ 19'}}\)
Do đó \(BC = \frac{{4\sqrt {26} .\sin 45^\circ }}{{\sin 56^\circ 19'}} \approx 17,33\) (m).
Giá trị này gần với 17,5 (m)
Vậy ta chọn phương án A.
Câu 7:
Giả sử CD = h là chiều cao của tháp, trong đó C là chân tháp.
Một người đứng tại vị trí A (\(\widehat {CAD} = 63^\circ ),\) không sang được bờ bên kia để đo chiều cao h của tháp nên chọn thêm một điểm B (ba điểm A, B, C thẳng hàng) cách A một khoảng 24 m và \[\widehat {CBD} = 48^\circ \] để tính toán được chiều cao của tháp. Chiều cao h của tháp gần nhất với:
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Ta có \(\widehat {CAD} + \widehat {BAD} = 180^\circ \) (hai góc kề bù).
\( \Rightarrow \widehat {BAD} = 180^\circ - \widehat {CAD} = 180^\circ - 63^\circ = 117^\circ \).
∆ABD có: \(\widehat {BAD} + \widehat {ADB} + \widehat {ABD} = 180^\circ \) (định lí tổng ba góc trong một tam giác)
\( \Rightarrow \widehat {ADB} = 180^\circ - \left( {\widehat {BAD} + \widehat {ABD}} \right) = 180^\circ - \left( {117^\circ + 48^\circ } \right) = 15^\circ \).
Áp dụng định lí sin cho ∆ABD, ta được \(\frac{{BD}}{{\sin \widehat {BAD}}} = \frac{{AB}}{{\sin \widehat {ADB}}}\)
Suy ra \(\frac{{BD}}{{\sin 117^\circ }} = \frac{{24}}{{\sin 15^\circ }}\)
Do đó \(BD = \frac{{24.\sin 117^\circ }}{{\sin 15^\circ }} \approx 82,6\) (m)
∆BCD vuông tại C: \(\sin \widehat {CBD} = \frac{{CD}}{{BD}}\).
Suy ra \(h = CD = BD.\sin \widehat {CBD} \approx 82,6.\sin 48^\circ = 61,4\) (m)
Giá trị này gần với 60,5 m.
Vậy ta chọn phương án D.
Câu 8:
Trên nóc một tòa nhà có một cột ăng-ten cao 5 m. Từ vị trí quan sát A cao 7 m so với mặt đất, có thể nhìn thấy đỉnh B và chân C của cột ăng-ten dưới góc 50° và 40° so với phương nằm ngang.
Chiều cao của tòa nhà gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Ta có \(\widehat {BAC} + \widehat {CAD} = \widehat {BAD} = 50^\circ \)
Do đó \(\widehat {BAC} = 50^\circ - \widehat {CAD} = 50^\circ - 40^\circ = 10^\circ \).
∆ABD có: \(\widehat {ABD} + \widehat {BAD} + \widehat {ADB} = 180^\circ \) (định lí tổng ba góc trong một tam giác)
\( \Rightarrow \widehat {ABD} = 180^\circ - \left( {\widehat {BAD} + \widehat {ADB}} \right) = 180^\circ - \left( {50^\circ + 90^\circ } \right) = 40^\circ \).
Áp dụng định lí sin cho ∆ABC, ta được \(\frac{{AC}}{{\sin \widehat {ABC}}} = \frac{{BC}}{{\sin \widehat {BAC}}}\)
Suy ra \[AC = \frac{{BC.\sin \widehat {ABC}}}{{\sin \widehat {BAC}}} = \frac{{5.\sin 40^\circ }}{{\sin 10^\circ }} \approx 18,5\] (m)
∆ACD vuông tại D: \(\sin \widehat {CAD} = \frac{{CD}}{{AC}}\).
Suy ra \(CD = AC.\sin \widehat {CAD} \approx 18,5.\sin 40^\circ \approx 11,9\) (m)
Chiều cao của tòa nhà là:
CH = CD + DH = 11,9 + 7 = 18,9 (m)
Giá trị này gần với 19 m nhất.
Vậy ta chọn phương án B.
Câu 9:
Từ hai vị trí A và B của một tòa nhà, người ta quan sát được đỉnh C của ngọn núi. Biết rằng độ cao của tòa nhà là AB = 70 m, phương nhìn AC tạo với phương ngang AH một góc bằng 30°, phương nhìn BC tạo với phương ngang BD một góc bằng 15°30’.
Ngọn núi đó có độ cao so với mặt đất gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Ta có \(\widehat {BAC} + \widehat {CAH} = \widehat {BAH} = 90^\circ \).
\[ \Rightarrow \widehat {BAC} = 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ \].
Ta có \(\widehat {ABC} = \widehat {ABD} + \widehat {DBC} = 90^\circ + 15^\circ 30' = 105^\circ 30'\).
∆ABC có \(\widehat {BAC} + \widehat {ABC} + \widehat {ACB} = 180^\circ \) (định lí tổng ba góc trong một tam giác)
Suy ra \(\widehat {ACB} = 180^\circ - \left( {\widehat {BAC} + \widehat {ABC}} \right) = 180^\circ - \left( {60^\circ + 105^\circ 30'} \right) = 14^\circ 30'\).
Áp dụng định lí sin cho ∆ABC, ta được \(\frac{{AC}}{{\sin \widehat {ABC}}} = \frac{{AB}}{{\sin \widehat {ACB}}}\)
Suy ra \(AC = \frac{{AB.\sin \widehat {ABC}}}{{\sin \widehat {ACB}}} = \frac{{70.\sin 105^\circ 30'}}{{\sin 14^\circ 30'}} \approx 269,4\) (m)
∆ACH vuông tại H: \(\sin \widehat {CAH} = \frac{{CH}}{{AC}}\)
Suy ra \(CH = AC.\sin \widehat {CAH} \approx 269,4.\sin 30^\circ = 134,7\) (m)
Vậy ngọn núi cao khoảng 134,7 m.
Giá trị này gần với 135 m nhất.
Do đó ta chọn phương án A.
Câu 10:
Khi khai quật một ngôi mộ cổ, người ta tìm được một mảnh của một chiếc đĩa phẳng hình tròn bị vỡ.
Họ muốn làm một chiếc đĩa mới phỏng theo chiếc đĩa này bằng cách tìm ra bán kính của chiếc đĩa. Khi lấy ba điểm A, B, C bất kì trên cung tròn (mép đĩa) thì họ đo được AB = 2,56 cm; BC = 4,18 cm và AC = 6,17 cm. Khi đó bán kính của chiếc đĩa bằng khoảng:
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Bài toán trở thành tìm bán kính đường tròn ngoại tiếp R của ∆ABC.
Nửa chu vi của ∆ABC là:
\[p = \frac{{AB + BC + AC}}{2} = \frac{{2,56 + 4,18 + 6,17}}{2} = 6,455\] (cm)
Diện tích của ∆ABC là:
\(S = \sqrt {p\left( {p - AB} \right)\left( {p - BC} \right)\left( {p - AC} \right)} \)
\( = \sqrt {6,455\left( {6,455 - 2,56} \right)\left( {6,455 - 4,18} \right)\left( {6,455 - 6,17} \right)} \)
≈ 4,0375 (cm2).
Ta có \(S = \frac{{AB.BC.AC}}{{4R}}\)
Suy ra \(R = \frac{{AB.BC.AC}}{{4S}} = \frac{{2,56.4,18.6,17}}{{4.4,0375}} \approx 4,088\) (cm).
Vậy bán kính của chiếc đĩa bằng khoảng 4,088 cm.
Do đó ta chọn phương án C.