\(\S1.\) GÓC LƯỢNG GIÁC

1. Đơn vị radian

+) Trên đường tròn bán kính \(R\) tuỳ ý, góc ở tâm chắn một cung có độ dài đúng bằng \(R\) được gọi là một góc có số đo 1 radian.

Image

+) Công thức chuyển đổi số đo góc từ đơn vị radian sang độ và ngược lại như sau:

\[a^{\circ}=\displaystyle\frac{\pi a}{180}\, \mathrm{rad};\quad \alpha \operatorname{rad}=\left(\displaystyle\frac{180 \alpha}{\pi}\right)^{\circ}.\]

2. Góc lượng giác

Cho hai tia \(Oa\), \(Ob\)

+) Nếu một tia \(Om\) quay quanh gốc \(O\) của nó theo một chiều cố định bắt đầu từ vị trí tia \(Oa\) và dừng ở vị trí tia \(Ob\) thì ta nói tia \(Om\) quét một góc lượng giác có tia đầu \(Oa\), tia cuối \(Ob\). Ký hiệu: \((Oa,Ob)\).

Image

+) Với hai tia \(Oa\) và \(Ob\) cho trước, có vô số góc lượng giác có tia đầu \(Oa\) và tia cuối \(Ob\).

+) Số đo của các góc lượng giác có cùng tia đầu \(Oa\) và tia cuối \(Ob\) sai khác nhau một bội nguyên của \(360^\circ\) nên có công thức tổng quát là

\[\left(Oa,Ob\right) = a^\circ + k360^\circ\, (k\in \mathbb{Z})\]

với \(a^\circ\) là số đo của một góc lượng giác bất kì có tia đầu \(Oa\) và tia cuối \(Ob\).

+) Với đơn vị radian, công thức số đo tổng quát của góc lượng giác \((O a, O b)\) là

\[(O a, O b)=\alpha+k 2 \pi\; (k \in \mathbb{Z}).\]

Trong đó \(\alpha\ \text{rad}=a^\circ\).

+) Không được viết \(\alpha+k 360^{\circ}\) hay \(a^{\circ}+k 2 \pi\) (vì không cùng đơn vị đo).

3. Hệ thức Chasles (Sa-lơ)

Với ba tia \(Oa\), \(Ob\) và \(Oc\) bất kì, ta có

\[(Oa,Ob) + (Ob,Oc) = (Oa,Oc) + k 360^\circ, \quad (k\in \mathbb{Z})\]

Hoặc

\[(Oa,Ob) + (Ob,Oc) = (Oa,Oc) + k2\pi, \quad (k\in \mathbb{Z}).\]

4. Đường tròn lượng giác

+ Trong mặt phẳng toạ độ \(O x y\), cho đường tròn tâm \(O\) bán kính bằng 1. Trên đường tròn này, chọn điểm \(A(1;0)\) làm gốc, chiều dương là chiều ngược chiều kim đồng hồ và chiều âm là chiều cùng chiều kim đồng hồ. Đường tròn cùng với gốc và chiều như trên được gọi là đường tròn lương giác.

Image

+ Cho số đo góc \(\alpha\) bất kì. Trên đường tròn lượng giác, ta xác định được duy nhất một điểm \(M\) sao cho số đo góc lượng giác (\(O A, O M\)) bằng \(\alpha\). Khi đó điểm \(M\) được gọi là điểm biểu diễn của góc có số đo \(\alpha\) trên đường tròn lượng giác.

Image

Phần 1. Trắc nghiệm bốn lựa chọn

Dạng 1. Đổi đơn vị giữa độ và radian

Dạng 2. Tính số đo của góc lượng giác

Dạng 3. Biểu diễn góc lượng giác trên đường tròn lượng giác (1 điểm)

Dạng 4. Biểu diễn góc lượng giác trên đường tròn lượng giác (nhiều điểm)

Dạng 1. Đổi đơn vị giữa độ và radian

Câu 1:

Góc \(a=6000^{\circ}\) chuyển sang đơn vị radian, ta có

Đáp án: \(a=\displaystyle\frac{100\pi}{3}\)

Lời giải:

Ta có

\(a=6000^{\circ}\) suy ra \(a=6000^{\circ}\cdot\displaystyle\frac{\pi}{180^{\circ}}=\displaystyle\frac{100\pi}{3}\).

Câu 2:

Đổi số đo của góc \(70^{\circ}\) sang đơn vị radian.

Đáp án: \(\displaystyle\frac{7 \pi}{18}\)

Lời giải:

Ta có \(70^\circ = \displaystyle\frac{70\pi}{180} = \displaystyle\frac{7\pi}{18}\) rad.

Dạng 2. Tính số đo của góc lượng giác

Câu 1:

Một chiếc đồng hồ, có kim chỉ giờ \(OG\) chỉ số \(9\) và kim phút \(OP\) chỉ số \(12\). Số đo của góc lượng giác \(\left(OG,OP\right)\) là

Đáp án: \(\displaystyle\frac{\pi}{2}+k2\pi,k\in \mathbb{Z}\)

Lời giải:

Góc lượng giác \(\left(OG,OP\right)\) chiếm \(\displaystyle\frac{1}{4}\) đường tròn. Số đo là \(\displaystyle\frac{1}{4}.2\pi+k2\pi \), \(k\in \mathbb{Z}\).

Câu 2:

Cho góc lượng giác \(\alpha =\displaystyle\frac{\pi}{2}+k2\pi \). Tìm \(k\) để \(10\pi <\alpha <11\pi.\)

Đáp án: \(k=5\)

Lời giải:

Ta có \(10\pi <\alpha <11\pi \Rightarrow{}\displaystyle\frac{19\pi}{2}

Dạng 3. Biểu diễn góc lượng giác trên đường tròn lượng giác (1 điểm)

Câu 1:

Góc lượng giác nào sau đây có cùng điểm biểu diễn với góc \(\displaystyle\frac{7\pi}{4}\)?

Đáp án: \(-\displaystyle\frac{\pi}{4}\)

Lời giải:

Ta có \(\displaystyle\frac{7\pi}{4}=2\pi-\displaystyle\frac{\pi}{4}\) nên góc lượng giác \(\displaystyle\frac{7\pi}{4}\) có cùng điểm biểu diễn với góc lượng giác \(-\displaystyle\frac{\pi}{4}\).

Câu 2:

Hai góc lượng giác nào dưới đây được biểu diễn bởi cùng một điểm trên đường tròn lượng giác?

Đáp án: \(\displaystyle\frac{\pi }{2}\)\(\displaystyle\frac{5\pi }{2}\)

Lời giải:

Ta có \(\displaystyle\frac{5\pi }{2}=\displaystyle\frac{\pi }{2}+2\pi \) nên \(\displaystyle\frac{\pi }{2}\) và \(\displaystyle\frac{5\pi }{2}\) cùng điểm biểu diễn.

Dạng 4. Biểu diễn góc lượng giác trên đường tròn lượng giác (nhiều điểm)

Câu 1:

Trên đường tròn lượng giác, góc lượng giác nào dưới đây có các điểm biểu diễn tạo thành tam giác đều?

Đáp án: \(\displaystyle\frac{k2\pi}{3}\)

Lời giải:

Tam giác đều có góc ở đỉnh là \(60^{\circ}\) nên góc ở tâm là \(120^{\circ}\) tương ứng \(\displaystyle\frac{k2\pi}{3}\).

