Giải thích dấu hiệu tiếp tuyến vuông góc bán kính
Đường thẳng và tiếp tuyến đường tròn · Toán lớp 9
Cập nhật: 27/10/2026 · Mục tiêu L9-28-B4
Dấu hiệu tiếp tuyến gồm hai dữ kiện gắn với cùng một điểm: điểm nằm trên đường tròn và đường thẳng vuông góc bán kính tại điểm ấy. Thiếu một dữ kiện, kết luận có thể sai.
Sau bài này, em có thể:
- Chứng minh dấu hiệu và tính chất vuông góc ở tiếp điểm.
- Phát hiện giả thiết thiếu và sử dụng Pythagore đảo đúng đỉnh.
Cần biết trước: Mô-đun 26; đường vuông góc từ điểm đến đường thẳng và Pythagore lớp 8.
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
Với $A\in(O;R)$, một đường thẳng $t$ qua $A$ là tiếp tuyến tại $A$ khi và chỉ khi $OA\perp t$. Chiều đủ: $OA$ là khoảng cách đến $t$ và bằng $R$. Chiều cần: nếu tiếp tuyến tại $A$ không vuông góc $OA$, chân vuông góc $H$ sẽ khác $A$ và $OH<OA=R$, khiến $t$ có hai điểm chung, mâu thuẫn. Điểm $A$ phải thuộc đường tròn và điểm vuông góc phải chính là $A$.
2. Ví dụ có lời giải
Ví dụ 1. Hai dữ kiện đủ
Cơ bản
Đề bài
Cho $OA=R$, $A\in t$, $OA\perp t$. Chứng minh $t$ là tiếp tuyến.
Lời giải và cách suy nghĩ
Vì $OA=R$, điểm $A$ thuộc đường tròn. Vì $OA\perp t$ tại $A$, khoảng cách từ tâm đến $t$ bằng $R$. Suy ra tiếp xúc tại $A$.
Cách tự kiểm
Nêu đúng chân vuông góc trước dùng tiêu chuẩn khoảng cách.
Ví dụ 2. Vuông góc ở điểm trong
Cơ bản
Đề bài
Cho $R=5$ cm, $OA=3$ cm và $t\perp OA$ tại $A$. $t$ có tiếp xúc tại $A$ không?
Lời giải và cách suy nghĩ
Không: $A$ không thuộc đường tròn. Khoảng cách tâm đến $t$ là $3<5$, nên $t$ là cát tuyến.
Cách tự kiểm
Vuông góc riêng lẻ chưa đủ.
Ví dụ 3. Vuông góc ở điểm ngoài
Vận dụng
Đề bài
Cho $R=5$ cm, $OA=7$ cm, $t\perp OA$ tại $A$. Mô tả vị trí.
Lời giải và cách suy nghĩ
Khoảng cách đến $t$ bằng $7>5$, nên không giao đường tròn. $A$ không phải tiếp điểm.
Cách tự kiểm
Cùng dấu vuông góc nhưng ba vị trí tùy độ dài $OA$.
Ví dụ 4. Dùng tính chất chiều cần
Vận dụng
Đề bài
$t$ tiếp xúc $(O)$ tại $T$ và $X\in t$, $X\ne T$. Tính góc $OTX$.
Lời giải và cách suy nghĩ
Bán kính $OT$ vuông góc tiếp tuyến tại $T$, nên $\angle OTX=90^\circ$.
Cách tự kiểm
Không thể thay bán kính $OT$ bằng bán kính đến một điểm khác.
Ví dụ 5. Từ tam giác vuông
Nâng cao
Đề bài
Tam giác $OAT$ vuông tại $A$, $A\in(O)$ và $T\ne A$. Vì sao đường $AT$ tiếp xúc?
Lời giải và cách suy nghĩ
Vuông tại $A$ nghĩa $OA\perp AT$. Cùng với $A\in(O)$, dấu hiệu tiếp tuyến áp dụng tại chính $A$.
Cách tự kiểm
Phải đọc đúng đỉnh góc vuông, không phải vuông tại $O$ hay $T$.
Ví dụ 6. Vuông góc với bán kính khác
Nâng cao
Đề bài
Cho $A,B\in(O)$, $A\ne B$, và đường qua $A$ vuông góc $OB$. Có chắc tiếp xúc tại $A$ không?
