Định lý Pitago – Cách sử dụng định lý pitago

Định lý pitago là một định lý quan trọng nhất trong tam giác vuông. Các bạn được học định lý này trong từ lớp 7 và nó dùng để để giải được các bài tập về tam giác, các bạn phải nắm vững chắc chắn kiến thức này. Nó sẽ gắn liền với học sinh trong môn toán. Vậy định lý pytago thuận, định lý pitago đảo và những bài tập vận dụng như thế nào?

Định lý pitago là gì?

Định lý Pytago (còn gọi là định lý Pythagoras theo tiếng Anh) là một liên hệ căn bản trong hình học Euclid giữa ba cạnh của một tam giác vuông.

Định lý pitago thuận phát biểu rằng: “bình phương cạnh huyền (cạnh đối diện với góc vuông) bằng tổng bình phương của hai cạnh góc vuông.

Định lý có thể viết thành một phương trình liên hệ độ dài của các cạnh là a, b và c, thường gọi là “công thức Pytago”

c2=a2+b2

trong đó c độ dài là cạnh huyền, a,b là độ dài 2 cạnh góc vuông.

Định lý pitago là gì?
Định lý pitago là gì?

Như vậy trong bất kì 1 tam giác vuông nào thì bình phương cạnh huyền cũng sẽ bằng tổng bình phương hai cạnh góc vuông.

Theo định lý cho biết, cạnh góc vuông của tam giác kí hiệu là a và b, còn cạnh huyền kí hiệu là c của tam giác vuông đó. Ta luôn có phương trình của định lý Pitago như sau:

a2+b2=c2

 

(với c là độ dài cạnh huyền và a và b là độ dài hai cạnh góc vuông hay còn gọi là cạnh kề.)

Chứng minh định lý pitago

Ta có thể chứng minh định lý Pytago đơn giản qua hình dưới đây:

Định lý Pitago - Cách sử dụng định lý pitago 13

Ở hình trên ta có 2 hình vuông lớn có diện tích bằng nhau là: (a+b)^2

Trong mỗi hình lại có 4 tam giác vuông bằng nhau có diện băng nhau là 1/2(a.b). Do đó diện tích khoảng trắng của 2 hình sẽ bằng nhau.

Như vậy, diện tích của hình vuông c sẽ bằng tổng diện tích của 2 hình vuông a và b nên ta có:

c2=a2+b2

 

Định lý Pitago đảo

Khái niệm: Nếu một tam giác có bình phương của một cạnh bằng tổng các bình phương của hai cạnh kia thì tam giác đó là tam giác vuông.

Ví dụ: Tam giác ABC có  

BC2=AB2+AC2

 

=>

ABC = 90

 

Định lý Pitago được sử dụng rất phổ biến cũng như gồm nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Đây là một định lý toán học quan trọng hàng đầu của hình học cơ bản.

Chứng minh định lý pitago đảo:

Gọi ABC là tam giác với các cạnh a, b, và c, với

a2+b2=c2

 

Dựng một tam giác thứ hai có các cạnh bằng a và b và góc vuông tạo bởi giữa chúng. Theo định lý Pytago thuận, cạnh huyền của tam giác vuông thứ hai này sẽ bằng c=√(a²+b²) và bằng với cạnh còn lại của tam giác thứ nhất. Bởi vì cả hai tam giác có ba cạnh tương ứng cùng bằng chiều dài a, b và c, do vậy hai tam giác này phải bằng nhau. Do đó góc giữa các cạnh a và b ở tam giác đầu tiên phải là góc vuông.

Chứng minh định lý đảo ở trên sử dụng chính định lý Pytago. Cũng có thể chứng minh định lý đảo mà không cần sử dụng tới định lý thuận.

Định lý Pitago - Cách sử dụng định lý pitago 14

Một hệ quả của định lý Pytago đảo đó là cách xác định đơn giản một tam giác có là tam giác vuông hay không, hay nó là tam giác nhọn hoặc tam giác tù. Gọi c là cạnh dài nhất của tam giác và có a + b > c (nếu không sẽ không tồn tại tam giác vì đây chính là bất đẳng thức tam giác). Các phát biểu sau đây là đúng:

  • Nếu
    a2+b2=c2

     

    thì tam giác là tam giác vuông.

  • Nếu
    a2+b2>c2

    thì nó là tam giác nhọn.

  • Nếu
    a2+b2<c2

     

    thì nó là tam giác tù.