Câu 2:

Trên đường tròn lượng giác, góc lượng giác nào dưới đây có các điểm biểu diễn tạo thành hình vuông?

Đáp án: \(\displaystyle\frac{k\pi}{2}\)

Lời giải:

+ Ta có

\(0\leq \dfrac{k\pi}{2}<2\pi\)

\(\Leftrightarrow 0\leq \dfrac{k}{2}<2\)

\(\Leftrightarrow 0\leq k < 4\)

\(\Rightarrow k\in \{0;\ 1;\ 2;\ 3\}\)

Suy ra góc lượng giác \(\dfrac{k\pi}{2}\) xác định 4 điểm cách đều trên đường tròn lượng giác. Bốn điểm này tạo thành hình vuông.

Phần 2. Trắc nghiệm đúng sai

Dạng 1.

Dạng 2.

Dạng 3.

Dạng 4.

Dạng 1.

Câu 1:

Đổi số đo của các góc sang radian. Khi đó các mệnh đề sau đúng hay sai?

Đáp án:

  • \(90^{\circ}=\displaystyle\frac{\pi}{2}\) rad
  • \(120^{\circ}=\displaystyle\frac{2\pi}{3}\) rad

Lời giải:

Ta có:

a) \(90^{\circ}=\displaystyle\frac{90\pi}{180}\,\text{rad}=\displaystyle\frac{\pi}{2}\,\text{rad}\).

b) \(\left(\displaystyle\frac{180}{\pi}\right)^{\circ}=\displaystyle\frac{\displaystyle\frac{180}{\pi}\cdot \pi}{180}\,\text{rad}=1\,\text{rad}\).

c) \(120^{\circ}=\displaystyle\frac{120\pi}{180}\,\text{rad}=\displaystyle\frac{2\pi}{3}\,\text{rad}\).

d) \(-480^{\circ}=\displaystyle\frac{-480\pi}{180}\,\text{rad}=-\displaystyle\frac{8\pi}{3}\,\text{rad}\).

Câu 2:

Đổi số đo của các góc sang radian. Khi đó các mệnh đề sau đúng hay sai?

Đáp án:

  • \(30^{\circ}=\displaystyle\frac{\pi}{6}\) rad
  • \(\left(\displaystyle\frac{15}{\pi}\right)^{\circ}=\displaystyle\frac{1}{12}\) rad}
  • \(132^{\circ}=\displaystyle\frac{11\pi}{15}\) rad

Lời giải:

Ta có:

a) \(30^{\circ}=\displaystyle\frac{30\pi}{180}\,\text{rad}=\displaystyle\frac{\pi}{6}\,\text{rad}\).

b) \(\left(\displaystyle\frac{15}{\pi}\right)^{\circ}=\displaystyle\frac{\displaystyle\frac{15}{\pi}\cdot \pi}{180}\,\text{rad}=\displaystyle\frac{1}{12}\,\text{rad}\).

c) \(132^{\circ}=\displaystyle\frac{132\pi}{180}\,\text{rad}=\displaystyle\frac{11\pi}{5}\,\text{rad}\).

d) \(-495^{\circ}=\displaystyle\frac{-495\pi}{180}\,\text{rad}=-\displaystyle\frac{11\pi}{4}\,\text{rad}\).

Câu 3:

Đổi số đo của các góc sang độ. Khi đó các mệnh đề sau đúng hay sai?

Đáp án:

  • \(\displaystyle\frac{3\pi}{4}\,\text{rad}=135^{\circ}\)
  • \(-\displaystyle\frac{\pi}{360}\,\text{rad}=-0{,}5^{\circ}\)
  • \(-4\,\text{rad}\approx -229{,}18^{\circ}\)

Lời giải:

a) \(\displaystyle\frac{3\pi}{4}\,\text{rad}=\left(\displaystyle\frac{3\pi}{4}\cdot\displaystyle\frac{180}{\pi}\right)^{\circ}=135^{\circ}\).

b) \(-\displaystyle\frac{\pi}{360}\,\text{rad}=\left(-\displaystyle\frac{\pi}{360}\cdot\displaystyle\frac{180}{\pi}\right)^{\circ}=-0{,}5^{\circ}\).

c) \(\displaystyle\frac{31\pi}{2}\,\text{rad}=\left(\displaystyle\frac{31\pi}{2}\cdot\displaystyle\frac{180}{\pi}\right)^{\circ}=2790^{\circ}\).

d) \(-4\,\text{rad}=\left(-4\cdot\displaystyle\frac{180}{\pi}\right)^{\circ}=\left(-\displaystyle\frac{720}{\pi}\right)\approx -229{,}18^{\circ}\).

Câu 4:

Đổi số đo của các góc sang radian. Khi đó các mệnh đề sau đúng hay sai?

Đáp án:

  • \(60^{\circ}=\displaystyle\frac{\pi}{3}\) rad
  • \(135^{\circ}=\displaystyle\frac{3\pi}{4}\) rad

Lời giải:

Ta có:

a) \(60^{\circ}=\displaystyle\frac{60\pi}{180}\,\text{rad}=\displaystyle\frac{\pi}{3}\,\text{rad}\).

b) \(\left(\displaystyle\frac{45}{\pi}\right)^{\circ}=\displaystyle\frac{\displaystyle\frac{45}{\pi}\cdot \pi}{180}\,\text{rad}=\displaystyle\frac{1}{4}\,\text{rad}\).

c) \(135^{\circ}=\displaystyle\frac{135\pi}{180}\,\text{rad}=\displaystyle\frac{3\pi}{4}\,\text{rad}\).

d) \(-510^{\circ}=\displaystyle\frac{-510\pi}{180}\,\text{rad}=-\displaystyle\frac{17\pi}{6}\,\text{rad}\).

Dạng 2.

Câu 1:

Cho góc hình học \(xOy\) có số đo \(80^\circ\) (tham khảo hình vẽ).

Image

Các mệnh đề sau đúng hay sai?

Đáp án:

  • \((Ox,Oy)=80^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\)
  • \((Oy,Ox)=-80^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\)

Lời giải:

+) Các góc lượng giác tia đầu \(Ox\), tia cuối \(Oy\) có số đo là sđ\((Ox,Oy)=80^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\).

+) Các góc lượng giác tia đầu \(Oy\), tia cuối \(Ox\) có số đo là sđ\((Ox,Oy)=-80^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\).

Câu 2:

Cho các tia \(Ox, Oy, Oz, Ou, Ot\) như hình vẽ.

Image

Biết số đo các góc các góc hình học \(\widehat{xOy}=60^\circ\); \(\widehat{xOz}=150^\circ\); \(\widehat{xOt}=30^\circ\); \(\widehat{xOu}=110^\circ\). Các mệnh đề sau đúng hay sai?

Đáp án:

  • \((Ox,Oy)=60^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\)
  • \((Ox,Ou)=110^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\)

Lời giải:

Ta có

a) \(\widehat{xOy}=60^\circ\Rightarrow\) sđ\((Ox,Oy)=60^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\).

b) \(\widehat{xOz}=150^\circ\Rightarrow\) sđ\((Ox,Oz)=-150^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\).

c) \(\widehat{xOt}=30^\circ\Rightarrow\) sđ\((Ox,Ot)=-30^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\).

d) \(\widehat{xOu}=110^\circ\Rightarrow \)sđ\((Ox,Ou)=110^\circ+k360^\circ\,(k\in\mathbb{Z})\).

