Bài 9.13 SGK Toán 9 Tập 2 Kết nối tri thức:
Cho tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O). Biết rằng $\widehat{BOC}=120^o$ và $\widehat{OCA}=20^o$. Tính số đo các góc của tam giác ABC.
Phân tích nhanh
Để giải bài toán này, chúng ta cần vận dụng các kiến thức trọng tâm sau:
Tính chất bán kính: Trong một đường tròn, tất cả các bán kính đều bằng nhau ($OA = OB = OC$), tạo ra các tam giác cân.
Mối liên hệ giữa góc nội tiếp và góc ở tâm: Góc nội tiếp bằng nửa số đo góc ở tâm cùng chắn một cung.
Tổng các góc trong một tam giác: Tổng ba góc trong một tam giác luôn bằng $180^\circ$.
Giải bài 9.13 SGK Toán 9 Tập 2 Kết nối tri thức:
Ta có hình minh họa:

Vì tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O) nên OA = OB = OC.
Bước 1: Tính góc ở tâm $\widehat{AOC}$
Xét $\Delta OAC$ có $OA = OC$ nên $\Delta OAC$ cân tại $O$. Suy ra $\widehat{OAC} = \widehat{OCA} = 20^\circ$.
Trong $\Delta OAC$, ta có:
$$\widehat{OAC} + \widehat{OCA} + \widehat{AOC} = 180^\circ \text{ (Tổng các góc của một tam giác)}$$
$$\Rightarrow \widehat{AOC} = 180^\circ - \widehat{OAC} - \widehat{OCA} = 180^\circ - 20^\circ - 20^\circ = 140^\circ$$
Bước 2: Tính các góc nội tiếp của tam giác $ABC$
Xét đường tròn $(O)$, ta áp dụng tính chất góc nội tiếp:
Tính góc B: $\widehat{ABC}$ và $\widehat{AOC}$ lần lượt là góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn cung $AC$. Do đó:
$$\widehat{ABC} = \frac{1}{2}\widehat{AOC} = \frac{1}{2} \cdot 140^\circ = 70^\circ$$
Tính góc A: $\widehat{BAC}$ và $\widehat{BOC}$ lần lượt là góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn cung $BC$. Do đó:
$$\widehat{BAC} = \frac{1}{2}\widehat{BOC} = \frac{1}{2} \cdot 120^\circ = 60^\circ$$
Bước 3: Tính góc còn lại của tam giác
Xét $\Delta ABC$, ta có:
$$\widehat{BAC} + \widehat{ABC} + \widehat{ACB} = 180^\circ \text{ (Tổng các góc của một tam giác)}$$
$$\Rightarrow \widehat{ACB} = 180^\circ - \widehat{BAC} - \widehat{ABC} = 180^\circ - 60^\circ - 70^\circ = 50^\circ$$
Kết luận: Vậy các góc của tam giác $ABC$ là $\widehat{BAC} = 60^\circ$; $\widehat{ABC} = 70^\circ$; $\widehat{ACB} = 50^\circ$.
Tổng kết
Xác định các tam giác cân dựa trên bán kính đường tròn.
Chuyển đổi từ góc ở tâm sang góc nội tiếp tương ứng.
Sử dụng tổng các góc trong tam giác để tìm số đo góc cuối cùng.
Những lỗi học sinh hay mắc phải
Quên tính chất tam giác cân: Nhiều em không nhận ra $OA = OC$ dẫn đến việc không tính được góc ở tâm $\widehat{AOC}$.
Nhầm lẫn các cung bị chắn: Khi tính góc nội tiếp, cần xác định chính xác cung mà góc đó đang "nhìn" để đối chiếu đúng với góc ở tâm tương ứng.
Mẹo giải nhanh
Nếu đề bài cho số đo góc tại một đỉnh của tam giác cân tạo bởi tâm đường tròn (như $\widehat{OCA}$), bạn có thể tính ngay góc nội tiếp chắn cung đó bằng cách lấy $90^\circ$ trừ đi góc đó nếu là tam giác nhọn. Tuy nhiên, cách an toàn nhất vẫn là tính góc ở tâm rồi chia đôi để tránh nhầm lẫn.