Giải bài 3.9 trang 39 sách bài tập toán 10 - Kết nối tri thức...

Cho tam giác $ABC$ có $a = 4,\,\,\widehat C = {60^ \circ },\,\,b = 5.$

a) Tính các góc và các cạnh còn lại của tam giác.

b) Tính diện tích của tam giác.

c) Tính độ dài đường trung tuyến kẻ từ đỉnh A của tam giác.

- Áp dụng định lý cosin để tính cạnh ${c^2} = a{}^2 + {b^2} - 2ab.\cos C$

- Áp dụng định lý cosin để tính các góc $\cos A = \frac{{{b^2} + {c^2} - {a^2}}}{{2bc}}$ và $\cos B = \frac{{{a^2} + {c^2} - {b^2}}}{{2ac}}$

- Diện tích $\Delta ABC$ là $S = \frac{1}{2}ab\sin C$

- Tính độ dài đường trung tuyến $m_a^2 = \frac{{{b^2} + {c^2}}}{2} - \frac{{{a^2}}}{4}$

a) Áp dụng định lý cosin, ta có:

$\begin{array}{l}{c^2} = a{}^2 + {b^2} - 2ab.\cos C\\{c^2} = {4^2} + {5^2} - 2.4.5.\cos {60^ \circ }\\{c^2} = 16 + 25 - 40.\frac{1}{2} = 21\,\, \Rightarrow \,\,c = \sqrt {21} \end{array}$

Áp dụng định lý cosin, ta có:

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\cos A = \frac{{{b^2} + {c^2} - {a^2}}}{{2bc}}}\\{\cos B = \frac{{{a^2} + {c^2} - {b^2}}}{{2ac}}}\end{array}\,\, \Rightarrow \,\,\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\cos A = \frac{{25 + 21 - 16}}{{10\sqrt {21} }}}\\{\cos B = \frac{{16 + 21 - 25}}{{8\sqrt {21} }}}\end{array}\,\, \Rightarrow \,\,\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\cos A = \frac{3}{{\sqrt {21} }}}\\{\cos B = \frac{2}{{3\sqrt {21} }}}\end{array}\,\, \Rightarrow \,\,\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\widehat A \approx {{49}^ \circ }}\\{\widehat B \approx {{71}^ \circ }}\end{array}} \right.} \right.} \right.} \right.$

b) Diện tích $\Delta ABC$ là $S = \frac{1}{2}ab\sin C = \frac{1}{2}.4.5.\sin {60^ \circ } = \frac{1}{2}.4.5.\frac{{\sqrt 3 }}{2} = 5\sqrt 3$(đvdt)

c) Độ dài đường trung tuyến từ đỉnh A của $\Delta ABC$ là:

$\begin{array}{l}m_a^2 = \frac{{{b^2} + {c^2}}}{2} - \frac{{{a^2}}}{4}\\m_a^2 = \frac{{25 + 21}}{2} - \frac{{16}}{4}\\m_a^2 = 23 - 4 = 19\\ \Rightarrow \,\,{m_a} = \sqrt {19} .\end{array}$