Câu 3:

Cho một góc lượng giác \((Ox,Ou)\) có số đo \(250^\circ\) và một góc lượng giác \((Ox,Ov)\) có số đo \(-270^\circ\). Xét tính đúng, sai của các phát biểu sau

Đáp án:

  • Số đo góc lượng giác \((Ou,Ox)\) bằng \(-250^\circ + k \cdot 360^\circ\), \(k \in \mathbb{Z}\)
  • Số đo góc lượng giác \((Ov,Ox)\) bằng \(270^\circ + k \cdot 360^\circ\), \(k \in \mathbb{Z}\)

Lời giải:

a) Đúng Vì \(\text{sđ}(Ou,Ox) = - \text{sđ}(Ox,Ou) = -250^\circ + k \cdot 360^\circ\), \(k \in \mathbb{Z}\).

b) Đúng Vì \(\text{sđ}(Ov,Ox) = - \text{sđ}(Ox,Ov) = 270^\circ + k \cdot 360^\circ\), \(k \in \mathbb{Z}\).

c) Sai.

\(\begin{aligned}\text{sđ}(Ou,Ov) &= \text{sđ}(Ou,Ox) + \text{sđ}(Ox,Ov) + k \cdot 360^\circ\\ &= -250^\circ - 270^\circ + k \cdot 360^\circ = -520^\circ + k \cdot 360^\circ\\ &= -160^\circ + m \cdot 360^\circ~ (k \in \mathbb{Z},\,m \in \mathbb{Z},\,m = k - 1).\end{aligned}\)

Vậy số đo một góc lượng giác \((Ou,Ov)\) bằng \(-160^\circ\).

d) Sai. Vì số đo một góc lượng giác \((Ou,Ov)\) theo đơn vị radian bằng \(-160 \cdot \displaystyle\frac{\pi}{180} = - \displaystyle\frac{8\pi}{9}\).

Dạng 3.

Câu 1:

Trên đường tròn lượng giác với điểm gốc là \(A\). Điểm \(M\) thuộc đường tròn sao cho cung \(AM\) có số đo \(60^\circ\) (tham khảo hình vẽ bên).

Image

Gọi \(N\), \(P\), \(Q\) lần lượt là các điểm đối xứng với điểm \(M\) qua gốc tọa độ, trục \(Oy\) và trục \(Ox\), \(A'\) là điểm đối xứng với \(A\) qua gốc tọa độ \(O\). Mỗi khẳng định dưới đây đúng hay sai?

Đáp án:

  • Số đo của cung lượng giác \(AP\) bằng \(120^\circ+ k360^\circ\), \(k\in\mathbb{Z}\)
  • Số đo của cung lượng giác \(AQ\) bằng \(-30^\circ+ k360^\circ\), \(k\in\mathbb{Z}\)
  • Số đo của cung lượng giác \(AA'\) bằng \(180^\circ+ k360^\circ\), \(k\in\mathbb{Z}\)

Lời giải:

Image

a) Ta có \(\widehat{AOP}=120^\circ\) nên số đo của cung lượng giác \(AP\) bằng \(120^\circ+ k360^\circ\), \(k\in\mathbb{Z}\).

b) Ta có \(\widehat{AOQ}=30^\circ\) nên số đo của cung lượng giác \(AQ\) bằng \(-30^\circ+ k360^\circ\), \(k\in\mathbb{Z}\).

c) Ta có \(\widehat{AOA'}=180^\circ\) nên số đo của cung lượng giác \(AA'\) bằng \(180^\circ+ k360^\circ\), \(k\in\mathbb{Z}\).

d) Ta có \(\widehat{AON}=120^\circ\) nên số đo của cung lượng giác \(AA'\) bằng \(-120^\circ+ k360^\circ\), \(k\in\mathbb{Z}\).

Câu 2:

Cho đường tròn lượng giác có điểm gốc là điểm \(A\) (tham khảo hình bên).

Image

Mỗi khẳng định sau đúng hay sai?

Đáp án:

  • Điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(\displaystyle\frac{\pi}{4}\) nằm trên cung \(AB\)

Lời giải:

a) Điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(\displaystyle\frac{\pi}{4}\) nằm trên cung \(AB\).

b) Điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(\displaystyle\frac{-\pi}{3}\) nằm trên cung \(B'A\).

c) Điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(\displaystyle\frac{4\pi}{5}\) nằm trên cung \(BA'\).

d) Điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(-\displaystyle\frac{5\pi}{9}\) nằm trên cung \(A'B'\).

Câu 3:

Cho góc lượng giác \(\alpha\) có số đo theo đơn vị rađian là \(\displaystyle\frac{3\pi}{4}\). Xét tính đúng sai của các khẳng định sau

Đáp án:

  • Góc lượng giác \(-\displaystyle\frac{5\pi}{4}\) có cùng điểm biểu diễn trên đường tròn lượng giác với góc \(\alpha\)
  • Góc lượng giác \(855^\circ\) có cùng điểm biểu diễn trên đường tròn lượng giác với góc \(\alpha\)

Lời giải:

a) \(\displaystyle\frac{3\pi}{4} \text{rad}=\left(\displaystyle\frac{3\cdot 180}{4}\right)^\circ=135^\circ\) nên mệnh đề sai.

b) Điểm biểu diễn góc lượng giác \(\alpha\) là điểm \(M\) trên đường tròn lượng giác thuộc góc phần tư thứ II sao cho góc \(AOM=135^\circ\) nên mệnh đề sai.

c) Ta có \(\displaystyle\frac{-5\pi}{4}=\displaystyle\frac{3\pi}{4}-2\pi\) do đó \(-\displaystyle\frac{5\pi}{4}\) cùng điểm biểu diễn trên đường tròn lượng giác với góc \(\alpha\) nên mệnh đề đúng.

d) Ta có \(855^\circ=135^\circ+2.360^\circ\) do đó \(855^\circ\) có cùng điểm biểu diễn trên đường tròn lượng giác với góc \(\alpha\) nên mệnh đề đúng.

Câu 4:

Cho hình vẽ sau:

Image

Xét tính đúng sai của các khẳng định sau

Đáp án:

  • \(\text{sđ}(ON,OA)=\text{sđ}(ON,OM)-\text{sđ} (OA,OM)\)
  • Hai điểm \(M,N\) biểu diễn các cung có số đo là \(x=\displaystyle\frac{\pi}{3}+k\pi(k\in\mathbb{Z})\)

Lời giải:

Xét tính đúng-sai của các phát biểu sau:

a) Số đo góc lượng giác \((OM,OA)\) là \(\text{sđ}(OM,OA)=-\displaystyle\frac{\pi}{3}+k 2\pi(k\in\mathbb{Z})\) nên mệnh đề sai.

b) Theo hệ thức Chales \(\text{sđ}(ON,OA)+\text{sđ}(OA,OM)=\text{sđ}(ON,OM)\).

