Bài 41. Cho ba điểm \(A, O, B\) thẳng hàng theo thứ tự đó, \(OA = a, OB = b\) (\(a,b\) cùng đơn vị: cm).
Qua \(A\) và \(B\) vẽ theo thứ tự các tia \(Ax\) và \(By\) cùng vuông góc với \(AB\) và cùng phía với \(AB\). Qua \(O\) vẽ hai tia vuông góc với nhau và cắt \(Ax\) ở \(C\), \(By\) ở \(D\) (xem hình 116).
a) Chứng minh \(AOC\) và \(BDO\) là hai tam giác đồng dạng; từ đó suy ra tích \(AC.BD\) không đổi.
b) Tính diện tích hình thang \(ABCD\) khi \(\widehat {COA} = {60^0}\)
c) Với \(\widehat {COA} = {60^0}\) cho hình vẽ quay xung quanh \(AB\). Hãy tính tỉ số tích các hình do các tam giác \(AOC\) và \(BOD\) tạo thành
a) Xét hai tam giác vuông \(AOC\) và \(BDO\) ta có: \(\widehat A = \widehat B = {90^0}\)
\(\widehat {AOC} = \widehat {B{\rm{D}}O}\) (hai góc có cạnh tương ứng vuông góc).
Vậy \(∆AOC\) đồng dạng \(∆BDO\)
\( \Rightarrow {{AC} \over {AO}} = {{BO} \over {B{\rm{D}}}}hay{{AC} \over a} = {b \over {B{\rm{D}}}}\) (1)
Vậy \(AC . BD = a . b =\) không đổi.
Advertisements (Quảng cáo)
b) Khi thì tam giác \(AOC\) trở thành nửa tam giác đều cạnh là \(OC\), chiều cao \(AC\).
\(\Rightarrow OC = 2{\rm{A}}O = 2{\rm{a}} \Leftrightarrow AC = {{OC\sqrt 3 } \over 2} = a\sqrt 3\)
Thay \(AC = a\sqrt{3}\) vào (1), ta có:
\({{AC} \over a} = {b \over {B{\rm{D}}}} \Rightarrow a\sqrt 3 .B{\rm{D}} = a.b \Rightarrow B{\rm{D}} = {{ab} \over {a\sqrt 3 }} = {{b\sqrt 3 } \over 3}\)
Ta có công thức tính diện tích hình thang \(ABCD\) là:
\(\eqalign{
& S = {{AC + B{\rm{D}}} \over 2}.AB = {{a\sqrt 3 + {{b\sqrt 3 } \over 3}} \over 2}.\left( {a + b} \right) \cr
& = {{\sqrt 3 } \over 6}\left( {3{{\rm{a}}^2} + 4{\rm{a}}b + {b^2}} \right)\left( {c{m^2}} \right) \cr} \)
c) Theo đề bài ta có:
\(∆AOC\) tạo nên hình nón có bán kính đáy là \(AC = a\sqrt{3}\) và chiều cao là \(AO = a\).
\(∆BOD\) tạo nên hình nón có bán kính đáy là \(B{\rm{D}} = {{b\sqrt 3 } \over 3}\) và chiều cao \(OB = b\)
Ta có: \({{{V_1}} \over {{V_2}}} = {{{1 \over 3}\pi .A{C^2}.AO} \over {{1 \over 3}\pi .B{{\rm{D}}^2}.OB}} = {{A{C^2}.AO} \over {B{{\rm{D}}^2}.OB}} = {{{{\left( {a\sqrt 3 } \right)}^2}.a} \over {{{\left( {{{b\sqrt 3 } \over 3}} \right)}^2}.b}} = {{3{{\rm{a}}^3}} \over {{{{b^3}} \over 3}}} = {{9{{\rm{a}}^3}} \over {{b^3}}}\)
Vậy \({{{V_1}} \over {{V_2}}} = {{9{{\rm{a}}^3}} \over {{b^3}}}\)