Đến nội dung chính
THCSLớp 9Hình học phẳngMở mô-đun

Đo đạc bằng tam giác vuông · Toán lớp 9

Học liệu miễn phí do Cùng Học Toán tự biên soạn.

Cập nhật: 27/10/2026 · Mục tiêu L9-25-B4

Một tình huống thực tế chỉ trở thành bài toán tam giác vuông sau khi xác định phương ngang, phương đứng và góc vuông. Lời giải cần nêu những giả thiết nối đồ vật với hình học.

Sau bài này, em có thể:

  • Chọn tam giác vuông phù hợp với mô hình thang, mái và đoạn nghiêng.
  • Kết hợp Pythagore, tỉ số lượng giác và kiểm tính đủ của dữ kiện.

Cần biết trước: Mô-đun 24; dùng tình huống hoặc vị trí đo an toàn.

Chọn mức học phù hợp. Đọc kiến thức và ví dụ trước, tự làm bài nền tảng rồi chọn phần nâng cao hoặc thử thách. Đọc điều kiện của từng bài và ghi căn cứ của mỗi bước. Em có thể chia thành nhiều lần học; không cần hoàn thành mọi bài trong một buổi.

Với bảng hoặc công thức dài, em có thể vuốt ngang trong khung để xem đầy đủ.

1. Kiến thức và phương pháp

Trong mỗi mô hình, chỉ rõ đoạn nào là huyền, hai đoạn nào vuông góc, và góc đang xét có cạnh đối/kề nào. Dùng Pythagore khi biết hai cạnh; dùng sin/côsin/tang khi có góc và một cạnh. Dữ kiện vật thật chỉ được coi đúng theo mô hình đã nêu: tường vuông đất, vật thẳng, hai điểm cùng mặt phẳng đứng hoặc nền ngang là các giả thiết cần kiểm.

2. Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1. Mô hình thang

Cơ bản

Đề bài

Thang thẳng dài 13 m, tường vuông đất, chân cách tường 5 m. Tìm độ cao đầu thang và góc thang với đất đến $0{,}1^\circ$.

Lời giải và cách suy nghĩ

Thang là huyền, khoảng ngang 5 m. Cao $\sqrt{13^2-5^2}=12$ m. Góc $\alpha=\arccos(5/13)\approx67{,}4^\circ$.

Cách tự kiểm

Đây là bài toán giấy theo mô hình, không phải hướng dẫn sử dụng thang thật.

Ví dụ 2. Mái đối xứng

Cơ bản

Đề bài

Mái đối xứng có nửa bề ngang 6 m, mỗi cạnh mái tạo góc $30^\circ$ với ngang. Tính độ cao mái trên mép và một cạnh mái.

Lời giải và cách suy nghĩ

Tam giác nửa mái vuông, kề 6 m. Cao $6\tan30^\circ=2\sqrt3$ m; cạnh mái $6/\cos30^\circ=4\sqrt3$ m.

Cách tự kiểm

Đáy của tam giác đang dùng là nửa bề ngang 6 m, không phải bề ngang 12 m.

Ví dụ 3. Khoảng cách giữa hai điểm

Vận dụng

Đề bài

Hai điểm có chênh ngang 9 m, chênh cao 12 m trong cùng mặt phẳng đứng. Tính đoạn nối và góc với ngang.

Lời giải và cách suy nghĩ

Đoạn nối dài $\sqrt{9^2+12^2}=15$ m. Góc có tang bằng $\frac{12}{9}=\frac43$, nên gần $53{,}1^\circ$.

Cách tự kiểm

Đổi hướng nhìn ngược tạo góc hạ; độ dài không đổi nhưng cần gọi góc đúng.

Ví dụ 4. Từ chiều dài và góc

Vận dụng

Đề bài

Một đoạn thẳng dài 12 m nghiêng $60^\circ$ với ngang. Tìm hai hình chiếu.

Lời giải và cách suy nghĩ

Ngang $12\cos60^\circ=6$ m; đứng $12\sin60^\circ=6\sqrt3$ m.

