Giáo án Toán 9
ToánLớp 9Chương 4. Hệ thức lượng trong tam giác vuông

Giáo án Bài 3. Luyện tập chung (trang 80)

Kế hoạch bài dạy theo mẫu Công văn 5512/BGDĐT-GDTrH · 1 tiết (45 phút)

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

  • Nêu được định nghĩa sin, cos, tan, cot của góc nhọn trong tam giác vuông và xác định đúng cạnh đối, cạnh kề, cạnh huyền theo góc đang xét.
  • Vận dụng được các hệ thức giữa cạnh và góc trong tam giác vuông (cạnh đối = huyền·sin, cạnh kề = huyền·cos, cạnh đối = kề·tan) để tính độ dài cạnh khi biết một cạnh và một góc nhọn.
  • Giải thích được vì sao sin và cos của hai góc phụ nhau bằng nhau và kiểm tra được điều kiện của kết quả (độ dài dương, cạnh huyền lớn hơn cạnh góc vuông).

2. Năng lực

a) Năng lực chung

  • Tự chủ và tự học: HS tự tóm tắt dữ kiện, chọn đúng hệ thức có hai đại lượng đã biết và một đại lượng cần tìm, tự kiểm tra lại kết quả bằng định lí Pythagore hoặc độ lớn hợp lí.
  • Giao tiếp và hợp tác: HS làm việc theo cặp và nhóm, trình bày lập luận bằng ngôn ngữ toán học, nhận xét và góp ý bài làm của bạn.
  • Giải quyết vấn đề và sáng tạo: HS đề xuất cách chọn hệ thức phù hợp với từng bài toán thực tế (đo chiều cao, đo khoảng cách) và đánh giá tính hợp lí của đáp số.

b) Năng lực đặc thù

  • Tư duy và lập luận toán học: lập luận đúng khi chọn tỉ số lượng giác và hệ thức, chỉ rõ cạnh đối, cạnh kề, cạnh huyền trong từng hình.
  • Mô hình hoá toán học: chuyển bài toán đo độ cao, khoảng cách (cây, dây neo, cột cờ) thành tam giác vuông với góc nhọn và cạnh cần tìm.
  • Giải quyết vấn đề toán học: tìm được cách giải, thực hiện phép tính và kiểm tra điều kiện của nghiệm (ví dụ h2+d2=122h^2+d^2=12^2 trong bài dây neo).
  • Giao tiếp toán học: viết đúng kí hiệu và trình bày lời giải có lập luận, dùng đúng thuật ngữ cạnh đối, cạnh kề, cạnh huyền.
  • Sử dụng công cụ, phương tiện học toán: sử dụng máy tính cầm tay để tính giá trị sin, cos, tan của góc và làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

3. Phẩm chất

  • Chăm chỉ: hoàn thành đủ các câu hỏi trong phiếu học tập và bài tập luyện tập, không bỏ qua bước kiểm tra lại kết quả.
  • Trung thực: nhận xét đúng bài làm của bản thân và bạn, thừa nhận sai sót khi kiểm tra điều kiện và sửa lại lời giải.
  • Trách nhiệm: tích cực phối hợp trong nhóm, hoàn thành phần việc được giao và chia sẻ kết quả với các thành viên.

II. Thiết bị dạy học và học liệu

1. Giáo viên

  • Máy chiếu hoặc bảng phụ ghi hình vẽ tam giác vuông ABC, các đề bài tập và đáp án tham khảo.
  • Phiếu học tập số 1 và Phiếu học tập số 2 (in cho từng nhóm).
  • Thước thẳng, thước đo góc, máy tính cầm tay để minh hoạ.
  • Học liệu số NeoEdu: trang bài học có bài giảng, ví dụ và bài tập tương tác (neoedu.vn/learn/9/math/chuong-4-luyen-tap-chung-trang-80-3), dùng để kiểm tra nhanh đáp án trắc nghiệm ở hoạt động luyện tập.