 

 

Lưu ý khi học định lý Pitago

Khi học định lý Pitago, để nắm chắc và áp dụng tốt trong quá trình làm và giải các bài tập, bạn cần lưu ý các điều sau:

1. Cạnh huyền của tam giác vuông luôn:

  • Cắt ngang qua góc vuông mà không đi qua góc vuông
  • Đây là cạnh dài nhất của tam giác vuông
  • Cạnh huyền được gọi là C trong định lý Pitago

2. Khi tính, bạn cần phải kiểm tra lại kết quả.

3. Nhìn vào hình, bạn sẽ biết đâu là cạnh huyền vì đó là cạnh dài nhất đối diện góc lớn nhất. Còn cạnh ngắn nhất sẽ đối diện góc nhỏ nhất của tam giác.

4. Ta chỉ tính được cạnh thứ 3 khi biết độ dài 2 cạnh còn lại trong tam giác vuông

5. Nếu tam giác không phải là tam giác vuông, ta không thể áp dụng định lý pitago mà sẽ tính được khi biết thêm thông tin ngoài chiều dài 2 cạnh.

6. Bạn nên vẽ tam giác để dễ dàng gán giá trị chính xác cho các cạnh a, b và c. Đặc biệt, các bài toán từ và toán logic áp dụng nhiều hơn cả.

7. Nếu chỉ biết số đo một cạnh, ta không thể dùng định lý pitago để tính mà sẽ phải dùng hàm lượng giác (sin, cos, tan) hoặc tỉ lệ 30-60-90 / 45-45-90.

Đây là những lưu ý quan trọng để bạn có thể sử dụng định lý một cách linh hoạt cũng như trong những điều kiện nào thì không thể áp dụng được.

Định lý Pitago - Cách sử dụng định lý pitago 15

Cách sử dụng định lý pitago

Sau đây là cách sử dụng định lý Pitago để chúng ta cùng tham khảo để áp dụng vào làm bài tập và thực tế.

Cách tìm các cạnh của tam giác vuông

Dựa theo định lý Pitago, ta sẽ cùng đi tìm các cạnh của tam giác vuông theo các bước sau:

Bước 1: Điều kiện tam giác đang xét phải là tam giác vuông

Định lý Pitago chỉ áp dụng được cho trường hợp tam giác vuông. Vì vậy, để tìm được các cạnh của tam giác vuông, hình tam giác đó phải có điều kiện là tam giác vuông với một góc bằng 90 độ. Bạn có thể tìm thấy dấu hiệu hình tam giác vuông trên hình vẽ rất dễ dàng.

Bước 2: Chỉ ra được các cạnh của hình tam giác vuông

Nhìn vào hình, bạn hãy chỉ ra 2 cạnh góc vuông và cạnh huyền. Cạnh luôn đối diện với góc vuông, là cạnh dài nhất sẽ là cạnh huyền. Hai cạnh ngắn hơn sẽ mặc định là 2 cạnh góc vuông. Ví dụ nếu tam giác ABC có cạnh góc vuông là ABC thì cạnh góc vuông là cạnh AB và BC còn cạnh huyền là AC. Theo định lý Pitago, a, b là kí hiệu của 2 cạnh góc vuông, c là kí hiệu của cạnh huyền.

Bước 3: Xác định cạnh huyền cần tìm của tam giác vuông đó

Với định lý Pitago, ta có thể tìm được độ dài bất kỳ của cạnh của một tam giác vuông nào bằng công thức trên chỉ cần biết chiều dài 2 cạnh còn lại:

a2+b2=c2

 

Có nghĩa là bạn sẽ xác định cạnh chưa biết là a, b hay c. Nếu đã biết độ dài của 2 cạnh và 1 cạnh chưa biết của hình tam giác, bạn có thể bắt đầu.

Bước 4: Thay giá trị độ dài 2 cạnh vào phương trình

a2+b2=c2

 

Trong đó, a, b là hai cạnh góc vuông, c là cạnh huyền. Nếu a = 3, c = 5 ta có

32+b2=52

 

Bước 5: Tính bình phương

Giải phương trình, bạn tính bình phương mỗi cạnh đã biết. Nếu đơn giản, bạn để ở dạng số mũ rồi tính sau. Trong ví dụ này, bình phương lên ta được

9+b2=25

 

Bước 6: Tách biến chưa biết sang một vế của phương trình

Nếu tính từng bước chi tiết, bạn sử dụng phép toán tính số hạng của tổng để chuyển hai số đã biết sang một bên của phương trình và số chưa biết ở một bên phương trình. Lúc này, cạnh huyền c đã ở một vế riêng để bạn tính hiệu số. =>

b2=16

 

Bước 7: Giảm bình phương của cả hai vế phương trình

Kết quả

b2=16

cho thấy một vế của phương trình còn một biến bình phương còn vế kia là một số xác định. Giảm bình phương của cả 2 vế ta sẽ được b = 4. Như vậy kết quả của bài toán là 4, chiều dài số đo của cạnh cần tìm.