Cách tự kiểm

Hai hình chiếu thỏa $6^2+(6\sqrt3)^2=12^2$.

Ví dụ 5. Mô hình thiếu góc vuông

Nâng cao

Đề bài

Bạn dùng Pythagore cho hai cạnh của mái chỉ vì hình vẽ nhìn gần vuông. Cần bổ sung gì?

Lời giải và cách suy nghĩ

Phải xác định hoặc chứng minh hai đoạn được chọn vuông góc. Nếu đó là ngang và đứng thì nêu giả thiết ấy; nếu không có, không tự coi tam giác vuông.

Cách tự kiểm

Đường xiên của mái không tự vuông góc với một mép mái khác.

Ví dụ 6. Dữ kiện kết hợp

Nâng cao

Đề bài

Tam giác mô hình vuông có góc $30^\circ$ và chu vi $9+3\sqrt3$ m. Tìm các cạnh và diện tích.

Lời giải và cách suy nghĩ

Đặt đối $30^\circ$ là $a>0$, kề $a\sqrt3$, huyền $2a$. Chuvi $a(3+\sqrt3)=3(3+\sqrt3)$ cho $a=3$. Diện tích $9\sqrt3/2$ $\mathrm{m}^{2}$.

Cách tự kiểm

Các cạnh $3,3\sqrt3,6$ đáp ứng cả góc và chu vi.

Ví dụ 7. Hai mô hình cùng hình dạng

Nâng cao

Đề bài

Hai bản mô hình nửa mái có cùng góc $30^\circ$, khoảng ngang lần lượt 4 m và 10 m. So tỉ số chiều cao, cạnh mái và diện tích tam giác nửa mái.

Lời giải và cách suy nghĩ

Hai tam giác vuông đồng dạng, hệ số độ dài của hình nhỏ đối với hình lớn là $\frac4{10}=\frac25$. Chiều cao và cạnh mái cùng có tỉ số $\frac25$; diện tích có tỉ số $\frac4{25}$.

Cách tự kiểm

Không dùng tỉ số diện tích thay tỉ số độ dài.

Ví dụ 8. Một nghiệm đại số gây suy biến

Thử thách

Đề bài

Một lời giải từ dữ kiện tam giác vuông cho cạnh đứng bằng 0. Có thể nhận góc nhọn và diện tích như một tam giác thông thường không?

Lời giải và cách suy nghĩ

Không. Cạnh đứng 0 làm hai đỉnh trùng mức và tam giác suy biến. Phải kiểm điều kiện dương trước khi áp dụng tỉ số góc nhọn hoặc nhận đáp án diện tích 0 như một tam giác không suy biến.

Cách tự kiểm

Một phương trình có nghiệm không bảo đảm mô hình có hình hợp lệ.

3. Lỗi thường gặp và cách tránh

  • Dùng cả bề ngang cho tam giác nửa mái.
  • Bỏ điều kiện dương sau giải phương trình độ dài.
  • Ghép những số đo không cùng hai đầu mút hoặc không vuông góc.

4. Tự luyện theo mức độ

Em tự làm và ghi cách giải trước khi mở gợi ý hoặc đáp án. Với bài chứng minh, cần nêu giả thiết và căn cứ; với dữ liệu đo hoặc khảo sát, ghi kết quả thực đã dùng. Một ví dụ giả định trong lời giải không thay cho kết quả thực hành của em.

Bài 1–4. Nắm vững nền tảng

  1. Thang thẳng dài 10 m, chân cách tường 6 m, tường vuông đất. Tìm cao đầu thang và góc với đất đến $0{,}1^\circ$.

    Gợi ý bài 1

    Thang là huyền.

  2. Mái tạo góc $30^\circ$ với ngang, nửa bề ngang nhà 4 m. Tính cao mái trên mép và cạnh mái.

    Gợi ý bài 2

    Nửa mái là tam giác vuông với kề 4 m.