2. Học sinh

  • Sách giáo khoa Toán 9, vở ghi, bút, thước kẻ, êke.
  • Máy tính cầm tay bỏ túi có chức năng tính sin, cos, tan.
  • Bảng nhóm nhỏ và bút dạ để trình bày kết quả.

III. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Mở đầu · 5 phút

Khởi động: Nhớ lại tỉ số lượng giác

a) Mục tiêu

HS nhớ lại định nghĩa tỉ số lượng giác của góc nhọn và cách xác định cạnh đối, cạnh kề, cạnh huyền; xác định nhiệm vụ của tiết luyện tập.

b) Nội dung

GV chiếu tam giác ABC vuông tại A, có AB = 3, AC = 4, BC = 5. HS trả lời nhanh: a) Với góc B, cạnh đối và cạnh kề là gì? b) Tính sinB, cosB, tanB. c) Với góc C, tính sinC và so sánh với cosB. HS làm vào giấy nháp, sau đó trao đổi cặp đôi.

c) Sản phẩm

  • Với góc B: cạnh đối là AC = 4, cạnh kề là AB = 3, cạnh huyền là BC = 5.
  • sin⁡B=45=0,8\sin B = \dfrac{4}{5} = 0{,}8; cos⁡B=35=0,6\cos B = \dfrac{3}{5} = 0{,}6; tan⁡B=43≈1,33\tan B = \dfrac{4}{3} \approx 1{,}33.
  • Với góc C: sin⁡C=35=0,6\sin C = \dfrac{3}{5} = 0{,}6, bằng cos⁡B\cos B vì B+C=90∘B + C = 90^\circ.
  • Nhiệm vụ tiết học: hệ thống hoá kiến thức, luyện chọn hệ thức đúng và kiểm tra điều kiện của lời giải.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV chiếu hình tam giác ABC, nêu ba câu hỏi nhanh và yêu cầu HS suy nghĩ 1 phút rồi trao đổi với bạn cùng bàn. GV nêu mục tiêu tiết học.

    Học sinh

    HS đọc đề, xác định các câu hỏi cần trả lời và ghi nhanh kết quả ra nháp.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV đi quanh lớp, quan sát các cặp, gợi ý: “Cạnh đối là cạnh nằm ngay trước góc đang xét hay nằm đối diện với góc đó?”

    Học sinh

    HS làm việc theo cặp, đối chiếu định nghĩa trong sách, tính sin⁡B\sin B, cos⁡B\cos B, tan⁡B\tan B và so sánh sin⁡C\sin C với cos⁡B\cos B.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 1–2 cặp báo cáo, hỏi: “Vì sao sin⁡C=cos⁡B\sin C = \cos B?”

    Học sinh

    HS trả lời dự kiến: “Vì B+C=90∘B + C = 90^\circ nên hai góc phụ nhau; cạnh đối của C là cạnh kề của B.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt: tỉ số lượng giác phụ thuộc góc đang xét; hai góc phụ nhau thì sin góc này bằng cos góc kia. GV nêu nhiệm vụ luyện tập hôm nay.

    Học sinh

    HS ghi nhận kiến thức và ghi tên tiết học vào vở.

Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới · 10 phút

Hệ thống hoá tỉ số lượng giác và hệ thức cạnh – góc

a) Mục tiêu

HS hệ thống hoá định nghĩa tỉ số lượng giác của góc nhọn và các hệ thức giữa cạnh, góc trong tam giác vuông; biết chọn hệ thức có đúng hai đại lượng đã biết và một đại lượng cần tìm.

b) Nội dung

HS hoàn thành Phiếu học tập số 1 theo nhóm 4 bằng kĩ thuật khăn trải bàn: mỗi thành viên ghi một nội dung vào ô của mình, sau đó thống nhất nội dung chung ở giữa bàn. Nội dung phiếu gồm định nghĩa bốn tỉ số, các hệ thức cạnh – góc và câu hỏi chọn hệ thức.