\(\Rightarrow \text{sđ} (ON,OA)=\text{sđ}(ON,OM)-\text{sđ}(OA,OM)\) nên mệnh đề đúng.

c) Độ dài cung tròn \(AM\) lớn là \(\ell_{AM}=\displaystyle\frac{5\pi}{3}\) nên mệnh đề sai.

d) Hai điểm \(M,N\) biểu diễn các cung có số đo là \(x=\displaystyle\frac{\pi}{3}+k\pi(k\in\mathbb{Z})\) nên mệnh đề đúng.

Dạng 4.

Câu 1:

Hãy cho biết tính đúng sai của mỗi khẳng định sau.

Đáp án:

  • Độ dài của một cung tròn có số đo \(\alpha\) bán kính \(R\)\(\ell=\alpha\cdot R\)
  • Độ dài của một cung tròn có bán kính \(\pi\), có số đo \(\pi\) rad bằng \(\pi^2\)
  • Cung tròn có số đo \(2\pi\) rad thì có độ dài bằng chu vi của đường tròn tương ứng

Lời giải:

Ta có

a) Độ dài của một cung tròn có số đo \(\alpha\) bán kính \(R\) là \(\ell=\alpha\cdot R\).

b) Độ dài của một cung tròn có số đo \(\pi\) rad là \(\ell=R\cdot \pi\).

c) Độ dài của một cung tròn có bán kính \(\pi\), có số đo \(\pi\) rad là \(\ell=\pi\cdot \pi =\pi^2\).

d) Cung tròn có số đo \(2\pi\) rad thì có độ dài là \(\ell=R\cdot 2\pi=2\pi R\).

Câu 2:

Hãy cho biết tính đúng sai của mỗi khẳng định sau.

Đáp án:

  • Chu vi của đường tròn có bán kính \(R\) bằng \(2\pi R\)
  • Độ dài của một cung tròn có số đo \(1\) rad bằng bán kính \(R\) của cung tròn đó
  • Độ dài của một cung tròn có bán kính \(R\), có số đo \(\alpha\) rad bằng \(R\cdot \alpha\)
  • Cung tròn có số đo \(\pi\) rad thì có độ dài bằng nửa chu vi của đường tròn tương ứng

Lời giải:

Ta có

a) Chu vi của đường tròn bán kính \(R\) là \(C=2\pi R\).

b) Độ dài \(\ell\) của một cung tròn bán kính \(R\), có số đo \(1\) rad là \(\ell=R\).

c) Độ dài \(\ell\) của một cung tròn có bán kính \(R\), có số đo \(\alpha\) rad là \(\ell=R\cdot \alpha\).

d) Cung tròn có số đo \(\pi\) rad thì có độ dài bằng nửa chu vi của đường tròn tương ứng.

Câu 3:

Cho đường tròn có bán kính \(R=10\,\mathrm{cm}\). Hãy cho biết tính đúng sai của mỗi khẳng định sau.

Đáp án:

  • Cung trên đường tròn có số đo \(\displaystyle\frac{\pi}{2}\) có độ dài bằng \(5\pi\,\mathrm{cm}\)
  • Cung có số đo \(\displaystyle\frac{\pi}{6}\) có độ dài bằng \(\ell =\displaystyle\frac{5\pi}{3}\,\mathrm{cm}\)

Lời giải:

a) Chu vi của đường tròn là \(C=2\pi\cdot R=20\pi\,\mathrm{cm}\).

b) Cung có số đo \(\displaystyle\frac{\pi}{2}\) có độ dài \(\ell =R\cdot \alpha =10\cdot \displaystyle\frac{\pi}{2}=5\pi\,\mathrm{cm}\).

c) Cung có số đo \(\displaystyle\frac{\pi}{6}\) có độ dài bằng \(\ell=10\cdot \displaystyle\frac{\pi}{6}=\displaystyle\frac{5\pi}{3}\,\mathrm{cm}\).

d) Cung có độ dài \(\ell =4\pi\,\mathrm{cm}\) có số đo \(\alpha=\displaystyle\frac{\ell}{R}=\displaystyle\frac{2\pi}{5}\).

Câu 4:

Từ một vị trí ban đầu trong không gian, vệ tinh \(X\) chuyển động theo quỹ đạo là một đường tròn quanh Trái Đất và luôn cách tâm Trái Đất một khoảng bằng \(9200\) km. Sau \(2\) giờ thì vệ tinh \(X\) hoàn thành hết một vòng di chuyển. Hãy cho biết tính đúng sai của mỗi khẳng định sau.

Đáp án:

  • Quãng đường vệ tinh \(X\) chuyển động được sau \(1\) giờ là \(28902{,}65\) (km) (kết quả được làm tròn đến hàng phần trăm) (kết quả được làm tròn đến hàng phần trăm)
  • Quãng đường vệ tinh \(X\) chuyển động được sau \(1{,}5\) giờ là \(43353{,}98\) (km) (kết quả được làm tròn đến hàng phần trăm)
  • Giả sử vệ tinh di chuyển theo chiều dương của đường tròn, sau \(4{,}5\) giờ thì vệ tinh vẽ nên một góc \(\displaystyle\frac{9\pi}{2}\) rad

Lời giải:

a) Một vòng di chuyển của \(X\) chính là chu vi đường tròn:

\[C=2\pi R=2\pi\cdot 9200=18400\pi\,\text{km}.\]

Sau \(1\) giờ, vệ tinh di chuyển nửa đường tròn với quãng đường là \(\displaystyle\frac{1}{2}C=9200\pi\approx 28902{,}65\) (km).

b) Sau \(1{,}5\) giờ, vệ tinh di chuyển được \(\displaystyle\frac{1{,}5\cdot 1}{2}\) đường tròn (hay \(\displaystyle\frac{3}{4}\) đường tròn), quãng đường là \(\displaystyle\frac{3}{4}C=\displaystyle\frac{3}{4}\cdot 18400\pi=13800\pi\approx 43353{,}98\) (km).

c) Sau \(5{,}3\) giờ, vệ tinh di chuyển được \(\displaystyle\frac{5,3\cdot 1}{2}\) đường tròn (hay \(\displaystyle\frac{53}{20}\) đường tròn), quãng đường là \(\displaystyle\frac{53}{20}C=\displaystyle\frac{53}{20}\cdot 18400\pi=48760\pi\approx 153184{,}05\) (km).

d) Sau \(4{,}5\) giờ thì số vòng tròn mà vệ tinh \(X\) di chuyển được là \(\displaystyle\frac{4{,}5}{2}=\displaystyle\frac{9}{2}\) (vòng).

Số đo góc lượng giác thu được là \(\displaystyle\frac{9}{4}\cdot 2\pi=\displaystyle\frac{9\pi}{2}\) (rad).

Phần 3. Tự luận

Bài tập cơ bản

Bài tập nâng cao

Ứng dụng thực tế

Bài tập cơ bản

Câu 1:

Đổi từ độ sang rađian hoặc ngược lại các góc sau:

a) \(45^{\circ}\).

b) \(150^{\circ}\).

c) \(\displaystyle\frac{\pi}{3}\).

d) \(\displaystyle\frac{5 \pi}{4}\).

a) \(45^{\circ}=45 \cdot \frac{\pi}{180}=\displaystyle\frac{\pi}{4}\).

b) \(150^{\circ}=150 \cdot \frac{\pi}{180}=\displaystyle\frac{5 \pi}{6}\).

c) \(\displaystyle\frac{\pi}{3}=\frac{\pi}{3} \cdot\left(\displaystyle\frac{180}{\pi}\right)^\circ=60^{\circ}\).

d) \(\displaystyle\frac{5 \pi}{4}=\displaystyle\frac{5 \pi}{4} \cdot\left(\displaystyle\frac{180}{\pi}\right)^{\circ}=225^{\circ}\).