  3. Tam giác đo đạc $ABC$ vuông tại $A$, $AB=9$ m,$AC=12$ m. Tính $BC$ và $B$ đến $0{,}1^\circ$.

    Gợi ý bài 3

    Pythagore rồi arctan đối/kề.

  4. Mô hình cho huyền 5 m nhưng một cạnh góc vuông 7 m. Có nhận kết quả không?

    Gợi ý bài 4

    Huyền là cạnh dài nhất.

Mở đáp án và lời giải bài 1–4
  1. Cao $\sqrt{10^2-6^2}=8$ m; góc $\arccos(6/10)\approx53{,}1^\circ$. Kết quả thuộc mô hình đã cho.

  2. Cao $4\tan30^\circ=4\sqrt3/3$ m; cạnh mái $4/\cos30^\circ=8\sqrt3/3$ m.

  3. $BC=15$ m; $B=\arctan(12/9)\approx53{,}1^\circ$.

  4. Không.7 lớn hơn 5 nên cặp ấy không thuộc tam giác vuông. Kiểm cách gán cạnh hoặc dữ kiện, không sửa bằng lấy căn của trị tuyệt đối.

Bài 5–8. Củng cố và vận dụng

  1. Thang mô hình dài 5 m, chân cách tường 3 m, tường vuông đất. Tìm cao đầu thang.

    Gợi ý bài 5

    Hiệu bình phương hai độ dài.

  2. Nửa mái có khoảng ngang 5 m, góc $45^\circ$. Tìm cao và cạnh mái.

    Gợi ý bài 6

    Tam giác vuông cân.

  3. Một đoạn nghiêng dài 14 m, góc $30^\circ$ với ngang. Tính đứng và ngang.

    Gợi ý bài 7

    Dùng sin cho đứng, côsin cho ngang.

  4. Vì sao phải dùng một mặt phẳng đứng chung khi ghép khoảng ngang và chênh cao thành tam giác?

    Gợi ý bài 8

    Hai độ dài cần thực sự là các thành phần vuông góc của cùng đoạn nối.

Mở đáp án và lời giải bài 5–8
  1. Cao $\sqrt{25-9}=4$ m.

  2. Cao 5 m, cạnh mái $5\sqrt2$ m.

  3. Đứng 7 m; ngang $7\sqrt3$ m.

  4. Nếu chúng thuộc hai hướng không phù hợp hoặc không cùng các đầu mút, không tạo tam giác vuông cần dùng. Cần xác định hình chiếu và đúng cặp điểm, không ghép hai số đo bất kì.

Bài 9–14. Nâng cao: kết hợp kiến thức và suy luận

  1. Mái đối xứng có tổng bề ngang 12 m, góc mỗi bên $30^\circ$. Một bạn dùng 12 m làm cạnh kề của nửa mái. Hãy sửa và tính cao.

    Gợi ý bài 9

    Nửa bề ngang bằng 6 m.

  2. Hai cạnh góc vuông có tổng 14 m và huyền 10 m. Giải tất cả khả năng, chỉ rõ nếu đổi vai ngang–đứng thì góc đổi.

    Gợi ý bài 10

    Tìm tổng và tích hai cạnh.

  3. Một tam giác mô hình vuông có huyền $2x+1$, cạnh đứng $x+2$, ngang 3. Tìm $x$ hợp lệ.

    Gợi ý bài 11

    Viết Pythagore và kiểm các độ dài dương.

  4. Cùng khoảng ngang $d>0$, một mô hình góc $30^\circ$, một góc $60^\circ$. Tỉ số chiều cao trên cùng mức ngắm là bao nhiêu?

    Gợi ý bài 12

    Hai chênh cao lần lượt $d/\sqrt3$ và $d\sqrt3$.

  5. Cho chiều dài nghiêng $L$ chính xác, góc $45^\circ$. Chứng minh diện tích tam giác vuông của hai hình chiếu bằng $L^2/4$.

    Gợi ý bài 13

    Hai hình chiếu bằng $L/\sqrt2$.

  6. Hai mô hình tam giác vuông có cùng một cạnh góc vuông nhưng hai góc nhọn được cho là phụ nhau. Có đủ kết luận kích thước giống nhau không? Cho ví dụ.