c) Sản phẩm

Sơ đồ hệ hoá HS hoàn thành:

  • Định nghĩa: sin⁡α=đoˆˊihuyeˆˋn\sin\alpha = \dfrac{\text{đối}}{\text{huyền}}, cos⁡α=keˆˋhuyeˆˋn\cos\alpha = \dfrac{\text{kề}}{\text{huyền}}, tan⁡α=đoˆˊikeˆˋ\tan\alpha = \dfrac{\text{đối}}{\text{kề}}, cot⁡α=keˆˋđoˆˊi\cot\alpha = \dfrac{\text{kề}}{\text{đối}}.
  • Hệ thức cạnh – góc: cạnh đối = huyền·sin; cạnh kề = huyền·cos; cạnh đối = kề·tan; cạnh kề = đối·cot.
  • Hệ quả: với hai góc phụ nhau α+β=90∘\alpha + \beta = 90^\circ thì sin⁡α=cos⁡β\sin\alpha = \cos\beta, tan⁡α=cot⁡β\tan\alpha = \cot\beta.
  • Quy tắc chọn hệ thức: gạch dữ kiện, xác định cạnh đã biết và cạnh cần tìm so với góc đã cho, chọn hệ thức chứa đúng hai đại lượng đó.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV phát Phiếu học tập số 1, hướng dẫn kĩ thuật khăn trải bàn và giới hạn thời gian 6 phút. GV nhắc HS dùng hình vẽ tam giác vuông để minh hoạ.

    Học sinh

    HS nhận phiếu, nhận vai trong nhóm: người ghi, người kiểm tra, người trình bày, người bổ sung.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV đi quan sát, hỏi: “Nếu biết cạnh huyền và góc α thì cạnh đối tính theo công thức nào?”

    Học sinh

    HS viết cá nhân vào ô của mình rồi thảo luận, thống nhất nội dung ở giữa khăn; ghi đầy đủ các hệ thức và quy tắc chọn hệ thức.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 2 nhóm trình bày, yêu cầu nhóm khác bổ sung. GV hỏi: “Vì sao không dùng cosα để tìm cạnh đối?”

    Học sinh

    HS trả lời dự kiến: “Vì cos liên quan đến cạnh kề và cạnh huyền, không có cạnh đối; muốn tìm cạnh đối phải dùng sin hoặc tan.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chiếu sơ đồ hệ hoá chuẩn, nhấn mạnh: cạnh huyền luôn đối diện góc vuông; chọn hệ thức theo quy tắc “hai đã biết, một cần tìm”.

    Học sinh

    HS đối chiếu và chỉnh sửa phiếu của nhóm, ghi sơ đồ vào vở.

Hoạt động 3.1: Luyện tập · 10 phút

Trắc nghiệm nhanh và xét tính đúng – sai

a) Mục tiêu

HS vận dụng định nghĩa và các hệ thức để nhận biết nhanh đáp án đúng, giải thích được vì sao chọn đáp án đó.

b) Nội dung

HS làm Phiếu học tập số 2 cá nhân trong 5 phút, sau đó đổi chéo kiểm tra với bạn cùng bàn. Phiếu gồm các câu sau:

  1. Tính sin⁡30∘\sin 30^\circ.
  2. Biết cạnh kề b và góc α, cạnh đối bằng: A. b·sinα; B. b·cosα; C. b·tanα; D. b·cotα.
  3. Tính tan⁡45∘\tan 45^\circ.
  4. sin25° bằng: A. sin65°; B. cos65°; C. tan65°; D. cot25°.
  5. Đường ngắm dài 10 m tạo góc 60° với phương ngang, khoảng cách ngang là 10·cos60° mét. Đúng hay sai?
  6. Xét góc nhọn α: a) sinα < 1; b) tanα luôn nhỏ hơn 1; c) sin²α + cos²α = 1. Ghi Đ hoặc S cho từng ý.