Câu 2:

Đổi số đo của các góc sau đây sang radian:

a) \(38^{\circ}\);

b) \(-115^{\circ}\);

c) \(\left(\displaystyle\frac{3}{\pi}\right)^{\circ}\).

a) \(38^{\circ}=\displaystyle\frac{38\pi}{180}=\displaystyle\frac{19\pi}{90}\).

b) \(-115^{\circ}=\displaystyle\frac{-115\pi}{180}=-\displaystyle\frac{23\pi}{36}\);

c) \(\left(\displaystyle\frac{3}{\pi}\right)^{\circ}=\displaystyle\frac{3\pi}{\pi\cdot 180}=\displaystyle\frac{1}{60}\).

Câu 3:

Đổi số đo của các góc sau đây sang độ:

a) \(\displaystyle\frac{\pi}{12}\);

b) \(-5\);

c) \(\displaystyle\frac{13 \pi}{9}\).

a) \(\displaystyle\frac{\pi}{12}=\left(\displaystyle\frac{\pi\cdot 180}{12\cdot \pi}\right)^\circ=15^\circ\);

b) \(-5=\left(\displaystyle\frac{-5\cdot 180}{\pi}\right)^\circ=\left(\displaystyle\frac{-900}{\pi}\right)^\circ\);

c) \(\displaystyle\frac{13 \pi}{9}=\left(\displaystyle\frac{13 \pi\cdot 180}{9\cdot \pi}\right)=260^\circ\).

Câu 4:

Đổi số đo các góc sau đây từ radian sang độ hoặc ngược lại

a) \(-60^{\circ}\).

b) \(\displaystyle\frac{2 \pi}{5}\, \mathrm{rad}\).

c) \(3\, \mathrm{rad}\).

a) \(-60^{\circ}=-\displaystyle\frac{60 \pi}{180}\, \mathrm{rad}=-\displaystyle\frac{\pi}{3}\, \mathrm{rad}\).

b) \(\displaystyle\frac{2 \pi}{5}\, \mathrm{rad}=\left(\displaystyle\frac{2 \pi}{5}\cdot \displaystyle\frac{180}{\pi}\right)^{\circ}=72^{\circ}\).

c) \(3\, \mathrm{rad}=\left(3 \cdot \displaystyle\frac{180}{\pi}\right)^{\circ}=\left(\displaystyle\frac{540}{\pi}\right)^{\circ} \approx 171{,}89^{\circ}\).

Câu 5:

Xác định số đo của các góc lượng giác \((Oa,Ob)\) trong các hình sau

Image

Image

a) Số đo của góc lượng giác \((Oa,Ob)\) trong hình vẽ là \(90^\circ\).

b) Số đo của góc lượng giác \((Oa,Ob)\) trong hình vẽ là \(90^\circ + 360^\circ = 450^\circ\).

c) Số đo của góc lượng giác \((Oa,Ob)\) trong hình vẽ là \(90^\circ + 2\cdot 360^\circ = 810^\circ\).

d) Số đo của góc lượng giác \((Oa,Ob)\) trong hình vẽ là \(\displaystyle\frac{3}{4}\cdot \left(-360^\circ\right)=-270^\circ\).

Câu 6:

Cho \(\widehat{MON} = 60^\circ\). Xác định số đo của các góc lượng giác được biểu diễn trong hình vẽ và viết công thức tổng quát của số đo góc lượng giác \((OM,ON)\).

Image

a) Số đo của góc lượng giác \((OM,ON)\) là \(60^\circ\).

b) Số đo của góc lượng giác \((OM,ON)\) là \(60^\circ + 2\cdot 360^\circ = 780^\circ\).

c) Số đo của góc lượng giác \((OM,ON)\) là \(-300^\circ\).

Công thức tổng quát: \(\text{sđ}(OM,ON) = 60^\circ + k360^\circ\), \(k\in\mathbb{Z}\).

Câu 7:

Trong các khoảng thời gian từ \(0\) giờ đến \(2\) giờ \(15\) phút, kim phút quét một góc lượng giác là bao nhiêu độ?

Image

Gọi \(Om\), \(On\) là các tia biểu diễn cho vị trí của kim phút lần lượt tại \(0\) giờ và \(2\) giờ \(15\) phút.

Khi đó kim phút đã quay hết \(2\) vòng và đi tiếp \(\displaystyle\frac{1}{4}\) vòng của đồng hồ.

Image

Mà kim phút chuyển động theo chiều âm nên ta có

\[(Om,On) = \displaystyle\frac{1}{4}\cdot (-360^\circ) + 2\cdot (-360^\circ) = -810^\circ.\]

Vậy kim phút đã quét hết một góc lượng giác là \(-810^\circ\).

Câu 8:

Trong hình bên, chiếc quạt có ba cánh được phân bố đều nhau. Viết công thức tổng quát đo số đo của các góc lượng giác \((Ox,ON)\) và \((Ox,OP)\).

Image

Vì ba cánh quạt phân bố đều nhau nên ta có \(\widehat{MON}=\widehat{NOP}=\widehat{POM}=\displaystyle\frac{360^\circ}{3}=120^\circ\).

Suy ra \(\left(OM,ON\right)=120^\circ\), \((OM,OP)=-120^\circ\).

Theo hình vẽ, ta lại có \((Ox,OM)= -50^\circ\).

Khi đó, công thức tổng quát đo số đo các góc lượng giác \((Ox,ON)\), \((Ox,OP)\) là

\begin{eqnarray*}(Ox,ON)&=& (Ox,OM) + (OM,ON) + k360^\circ= -50^\circ + 120^\circ +k360^\circ=70^\circ + k360^\circ;\\ (Ox,OP)&=& (Ox,OM) + (OM,OP) + k360^\circ= -50^\circ + (-120^\circ)+ k360^\circ = -170^\circ+ k360^\circ.\end{eqnarray*}

Câu 9:

Cho góc lượng giác gốc \(O\) có tia đầu \(Ou\), tia cuối \(Ov\) và có số đo \(60^\circ\). Cho góc lượng giác \((O'u',O'v')\) có tia đầu \(O'u'\equiv Ou\), tia cuối \(O'v'\equiv Ov\). Viết công thức biểu thị số đo góc lượng giác \((O'u',O'v')\).

Ta có \((O'u',Ov')=(Ou,Ov)+k360^\circ=60^\circ+k360^\circ\ (k\in \mathbb{Z})\).

Câu 10:

Cho góc lượng giác gốc \(O\) có tia đầu \(Ou\), tia cuối \(Ov\) và có số đo \(-\displaystyle\frac{4\pi}{3}\). Cho góc lượng giác \((O'u',O'v')\) có tia đầu \(O'u'\equiv Ou\), tia cuối \(O'v'\equiv Ov\). Viết công thức biểu thị số đo góc lượng giác \((O'u',O'v')\).