Bước 8: Sử dụng định lý Pitago để tìm cạnh của tam giác vuông trong thực tế

Định lý Pitago - Cách sử dụng định lý pitago 16

Định lý Pitago được sử dụng rất nhiều trong thực tế. Vì vậy, bạn chỉ cần nhận biết tam giác vuông trong thực tế trong bất kỳ trường hợp nào. Áp dụng vào thực tế cuộc sống, chỉ cần 2 đường thẳng giao nhau hoặc 2 vật giao nhau tạo ra một góc vuông đồng thời có một đường thẳng hay vật thứ 3 cắt chéo qua góc vuông đã tạo ra một hình tam giác vuông. Từ đó, bạn có thể sử dụng định lý pitago tìm độ dài cạnh nào đó khi biết số đo 2 cạnh còn lại.

Cách tính khoảng cách giữa 2 điểm trong mặt phẳng X-Y

Khi đã biết 2 tọa độ (x,y) là (6, 1), (3, 5), ta sẽ tính khoảng cách giữa 2 điểm trong mặt phẳng X-Y theo các bước sau:

Định lý Pitago - Cách sử dụng định lý pitago 17

Bước 1: Xác định 2 điểm trong mặt phẳng X-Y

Dựa vào định lý Pitago, ta dễ dàng tính được khoảng cách đường thẳng giữa 2 điểm trong mặt phẳng X-Y. Lúc này, ta chỉ cần biết tọa độ x và y của 2 điểm bất kỳ. Bình thường tọa độ x, y sẽ được viết theo cặp thứ tự là tọa độ (x,y)

Muốn tìm khoảng cách giữa 2 điểm này, ta coi mỗi điểm là một trong những góc nhọn của tam giác vuông để thực hiện tính số đo chiều dài cạnh a, cạnh b sau đó tính tiếp độ dài cạnh c là khoảng cách giữa 2 điểm.

Bước 2: Vẽ 2 điểm trên đồ thị

Tọa độ (x, y) trên mặt phẳng X-Y, trong đó x là tọa độ trên trục hoành, y là tọa độ trên trục tung. Từ đó, bạn có thể tìm khoảng cách giữa 2 điểm mà không cần vẽ đồ thị. Vẽ đồ thị ra, hình vẽ sẽ giúp ta nhìn trực quan và rõ ràng hơn rất nhiều.

Bước 3: Tìm độ dài các cạnh góc vuông của tam giác

Dùng 2 điểm đã cho như các góc của tam giác ngay cạnh huyền, tìm độ dài cạnh góc vuông a và b. Bạn có thể tính qua hình trên đồ thị hoặc dùng công thức tính |x1 – x2| = |3 – 6| = |-3 | = 3

Chiều dài cạnh thẳng đứng tính như sau: |y1 – y2| = |1 – 5| = |-4 | = 4

Như vậy, hai cạnh còn lại của tam giác vuông này là a = 3, b = 4.

Bước 4: Dùng định lý pitago giải phương trình tìm cạnh huyền

Định lý Pitago - Cách sử dụng định lý pitago 18

Ở ví dụ ở trên, ta biết cạnh huyền là khoảng cách giữa 2 điểm của hình tam giác và tìm được 2 cạnh góc vuông còn lại ở trên. Bây giờ, chúng ta tìm cạnh huyền khi biết độ dài 2 cạnh góc vuông mà ta đặt là cạnh a và cạnh b.

Ở ví dụ trên, các điểm tọa độ (x, y) được cho là (3,5) và (6,1) và cho biết chiều dài 2 cạnh góc vuông là 3 và 4 để tính chiều dài cạnh huyền còn lại. Ta thực hiện cách tính chiều dài cạnh huyền bằng cách thay cạnh có chiều dài đã biết vào phương trình ta được: (3)²+(4)²= c² => c = 9+16 = 25 => c = 5. Như vậy, kết quả cuối cùng của phép tính độ dài là 5 về khoảng cách giữa hai điểm tạo độ (3,5) và (6,1).