    Gợi ý bài 14

    Cạnh chung có thể đóng vai khác nhau đối với góc cho.

Mở đáp án và lời giải bài 9–14
  1. Chiều cao phải $6\tan30^\circ=2\sqrt3$ m. Dùng 12 sẽ làm kết quả gấp 2 vì đã lấy toàn bề ngang cho tam giác nửa mái.

  2. Gọi hai cạnh góc vuông $a,b>0$. Có $a+b=14$ và $a^2+b^2=10^2=100$. Suy $2ab=(a+b)^2-(a^2+b^2)=196-100=96$, nên $ab=48$. Vì thế mỗi cạnh $t$ thỏa $t^2-14t+48=(t-6)(t-8)=0$, nên hai cạnh là $6$ m và $8$ m theo hai thứ tự. Nếu đứng $6$ m, ngang $8$ m thì góc gần $36{,}9^\circ$; nếu đứng $8$ m, ngang $6$ m thì gần $53{,}1^\circ$. Chưa gán vai ngang–đứng thì chưa xác định một góc duy nhất.

  3. $(x+2)^2+9=(2x+1)^2$ cho $3x^2=12$, nên $x=2$ hoặc $-2$. $x=2$ cho các cạnh 3,4,5 hợp lệ; $x=-2$ cho cạnh đứng 0 và huyền $-3$ bị loại.

  4. Chênh cao ở $60^\circ$ gấp 3 lần ở $30^\circ$. Nếu hỏi chiều cao từ đất có thêm cùng $e>0$, tỉ số $(e+d\sqrt3)/(e+d/\sqrt3)$ không còn bằng 3 nói chung.

  5. Diện tích $\frac12(L/\sqrt2)^2=L^2/4$. Đây là tam giác tạo bởi đoạn nghiêng và hai hình chiếu; không phải diện tích mặt của đồ vật bất kì.

  6. Không. Có thể lấy cạnh ngang 1 m, góc nâng $30^\circ$ cho đứng $1/\sqrt3$ m; còn ngang 1 m, góc nâng $60^\circ$ cho đứng $\sqrt3$ m. Hai góc phụ nhưng hai kích thước khác nhau. Cần biết cách ghép cạnh tương ứng và tỉ số.

Bài 15–16. Thử thách: lập luận và kiểm tra điều kiện

  1. Một tam giác vuông có diện tích 24 $\mathrm{m}^{2}$ và chu vi 24 m. Tìm mọi bộ cạnh bằng cách tìm tổng hai cạnh góc vuông.

    Gợi ý bài 15

    Gọi hai cạnh $a,b>0$, huyền $c$; $ab=48$ và $a+b+c=24$.

  2. Một bạn cho tam giác vuông diện tích 24 $\mathrm{m}^{2}$, chu vi 20 m. Chứng minh không tồn tại bằng cùng cách, không thử từng hình.

    Gợi ý bài 16

    Dùng $ab=48$, đặt $s=a+b$, $c=20-s$.

Mở đáp án và lời giải bài 15–16
  1. Đặt $s=a+b$. Có $c=24-s>0$ và $c^2=s^2-96$. Suy ra $(24-s)^2=s^2-96$, nên $576-48s=-96$, $s=14$, $c=10$. Hai cạnh là 6 và 8 vì tổng 14, tích 48. Bộ 6,8,10 hợp lệ; không còn bộ khác.

  2. Pythagore cho $(20-s)^2=s^2-96$, suy ra $s=12{,}4$. Nhưng $a+b\ge2\sqrt{ab}=8\sqrt3>12{,}4$, vì $(8\sqrt3)^2=192>12{,}4^2=153{,}76$. Mâu thuẫn, nên không có tam giác ấy.

5. Phiếu in và học tiếp

Hai tài liệu dưới đây là bộ phiếu và hướng dẫn của mô-đun. Các ví dụ mở rộng, bài nâng cao và thử thách trên trang này được học trực tiếp trên web.