Ta có \((O'u',Ov')=(Ou,Ov)+k2\pi=-\displaystyle\frac{4\pi}{3}+k2\pi\ (k\in \mathbb{Z})\).

Câu 11:

Cho góc lượng giác \((Ou,Ov)\) có số đo là \(\displaystyle\frac{3\pi}{4}\), góc lượng giác \((Ou,Ow)\) có số đo là \(\displaystyle\frac{5\pi}{4}\). Tìm số đo của góc lượng giác \((Ov,Ow)\).

Theo hệ thức Chasles, ta có

\begin{eqnarray*}(Ov,Ow)&=&(Ou,Ow)-(Ou,Ov)+k2\pi\\ &=&\displaystyle\frac{5\pi}{4}-\displaystyle\frac{3\pi}{4}+k2\pi\\ &=&\displaystyle\frac{\pi}{2}+k2\pi\ (k\in \mathbb{Z}).\end{eqnarray*}

Câu 12:

Cho góc lượng giác \((Ou,Ov)\) có số đo là \(-\displaystyle\frac{11\pi}{4}\), góc lượng giác \((Ou,Ow)\) có số đo là \(\displaystyle\frac{3\pi}{4}\). Tìm số đo của góc lượng giác \((Ov,Ow)\).

Theo hệ thức Chasles, ta có

\begin{eqnarray*}(Ov,Ow)&=&(Ou,Ow)-(Ou,Ov)+k2\pi\\ &=&\displaystyle\frac{3\pi}{4}+\displaystyle\frac{11\pi}{4}+k2\pi\\ &=&\displaystyle\frac{7\pi}{2}+k2\pi\ (k\in \mathbb{Z}).\end{eqnarray*}

Câu 13:

Viết công thức số đo tổng quát của các góc lượng giác (\(OA, OM\)) và \((OA, ON)\) trong hình bên.

Image

+) \((OA, OM)=120^\circ+k360^\circ\;(k\in \mathbb{Z})\).

+) \((OA, ON)=-75^\circ+k360^\circ\;(k\in \mathbb{Z})\).

Câu 14:

Trong hình vẽ bên, mâm bánh xe ô tô được chia thành năm phần bằng nhau. Viết công thức số đo tổng quát của góc lượng giác \((Ox, ON)\).

Image

Ta có \(\widehat{AON}=\left(\displaystyle\frac{360^\circ}{5} -45^\circ\right)+72^\circ=99^\circ\).

Vậy \((Ox, ON)=-99^\circ+k360^\circ \; (k \in \mathbb{Z})\).

Câu 15:

Xác định điểm \(M\) trên đường tròn lượng giác sao cho \((OA,OM)=135^\circ\).

Gọi \(M\) là điểm chính giữa của cung \(BA'\) trên đường tròn lượng giác.

Image

Ta có \((OA,OM)=135^\circ\).

Câu 16:

Một đường tròn có bán kính \(20\) cm. Tìm độ dài các cung trên đường tròn đó có số đo sau:

a) \(\displaystyle\frac{\pi}{12}\);

b) \(1{,}5\);

c) \(35^\circ\);

d) \(315^\circ\).

a) \(l=R\alpha=20\cdot\displaystyle\frac{\pi}{12}=\displaystyle\frac{5\pi}{3}\) cm;

b) \(l=R\alpha=20\cdot1{,}5=30\) cm;

c) Đổi \(35^{\circ}=35 \cdot \displaystyle\frac{\pi}{180}=\displaystyle\frac{7\pi}{36} \mathrm{rad}\).

Độ dài cung tròn là \(l=R\alpha=20\cdot\displaystyle\frac{7\pi}{36}=\displaystyle\frac{35\pi}{9}\) cm;

d) Đổi \(315^{\circ}=315 \cdot \displaystyle\frac{\pi}{180}=\displaystyle\frac{7\pi}{4} \mathrm{rad}\).

Độ dài cung tròn là \(l=R\alpha=20\cdot\displaystyle\frac{7\pi}{4}=35\) cm.

Câu 17:

Xác định điểm \(N\) trên đường tròn lượng giác sao cho \((OA,ON)=-\displaystyle\frac{\pi}{3}\).

Image

Gọi \(M\) là điểm của cung \(AB'\) trên đường tròn lượng giác sao cho số đo cung \(AM\) bằng \(\displaystyle\frac{1}{3}\) số đo cung \(AB'\).

Ta có \((OA,OM)=-\displaystyle\frac{\pi}{3}\).

Câu 18:

Gọi \(M\), \(N\), \(P\) là các điểm trên đường tròn lượng giác sao cho số đo của góc lượng giác \((OA,OM)\), \((OA,ON)\), \((OA,OP)\) lần lượt là \(\displaystyle\frac{\pi}{2}\); \(\displaystyle\frac{7\pi}{6}\); \(-\displaystyle\frac{\pi}{6}\). Chứng minh rằng tam giác \(MNP\) là tam giác đều.

Theo hệ thức Chasles, ta có

\((OM,ON)=(OA,ON)-(OA,OM)+k2\pi=\displaystyle\frac{7\pi}{6}-\displaystyle\frac{\pi}{2}+k2\pi=\displaystyle\frac{2\pi}{3}+k2\pi\ (k\in \mathbb{Z}).\)

Suy ra \((OM,ON)=\displaystyle\frac{2\pi}{3}\).

Theo hệ thức Chasles, ta có

\((OP,OM)=(OA,OM)-(OA,OP)=\displaystyle\frac{\pi}{2}+\displaystyle\frac{\pi}{6}+k2\pi=\displaystyle\frac{2\pi}{3}+k2\pi\ (k\in \mathbb{Z}).\)

Suy ra \((OP,OM)=\displaystyle\frac{2\pi}{3}\).

Theo hệ thức Chasles, ta có

\((ON,OP)=(OA,OP)-(OA,ON)=-\displaystyle\frac{4\pi}{3}+k2\pi=\displaystyle\frac{2\pi}{3}+k2\pi\ (k\in \mathbb{Z}).\)

Suy ra \((ON,OP)=\displaystyle\frac{2\pi}{3}\).

Do đó \(\triangle OMN=\triangle OMP=\triangle ONP\) hay tam giác \(MNP\) là tam giác đều.

Câu 19:

Trên đường tròn lượng giác, xác định điểm \(M\) biểu diễn các góc lượng giác có số đo sau:

a) \(\displaystyle\frac{2\pi}{3}\);

b) \(-\displaystyle\frac{11\pi}{4}\);

c) \(150^\circ\);

d) \(-225^\circ\).

a) Điểm \(M\) trên đường đường tròn lượng giác biểu diễn góc lượng giác có số đo bằng \(\displaystyle\frac{2\pi}{3}\) được xác định trong hình sau

Image

b) Điểm \(M\) trên đường đường tròn lượng giác biểu diễn góc lượng giác có số đo bằng \(-\displaystyle\frac{11\pi}{4}\) được xác định trong hình sau

Image

c) Điểm \(M\) trên đường đường tròn lượng giác biểu diễn góc lượng giác có số đo bằng \(150^{\circ}\) được xác định trong hình sau

Image

d) Điểm \(M\) trên đường đường tròn lượng giác biểu diễn góc lượng giác có số đo bằng \(-225^{\circ}\) được xác định trong hình sau

Image

Câu 20:

Hãy biểu diễn trên mặt phẳng góc lượng giác trong mỗi trường hợp sau

a) Góc lượng giác gốc \(O\) có tia đầu \(Ou\), tia cuối \(Ov\) và có số đo \(510^\circ\);

b) Góc lượng giác gốc \(O\) có tia đầu \(Ou\), tia cuối \(Ov\) và có số đo \(-\displaystyle\frac{7\pi}{6}\).

a) Ta có \(510^\circ=360^\circ+150^\circ\). Góc lượng giác gốc \(O\) có tia đầu \(Ou\), tia cuối \(Ov\) và có số đo \(510^\circ\) được biểu diễn ở hình bên.