Lời giải và cách suy nghĩ
Không. Ví dụ lấy $OA\perp OB$. Đường qua $A$ vuông góc $OB$ chính là đường $OA$, đi qua tâm và là cát tuyến.
Cách tự kiểm
Bán kính cần dùng phải nối tâm với chính điểm $A$.
Ví dụ 7. Tính bán kính từ tam giác
Nâng cao
Đề bài
Đường $AT$ tiếp xúc tại $A$, $OT=25$ cm, $AT=24$ cm. Tính bán kính.
Lời giải và cách suy nghĩ
Tam giác $OAT$ vuông tại $A$, nên $OA=\sqrt{25^2-24^2}=7$ cm.
Cách tự kiểm
$OT$ là huyền vì đối diện góc vuông ở $A$.
Ví dụ 8. Chứng minh chỉ một tiếp tuyến tại một điểm
Thử thách
Đề bài
Vì sao qua điểm $A$ trên đường tròn chỉ có một tiếp tuyến?
Lời giải và cách suy nghĩ
Mọi tiếp tuyến tại $A$ phải vuông góc $OA$. Qua một điểm chỉ có một đường thẳng vuông góc đường thẳng $OA$, nên chỉ một; đường ấy tồn tại và thỏa dấu hiệu.
Cách tự kiểm
Cần cả tồn tại lẫn duy nhất, không chỉ mô tả một đường vẽ được.
3. Lỗi thường gặp và cách tránh
- Thiếu điều kiện điểm thuộc đường tròn.
- Dùng góc vuông ở sai đỉnh hoặc bán kính đến điểm khác.
- Chỉ chứng minh một chiều nhưng gọi là tương đương.
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
-
$A\in(O)$, $t$ qua $A$ và $OA\perp t$. Chứng minh $t$ là tiếp tuyến.
Gợi ý bài 1
Khoảng cách từ tâm đến $t$ bằng bao nhiêu?
-
$t\perp OA$ tại $A$ nhưng $A$ nằm trong đường tròn. Có thể kết luận tiếp tuyến tại $A$ không?
Gợi ý bài 2
Kiểm $OA<R$.
-
$t$ là tiếp tuyến của $(O)$ tại $A$. Tính góc giữa $OA$ và $t$.
Gợi ý bài 3
Dùng tính chất bán kính đến tiếp điểm.
-
Tam giác $OAT$ vuông tại $A$, $A\in(O)$. Giải thích $TA$ là tiếp tuyến.
Gợi ý bài 4
Chuyển góc vuông thành quan hệ vuông góc.
Mở đáp án và lời giải bài 1–4
-
Khoảng cách bằng $OA=R$, nên $t$ tiếp xúc tại $A$.
-
Không. $A$ không thuộc đường tròn, khoảng cách $OA<R$, nên $t$ là cát tuyến.
-
Góc bằng $90^\circ$.
-
$OA\perp TA$ tại điểm $A$ thuộc đường tròn, nên $TA$ là tiếp tuyến tại $A$.
Bài 5–8. Củng cố và vận dụng
-
Cho $A\in(O;6\text{ cm})$, $OA\perp AT$, $AT=8$ cm. Tính $OT$.
Gợi ý bài 5
Tam giác vuông tại $A$.
-
Cho $R=4$ cm, $OH=5$ cm và $t\perp OH$ tại $H$. Có thể gọi $H$ là tiếp điểm không?
Gợi ý bài 6
Kiểm $H$ thuộc đường tròn không.
-
$A$ thuộc đường tròn, đường $t$ qua $A$ tạo với $OA$ góc $89^\circ$ chính xác. $t$ có tiếp xúc tại $A$ không?
Gợi ý bài 7
So với góc vuông bắt buộc.
-
Tại $A\in(O)$, hai đường $t_1,t_2$ đều vuông góc $OA$. Chúng có khác nhau không?
Gợi ý bài 8
Dùng duy nhất đường vuông góc qua một điểm.
Mở đáp án và lời giải bài 5–8
-
$OT=\sqrt{6^2+8^2}=10$ cm; $AT$ cũng được xác nhận là tiếp tuyến.
-
Không. $OH=5>4$, $H$ ngoài; $t$ không giao đường tròn.
-
Không, vì $89^\circ\ne90^\circ$. Thực ra chân vuông góc khác $A$ nên khoảng cách nhỏ hơn $R$, $t$ cắt ở hai điểm.