c) Sản phẩm

Đáp án và giải thích:

  1. sin⁡30∘=0,5\sin 30^\circ = 0{,}5 (tam giác nửa đều, cạnh đối bằng nửa cạnh huyền).
  2. Đáp án C, vì tan⁡α=đoˆˊikeˆˋ\tan\alpha = \dfrac{\text{đối}}{\text{kề}} nên đối = kề·tanα = b·tanα.
  3. tan⁡45∘=1\tan 45^\circ = 1 (hai cạnh góc vuông bằng nhau).
  4. Đáp án B, vì 25∘+65∘=90∘25^\circ + 65^\circ = 90^\circ nên sin⁡25∘=cos⁡65∘\sin 25^\circ = \cos 65^\circ.
  5. Đúng, vì cạnh kề của góc 60° là cạnh ngang: 10cos⁡60∘=510\cos 60^\circ = 5 m.
  6. a) Đ, vì tỉ số đối/huyền luôn nhỏ hơn 1. b) S, vì tan⁡60∘=3>1\tan 60^\circ = \sqrt{3} > 1. c) Đ, theo định lí Pythagore.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV phát Phiếu học tập số 2, yêu cầu HS làm cá nhân trong 5 phút và ghi ngắn gọn lí do cho mỗi đáp án. GV có thể mở học liệu số NeoEdu để HS kiểm tra nhanh sau khi làm.

    Học sinh

    HS đọc đề, chọn đáp án và ghi lí do ngắn gọn vào phiếu.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV hỏi nhanh một số HS trong lúc làm việc: “Câu 4 có cần tính giá trị không hay dùng quan hệ hai góc phụ nhau?”

    Học sinh

    HS làm bài cá nhân, sau đó đổi phiếu kiểm tra với bạn cùng bàn và thống nhất đáp án.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời HS trả lời từng câu, yêu cầu nêu lí do. Với câu 6b, GV hỏi: “Vì sao tan của góc nhọn có thể lớn hơn 1?”

    Học sinh

    HS trả lời dự kiến: “Câu 6b là S vì tan60° = √3 > 1; tan của góc nhọn không bị giới hạn bởi 1 như sin và cos.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt đáp án đúng, nhấn mạnh ba ý: sin và cos luôn nhỏ hơn 1; tan có thể lớn hơn 1; hai góc phụ nhau thì sin góc này bằng cos góc kia.

    Học sinh

    HS sửa lại các câu sai (nếu có) và ghi nhớ quy tắc.

Hoạt động 3.2: Luyện tập · 12 phút

Giải bài toán đo cao và đo khoảng cách

a) Mục tiêu

HS mô hình hoá bài toán thực tế thành tam giác vuông, chọn hệ thức phù hợp, tính độ dài và kiểm tra điều kiện của kết quả.

b) Nội dung

Bài 4: Máy đo cao 1,5 m so với nền ngang cùng mức với gốc cây thẳng đứng. Khoảng cách ngang từ máy đến gốc cây là 8 m, góc nhìn lên ngọn cây là 45°. Tính chiều cao cây.
Bài 8: Một dây neo căng thẳng dài 12 m, nối điểm trên trụ thẳng đứng với điểm trên nền ngang, đi qua chân trụ, nghiêng 60° với nền. Tính độ cao điểm neo trên trụ và khoảng cách từ điểm neo trên đất đến chân trụ.
HS làm theo nhóm 3–4 người, GV yêu cầu ghi rõ: dữ kiện, hình vẽ, hệ thức chọn, phép tính, kiểm tra điều kiện.

c) Sản phẩm

Bài 4: Chiều cao cây = 8·tan45° + 1,5 = 8·1 + 1,5 = 9,59{,}5 m. Kiểm tra: chiều cao lớn hơn 1,5 m, phù hợp thực tế.
Bài 8: Độ cao điểm neo: h=12sin⁡60∘=63≈10,39h = 12\sin 60^\circ = 6\sqrt{3} \approx 10{,}39 m. Khoảng cách ngang: d=12cos⁡60∘=6d = 12\cos 60^\circ = 6 m. Kiểm tra điều kiện: h2+d2≈108+36=144=122h^2 + d^2 \approx 108 + 36 = 144 = 12^2, đúng định lí Pythagore; hh và dd đều dương và d<12d < 12.
Lưu ý chấm: lập luận đúng 0,5 điểm; phép tính và dẫn chứng chính xác 0,3 điểm; diễn đạt và kết luận 0,2 điểm (thang 1 điểm).