Image

b) Ta có \(-\displaystyle\frac{7\pi}{4}=-\pi+\left(-\displaystyle\frac{\pi}{6}\right)\). Góc lượng giác gốc \(O\) có tia đầu \(Ou\), tia cuối \(Ov\) và có số đo \(-\displaystyle\frac{7\pi}{6}\) được biểu diễn ở hình bên.

Image

Câu 21:

Biểu diễn trên đường tròn lượng giác các góc lượng giác có số đo là:

a) \(865^{\circ}\);

b) \(\displaystyle\frac{-7 \pi}{3}\).

a) Ta có \(865^{\circ}=145^{\circ}+2\cdot 360^{\circ}\). Vậy điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(865^{\circ}\) là điểm \(M\) trên phần đường tròn lượng giác thuộc góc phần tư thứ II sao cho \(\widehat{A O M}=145^{\circ}\).

Image

b) Ta có \(\displaystyle\frac{-7 \pi}{3}=\displaystyle\frac{-\pi}{3}+(-1) \cdot 2 \pi\). Vậy điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(\displaystyle\frac{-7 \pi}{3}\) là điểm \(N\) trên phần đường tròn lượng giác thuộc góc phần tư thứ IV sao cho \(\widehat{A O N}=\displaystyle\frac{\pi}{3}\).

Image

Câu 22:

Biểu diễn các góc lượng giác sau trên đường tròn lượng giác:

a) \(\displaystyle\frac{-17 \pi}{3}\);

b) \(\displaystyle\frac{13 \pi}{4}\);

c) \(-765^{\circ}\).

a) Ta có \(\displaystyle\frac{-17 \pi}{3}=\displaystyle\frac{\pi}{3}+(-3) \cdot 2 \pi\). Vậy điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(\displaystyle\frac{-17 \pi}{3}\) là điểm \(M\) trên phần đường tròn lượng giác thuộc góc phần tư thứ I sao cho \(\widehat{A O M}=\displaystyle\frac{\pi}{3}\).

Image

b) Ta có \(\displaystyle\frac{13 \pi}{4}=-\displaystyle\frac{3\pi}{4}+(2) \cdot 2 \pi\). Vậy điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(\displaystyle\frac{13 \pi}{4}\) là điểm \(N\) trên phần đường tròn lượng giác thuộc góc phần tư thứ III sao cho \(\widehat{A O N}=\displaystyle\frac{3\pi}{4}\).

Image

c) Ta có \(-765^{\circ}=-45^{\circ}+(-2)\cdot 360^{\circ}\). Vậy điểm biểu diễn góc lượng giác có số đo \(865^{\circ}\) là điểm \(K\) trên phần đường tròn lượng giác thuộc góc phần tư thứ IV sao cho \(\widehat{A O M}=45^{\circ}\).

Image

Câu 23:

Góc lượng giác \(\displaystyle\frac{31 \pi}{7}\) có cùng điểm biểu diễn trên đường tròn lượng giác với góc lượng giác nào sau đây:

\(\displaystyle\frac{3 \pi}{7}\); \(\displaystyle\frac{10 \pi}{7}\); \(\displaystyle\frac{-25 \pi}{7}.\)

+) \(\displaystyle\frac{31 \pi}{7}=\displaystyle\frac{3 \pi}{7}+(2) \cdot 2 \pi\).

+) \(\displaystyle\frac{10 \pi}{7}=-\displaystyle\frac{4 \pi}{7}+\cdot 2 \pi\).

+) \(\displaystyle\frac{-25 \pi}{7}=\displaystyle\frac{3 \pi}{7}+(-2) \cdot 2 \pi\).

Vậy góc lượng giác \(\displaystyle\frac{31 \pi}{7}\) có cùng điểm biểu diễn trên đường tròn lượng giác với góc lượng giác \(\displaystyle\frac{3 \pi}{7};\displaystyle\frac{-25 \pi}{7}\).

Câu 24:

Trên đường tròn lượng giác, hãy biểu diễn các góc lượng giác có số đo có dạng là:

a) \(\displaystyle\frac{\pi}{2}+k \pi\,(k \in \mathbb{Z})\);

b) \(k \displaystyle\frac{\pi}{4}\,(k \in \mathbb{Z})\).

a) Ta có \(\displaystyle\frac{\pi}{2}+k \pi=\displaystyle\frac{\pi}{2}+\displaystyle\frac{k2\pi}{2}\,(k \in \mathbb{Z})\).

Vậy có \(2\) điểm \(M_1\), \(M_2\) biểu diễn góc lượng giác \(\displaystyle\frac{\pi}{2}+k \pi\,(k \in \mathbb{Z})\) trên đường tròn lượng giác là \(\displaystyle\frac{\pi}{2}\) và \(\displaystyle\frac{3\pi}{2}\).

Image

b) Ta có \(k \displaystyle\frac{\pi}{4}=\displaystyle\frac{k 2\pi}{8}\,(k \in \mathbb{Z})\).\\

Vậy có \(8\) điểm \(M_1\), \(M_2\), \(M_3\), \(M_4\), \(M_5\), \(M_6\), \(M_7\) và \(M_8\) biểu diễn góc lượng giác \(k \displaystyle\frac{\pi}{4}\,(k \in \mathbb{Z})\) trên đường tròn lượng giác là \(0\), \(\displaystyle\frac{\pi}{4}\), \(\displaystyle\frac{\pi}{2}\), \(\displaystyle\frac{3\pi}{4}\), \(\pi\), \(\displaystyle\frac{5\pi}{4}\), \(\displaystyle\frac{3\pi}{2}\), \(\displaystyle\frac{7\pi}{4}\).

Image

Câu 25:

Vị trí các điểm \(B\), \(C\), \(D\) trên cánh quạt động cơ máy bay trong hình 16 có thể được biểu diễn cho các góc lượng giác nào sau đây?

\(\displaystyle\frac{\pi}{2}+k \displaystyle\frac{2 \pi}{3}\,(k \in \mathbb{Z}) ; \displaystyle\frac{-\pi}{6}+k \displaystyle\frac{2 \pi}{3}\,(k \in \mathbb{Z}) ; \displaystyle\frac{\pi}{2}+k \displaystyle\frac{\pi}{3}\,(k \in \mathbb{Z}).\)

Image

Từ hình vẽ ta suy ra các điểm biểu diễn góc lượng giác như sau: điểm \(B\colon\displaystyle\frac{\pi}{2}\), \(C\colon\displaystyle\frac{7\pi}{6}\), \(D\colon\displaystyle\frac{11\pi}{6}\).

+) Với \(\displaystyle\frac{\pi}{2}+k \displaystyle\frac{2 \pi}{3}\,(k \in \mathbb{Z})\).