-
Không, chúng trùng nhau và cùng là tiếp tuyến tại $A$.
Bài 9–14. Nâng cao: kết hợp kiến thức và suy luận
-
Cho $OA\perp t$ tại $H$, $A\in(O)$, nhưng $H\ne A$. Có thể dùng dấu hiệu tại $A$ không?
Gợi ý bài 9
Một đường chứa $A$ hay không là điều cần kiểm.
-
Tam giác $OAT$ vuông tại $T$, $A\in(O)$. Có suy ra $AT$ tiếp xúc tại $A$ không?
Gợi ý bài 10
Góc ở $A$ trong tam giác không suy biến là góc nhọn.
-
Cho $A\in(O)$, $t$ qua $A$. Nếu giả sử $t$ không vuông góc $OA$, hạ $OH\perp t$. Chứng minh tồn tại điểm chung thứ hai.
Gợi ý bài 11
Khi $H\ne A$, có $OH<OA$.
-
Với $R>0$ cố định, cho $OA=m$ và $t\perp OA$ tại $A$, $m>0$. Phân loại đủ theo $m$.
Gợi ý bài 12
Khoảng cách đến $t$ bằng $m$.
-
$AT$ tiếp xúc tại $A$, $T\ne A$. Chứng minh $OT>OA$.
Gợi ý bài 13
Pythagore có một cạnh dương $AT$.
-
Cho một điểm $P$ bên trong đường tròn. Có tiếp tuyến nào đi qua $P$ không?
Gợi ý bài 14
Nếu có tiếp điểm $A$, xét tam giác vuông $OAP$.
Mở đáp án và lời giải bài 9–14
-
Không. Dấu hiệu đòi $t$ đi qua $A$ và vuông góc $OA$ tại $A$. Ở đây chân là $H\ne A$, nên dữ kiện không cho tiếp tuyến tại $A$.
-
Không. Dấu hiệu cần góc $OAT=90^\circ$, trong khi tam giác đang vuông ở $T$ nên góc tại $A<90^\circ$. Vì vậy $AT$ không tiếp xúc tại $A$.
-
Pythagore cho $OA^2=OH^2+HA^2$ với $HA>0$, nên $OH<R$. Đường $t$ vì thế cắt đường tròn hai điểm; một điểm là $A$, điểm còn lại phân biệt. Đây là chứng minh tính chất vuông góc của tiếp tuyến.
-
$0<m<R$: hai điểm chung. $m=R$: tiếp xúc tại $A$. $m>R$: không giao. Bản thân vuông góc không xác định vị trí nếu chưa so độ dài.
-
$OT^2=OA^2+AT^2>OA^2$, nên $OT>OA$. Vì vậy mọi điểm khác tiếp điểm trên tiếp tuyến đều ngoài đường tròn.
-
Không. Nếu $P\ne A$ trên tiếp tuyến thì $OP^2=OA^2+AP^2>R^2$, trái $OP<R$. Điểm trong cũng không thể là tiếp điểm. Vì vậy không có tiếp tuyến qua $P$.
Bài 15–16. Thử thách: lập luận và kiểm tra điều kiện
-
Cho $A\in(O)$ và $P\ne A$ thỏa $OP^2=OA^2+AP^2$. Chứng minh $AP$ tiếp xúc, nêu vì sao có thể dùng Pythagore đảo.
Gợi ý bài 15
Ba điểm có thể thẳng hàng không?
-
Hai tiếp tuyến tại $A,B$ của cùng đường tròn song song nhau. Chứng minh $AB$ là đường kính nếu $A\ne B$.
Gợi ý bài 16
Hai bán kính đều vuông góc hai đường song song.
Mở đáp án và lời giải bài 15–16
-
Nếu thẳng hàng, một trong $OP=OA+AP$, $OA=OP+AP$, $AP=OA+OP$; với các độ dài dương, không thể có đẳng thức bình phương đã cho. Do đó là tam giác không suy biến. Pythagore đảo cho góc tại $A$ vuông, rồi $A\in(O)$ cho tiếp tuyến tại $A$.
-
$OA$ và $OB$ cùng phương nên $O,A,B$ thẳng hàng. Vì $OA=OB=R$ và $A\ne B$, hai điểm ở hai phía $O$. Vì vậy $AB$ là đường kính; không thể cùng một tia vì khi ấy hai điểm trùng.
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.