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV chiếu đề bài 4 và bài 8, yêu cầu các nhóm vẽ hình, gạch dữ kiện, ghi hệ thức chọn trước khi tính. GV nhắc: “Đừng quên cộng chiều cao của máy đo ở bài 4.”

    Học sinh

    HS nhận đề, vẽ hình tam giác vuông vào bảng nhóm, đánh dấu góc và cạnh đã biết.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV đi quanh lớp, hỏi: “Trong bài 8, cạnh huyền là đoạn nào? Vì sao dùng sin để tìm h?”

    Học sinh

    HS tính toán bằng máy tính cầm tay, làm tròn đến hàng phần trăm; kiểm tra lại bằng định lí Pythagore.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 2 nhóm trình bày bài 4 và bài 8; yêu cầu nhóm khác nhận xét về lập luận và kiểm tra điều kiện.

    Học sinh

    HS trình bày: “Bài 4 cây cao 9,5 m; bài 8 điểm neo cao khoảng 10,39 m, cách chân trụ 6 m; 10,392+62≈14410{,}39^2 + 6^2 \approx 144 nên kết quả hợp lí.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt: muốn tìm cạnh, chọn hệ thức có hai đại lượng đã biết (cạnh huyền hoặc cạnh góc vuông và góc) và một đại lượng cần tìm; luôn kiểm tra kết quả bằng điều kiện hình học. GV nhắc HS không chỉ chép đáp số mà phải viết lập luận.

    Học sinh

    HS ghi lời giải mẫu vào vở, sửa lỗi nếu có.

Hoạt động 4: Vận dụng · 8 phút

Đo chiều cao cột cờ trường em

a) Mục tiêu

HS vận dụng tỉ số tan của góc nhọn để tính chiều cao vật thể trong thực tế, rèn kĩ năng mô hình hoá và kiểm tra tính hợp lí của kết quả.

b) Nội dung

Tình huống: Bạn An đứng cách chân cột cờ 20 m trên nền ngang, nhìn lên đỉnh cột với góc nâng 40° so với phương ngang. Mắt An cao 1,6 m so với mặt đất. Tính chiều cao cột cờ. HS làm theo nhóm, sau đó đề xuất cách kiểm tra bằng thước dây hoặc tự liên hệ với cột cờ của trường.

c) Sản phẩm

Chiều cao phần cột tính từ mắt An: 20tan⁡40∘≈20⋅0,839≈16,7820\tan 40^\circ \approx 20 \cdot 0{,}839 \approx 16{,}78 m.
Chiều cao cột cờ: 16,78+1,6≈18,3816{,}78 + 1{,}6 \approx 18{,}38 m, làm tròn còn khoảng 18,418{,}4 m.
Kiểm tra điều kiện: kết quả lớn hơn chiều cao mắt, phù hợp với cột cờ thông thường.
Sản phẩm HS: bản ghi “Mô hình – Hệ thức – Phép tính – Kiểm tra” của nhóm, kèm đề xuất cách đo thực tế.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV nêu tình huống, yêu cầu nhóm vẽ mô hình tam giác vuông và xác định cạnh cần tìm; nhắc nhóm cộng thêm chiều cao mắt.

    Học sinh

    HS đọc tình huống, vẽ hình và xác định góc 40°, cạnh kề 20 m, cạnh đối cần tìm.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV hướng dẫn: “Vì biết cạnh kề và góc nên chọn hệ thức nào?” và nhắc HS kiểm tra kết quả.