Ta có bảng sau

Image

+) Với \(\displaystyle\frac{-\pi}{6}+k \displaystyle\frac{2 \pi}{3}\,(k \in \mathbb{Z})\).

Ta có bảng sau

Image

+) Với \(\displaystyle\frac{\pi}{2}+k \displaystyle\frac{\pi}{3}\,(k \in \mathbb{Z})\).

Ta có bảng sau

Image

Vậy \(\displaystyle\frac{\pi}{2}+k \displaystyle\frac{2 \pi}{3}\,(k \in \mathbb{Z}) ; \displaystyle\frac{-\pi}{6}+k \displaystyle\frac{2 \pi}{3}\,(k \in \mathbb{Z})\) biểu diễn cho các điểm \(B,C,D\).

Câu 26:

Tính

a) \(A=\sin^2 5^\circ+\sin^2 10^\circ+\sin^2 15^\circ+\cdots+\sin^2 85^\circ\) (\(17\) số hạng);

b) \(B=\cos 5^\circ+\cos 10^\circ+\cos 15^\circ+\cdots+\cos 175^\circ\) (\(35\) số hạng).

a) Nhận xét thấy \(\sin^2 85^\circ=\left[\sin (90^\circ-5^\circ)\right]^2=\cos^2 5^\circ\).

Do đó

\begin{eqnarray*}A&=&\sin^2 5^\circ+\sin^2 10^\circ+\sin^2 15^\circ+\cdots+\sin^2 85^\circ\\ &=&\sin^2 5^\circ+\sin^2 85^\circ+\sin^2 10^\circ+\sin^2 80^\circ+\cdots+\sin^2 45^\circ\\ &=&\sin^2 5^\circ+\cos^2 5^\circ+\sin^2 10^\circ+\cos^2 10^\circ+\cdots+\sin^2 45^\circ\\ &=&\underbrace {1+1+\cdots+1}_{8\text{ số hạng}}+\displaystyle\frac{1}{2}=\displaystyle\frac{17}{2}.\end{eqnarray*}

b) Nhận xét thấy \(\cos 175^\circ=\cos (180^\circ-5^\circ)=-\cos 5^\circ\).

Do đó

\begin{eqnarray*}B&=&\cos 5^\circ+\cos 10^\circ+\cos 15^\circ+\cdots+\cos 175^\circ\\ &=&\cos 5^\circ+\cos 175^\circ+\cos 10^\circ+\cos 170^\circ+\cdots+\cos 90^\circ\\ &=&\cos 5^\circ-\cos 5^\circ+\cos 10^\circ-\cos10^\circ+\cdots+\cos 90^\circ\\ &=&\cos 90^\circ\\ &=&0.\end{eqnarray*}

Bài tập nâng cao

Ứng dụng thực tế

Câu 1:

Hải lí là một đơn vị chiều dài hàng hải, được tính bằng độ dài một cung chắn một góc \(\alpha=\left(\displaystyle\frac{1}{60}\right)^{\circ}\) của đường kinh tuyến (Hình 17). Đổi số đo \(\alpha\) sang radian và cho biết 1 hải lí bằng khoảng bao nhiêu kilômét, biết bán kính trung bình của Trái Đất là \(6371\, km\). Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

Image

1 hải lí = \(\alpha\cdot R=\displaystyle\frac{1\cdot \pi }{60\cdot 180}\cdot 6371 \approx 1{,}85\) km.

Câu 2:

Bánh xe của người đi xe đạp quay được \(11\) vòng trong \(5\) giây.

a) Tính góc (theo độ và theo radian) mà bánh xe quay được trong \(1\) giây;

b) Tính độ dài quãng đường mà người đi xe đã đi được trong \(1\) phút, biết rằng đường kính của xe đạp là \(680\) mm.

Image

a) Trong \(1\) giây, bánh xe quay được \(\displaystyle\frac{11}{5}\) (vòng).

Vì \(1\) vòng ứng với \(360^\circ\) nên góc mà bánh xe quay được trong \(1\) giây là \(\displaystyle\frac{11}{5}\cdot360^\circ=792^\circ\).

Vì \(1\) vòng ứng với \(2\pi\) rad nên góc mà bánh xe quay được trong \(1\) giây là \(\displaystyle\frac{11}{5}\cdot2\pi=\displaystyle\frac{22\pi}{5}\)(rad).

b) Đổi \(1\) phút \(=60\) s.

Trong \(60\) giây, bánh xe quay được số vòng là \(\displaystyle\frac{11}{5}\cdot60=132\) (vòng).

Chu vi mỗi vòng xe là \(680\pi\) (mm).

Độ dài quãng đường người đó đi trong \(1\) phút là \(132\cdot680\pi=89760\pi\) (mm).

Câu 3:

Một vệ tinh được định vị tại vị trí \(A\) trong không gian. Từ vị trí \(A\), vệ tinh bắt đầu chuyển động quanh Trái Đất theo quỹ đạo là đường tròn với tâm là tâm \(O\) của Trái Đất, bán kính \(9~000\) km. Biết rằng vệ tinh chuyển động hết một vòng của quỹ đạo trong \(2\) giờ.

a) Hãy tính quãng đường vệ tinh đã chuyển động được sau \(1\) giờ; \(3\) giờ; \(5\) giờ.

b) Vệ tinh chuyển động được quãng đường \(200~000\) km sau bao nhiêu giờ (làm tròn đến kết quả hàng đơn vị)?

a) Sau \(1\) giờ, vệ tinh chuyển động hết \(\displaystyle\frac{1}{2}\) vòng của quỹ đạo.

Suy ra quãng đường vệ tinh đã chuyển động là

\(S=\displaystyle\frac{1}{2}\cdot 2\pi\cdot 9~000=9~000\pi\approx 28247{,}3\text{ km.}\)

Sau \(3\) giờ, vệ tinh chuyển động hết \(\displaystyle\frac{3}{2}\) vòng của quỹ đạo.

Suy ra quãng đường vệ tinh đã chuyển động là

\(S=\displaystyle\frac{3}{2}\cdot 2\pi \cdot 9~000=27~000\pi\approx 84823\text{ km.}\)

Sau \(5\) giờ, vệ tinh chuyển động hết \(\displaystyle\frac{5}{2}\) vòng của quỹ đạo.

Suy ra quãng đường vệ tinh đã chuyển động là

\(S=\displaystyle\frac{5}{2}\cdot 2\pi\cdot 9~000=45~000\pi\approx 141371{,}7\text{ km.}\)

a) Vệ tinh chuyển động được quãng đường \(200~000\) km. Gọi \(x\) là thời gian vệ tinh chuyển động. Khi đó

\(200~000=x\cdot 2\pi \cdot 9~000\Leftrightarrow x\approx 11{,}1\text{ giờ}.\)

Câu 4:

Một chiếc quạt trần năm cánh quay với tốc độ 45 vòng trong một phút. Chọn chiều quay của quạt là chiều thuận. Sau 3 giây, quạt quay được một góc có số đo bao nhiêu radian?

Trong 3 giây, số vòng quạt quay được là: \(\displaystyle\frac{3}{60}\cdot 45=2{,}25\).

Suy ra, góc quay có số đo là: \(2{,}25\cdot 2\pi=4{,}5\) (rad).