Hệ thức lượng trong tam giác

Bài viết trình bày các định lý hàm số sin, cô sin, công thức trung tuyến và các công thức tính diện tích tam giác

1. Định lí côsin

Hệ thức lượng trong tam giác - ảnh 1

Trong tam giác \(ABC\) với \(BC = a,\,\,AC = b\) và \(AB = c\). Ta có :

\(\begin{array}{l}{a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc.\cos A\\{b^2} = {c^2} + {a^2} - 2ca.\cos B\\{c^2} = {a^2} + {b^2} - 2ab.\cos C\end{array}\)

Hệ quả:

\(\begin{array}{l}\cos A = \dfrac{{{b^2} + {c^2} - {a^2}}}{{2bc}}\\\cos B = \dfrac{{{c^2} + {a^2} - {b^2}}}{{2ca}}\\\cos C = \dfrac{{{a^2} + {b^2} - {c^2}}}{{2ab}}\end{array}\)

2. Định lí sin

Trong tam giác \(ABC\) với \(BC = a,AC = b,AB = c\) và $R$ là bán kính đường tròn ngoại tiếp. Ta có:

\(\dfrac{a}{{\sin A}} = \dfrac{b}{{\sin B}} = \dfrac{c}{{\sin C}} = 2R\)

3. Độ dài trung tuyến

Cho tam giác \(ABC\) với \({m_a},\,\,{m_b},\,\,{m_c}\) lần lượt là các trung tuyến kẻ từ $A,B,C$. Ta có:

\(\begin{array}{l}m_a^2 = \dfrac{{2({b^2} + {c^2}) - {a^2}}}{4}\\m_b^2 = \dfrac{{2({a^2} + {c^2}) - {b^2}}}{4}\\m_c^2 = \dfrac{{2({a^2} + {b^2}) - {c^2}}}{4}\end{array}\)

4. Diện tích tam giác

Với tam giác \(ABC\) ta kí hiệu \({h_a},\,\,{h_b},\,\,{h_c}\) là độ dài đường cao lần lượt tương ứng với các cạnh$BC,CA,AB$. $R,r$ lần lượt là bán kính đường tròn ngoại tiếp, nội tiếp tam giác; \(p = \dfrac{{a + b + c}}{2}\) là nửa chu vi tam giác; $S$ là diện tích tam giác. Khi đó ta có:

\(S = \dfrac{1}{2}a{h_a} = \dfrac{1}{2}b{h_b} = \dfrac{1}{2}c{h_c}\)

\( = \dfrac{1}{2}bc\sin A = \dfrac{1}{2}ca\sin B = \dfrac{1}{2}ab\sin C\)       

\( = \dfrac{{abc}}{{4R}}\)

\( = pr\)

\( = \sqrt {p(p - a)(p - b)(p - c)} \)   (công thức Hê–rông)

Câu hỏi trong bài