    Học sinh

    HS chọn đoˆˊi=keˆˋ⋅tan⁡α\text{đối} = \text{kề}\cdot\tan\alpha, tính 20tan⁡40∘20\tan 40^\circ, cộng 1,6 m, ghi kết quả và nhận xét tính hợp lí.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 1–2 nhóm trình bày kết quả và đề xuất cách đo thực tế, khuyến khích HS nêu nguồn sai số (đo góc, đo khoảng cách).

    Học sinh

    HS trả lời dự kiến: “Cột cờ cao khoảng 18,4 m; có thể đo bằng thước dây và thước đo góc để kiểm tra lại.”

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt: bài toán đo chiều cao gắn với tỉ số lượng giác của góc nhọn; khi đưa về tam giác vuông, cần xác định đúng cạnh kề và cạnh đối rồi chọn hệ thức phù hợp.

    Học sinh

    HS ghi nhận và hoàn thiện bản làm của nhóm.

Phiếu học tập

Phiếu học tập số 1

Hệ thống hoá kiến thức (làm theo nhóm 4 bằng kĩ thuật khăn trải bàn)

  • Viết định nghĩa sinα, cosα, tanα, cotα theo cạnh đối, cạnh kề, cạnh huyền.
  • Viết các hệ thức: cạnh đối = ?; cạnh kề = ?; cạnh đối = cạnh kề · ?; cạnh kề = cạnh đối · ?.
  • Với hai góc phụ nhau α + β = 90°, viết mối liên hệ giữa sinα và cosβ, tanα và cotβ.
  • Nêu quy tắc chọn hệ thức khi biết một cạnh, một góc nhọn và cần tìm một cạnh.
  • Câu hỏi: Vì sao cạnh huyền luôn đối diện góc vuông và không phụ thuộc vào góc nhọn đang xét?

Phiếu học tập số 2

Trắc nghiệm nhanh và xét đúng – sai (làm cá nhân trong 5 phút)

  1. Tính sin30°.
  2. Biết cạnh kề b và góc α, cạnh đối bằng: A. b·sinα; B. b·cosα; C. b·tanα; D. b·cotα.
  3. Tính tan45°.
  4. sin25° bằng: A. sin65°; B. cos65°; C. tan65°; D. cot25°.
  5. Đường ngắm dài 10 m tạo góc 60° với phương ngang, khoảng cách ngang là 10·cos60° mét. Đúng hay sai?
  6. Xét góc nhọn α, ghi Đ hoặc S cho từng ý: a) sinα < 1; b) tanα luôn nhỏ hơn 1; c) sin²α + cos²α = 1.
    Ghi lí do ngắn gọn cho mỗi câu.

Hướng dẫn về nhà

  • Hoàn thiện lời giải bài 8 (dây neo) theo đúng các bước: vẽ hình, gạch dữ kiện, chọn hệ thức, tính, kiểm tra điều kiện bằng định lí Pythagore.
  • Làm lại Phiếu học tập số 2 và sửa các câu đã sai, viết lí do cho từng đáp án.
  • Thực hiện tình huống đo chiều cao cột cờ trường (hoặc một vật cao trong nhà) theo đúng bốn bước: mô hình – hệ thức – phép tính – kiểm tra; ghi kết quả vào vở và chuẩn bị báo cáo ngắn ở tiết sau.
  • Ôn lại định nghĩa tỉ số lượng giác và các hệ thức cạnh – góc; có thể luyện thêm trên trang bài học NeoEdu: neoedu.vn/learn/9/math/chuong-4-luyen-tap-chung-trang-80-3.

Giáo án do NeoEdu soạn với sự hỗ trợ của AI, dựa trên nội dung bài học trên Học liệu. Thầy cô nên đọc lại và điều chỉnh cho phù hợp với học sinh của mình; bản Word để sửa trực tiếp.