Video bài giảng về định lý Pytago

Giai thoại bí ẩn quanh định lý Pytago

Ăn mừng ra đời định lý Pytago bằng cách giết 100 con bò

Trong Toán học, định lý Pytago (hay còn gọi là định lý Pythagoras) là một liên hệ căn bản trong hình học Euclid giữa ba cạnh của một tam giác vuông. Nội dung của định lý như sau: Bình phương cạnh huyền bằng tổng bình phương của hai cạnh góc vuông.

Nhiều người gọi định lý Pitago bằng 1 cái tên khác là định lý 100 con bò. Theo truyền thuyết, vì quá vui sướng khi chứng minh được định lý trên, ông và các học trò đã giết liền 100 chú bò tốt để ăn mừng.

Giai thoại bí ẩn quanh định lý Pytago
Giai thoại bí ẩn quanh định lý Pytago

Đây là định lý có nhiều cách chứng minh nhất trong lịch sử Toán học. Nó thậm chí được coi là một biểu tượng toán học thâm thúy, bí ẩn, hay sức mạnh của trí tuệ; nó cũng được nhắc tới trong văn học, kịch bản, âm nhạc, bài hát, con tem và phim hoạt hình.

Thêm một điều ít ai biết là Định lý Pytago đã được biết đến từ lâu trước thời của Pythagoras, nhưng ông được coi là người đầu tiên nêu ra chứng minh định lý này. Cách chứng minh của ông rất đơn giản, chỉ bằng cách sắp xếp lại hình vẽ.

Cha đẻ của Định lý Pytago chết vì mấy… hạt đậu

Pythagoras sinh khoảng năm 580 đến 572 TCN – mất khoảng năm 500 đến 490 TCN, là một nhà triết học người Hy Lạp.

Nhà triết học Pythagoras
Nhà triết học Pythagoras

Từ nhỏ ông đã là một người lỗi lạc, thông minh xuất chúng, được theo học nhà toán học nổi tiếng Thales, và chính Thales cũng phải kinh ngạc về tài năng của cậu. Để tìm hiểu nền khoa học của các dân tộc, Pythagoras đã dành nhiều năm đến ấn Độ, Babilon, Ai Cập và đã trở nên uyên bác trong hầu hết các lĩnh vực quan trọng: số học, hình học, thiên văn, địa lý, y học, triết học.

Năm 50 tuổi, Pythagoras thành lập một ngôi trường ở miền Nam nước Ý, nhận hàng trăm môn sinh, kể cả phụ nữ, với thời gian học gồm 5 năm gồm 4 bộ môn: hình học, toán học, thiên văn, âm nhạc. Chỉ những học sinh giỏi vào cuối năm 3 mới được chính Pythagoras trực tiếp dạy.

Có một giai thoại này kể rằng, do có nhiều mâu thuẫn nảy sinh, Pitago bị 1 toán người truy sát, ông mải miết chạy mà không cần biết mình sắp tới đâu chỉ để bảo toàn tính mạng. Thế nhưng được 1 hồi, Pitago phát hiện ra mình bị 1 cánh đồng trồng đậu chắn ngang.

Dù trong hoàn cảnh ngặt nghèo như vậy, nhưng do trường phái Pythagoras nghiêm cấm đụng chạm hay sờ vào đậu dưới mọi hình thức nên Pitago thà chết chứ không chịu chạy ngang qua cánh đồng đậu thoát thân. Và rồi kết quả là ông phải bỏ mạng tại đây chỉ bởi những quy định kỳ lạ về hạt đậu!

Kết

Định lý Pytago (Pythagore) là một định lý toán học được sử dụng rất rộng rãi và có nhiều ứng dụng thực tiễn. Định lý nêu rằng trong bất kỳ tam giác vuông nào, tổng bình phương hai cạnh góc vuông bằng bình phương cạnh huyền. Như vậy, dean2020.edu.vn đã tổng hợp những thông tin về định lý pytago cũng như cuộc đời bí ẩn của triết gia này. Hy vọng bài viết đem lại những thông tin bổ ích thú vị này.

[Total: 1   Average: 5/5]
Xem thêm:  Hướng dẫn công thức chu vi diện tích hình bình hành chi tiết nhất

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *