Công thức tính đường cao trong tam giác vuông – Ví dụ minh họa cụ thể

Công thức tính đường cao trong tam giác vuông, tam giác cân, tam giác thường,… chuẩn xác hỗ trợ đắc lực cho quá trình học tập. Đi kèm với từng công thức là các bài tập vận dụng hay, có đáp án chi tiết.

Đường cao trong tam giác là gì?

Đường cao trong tam giác là một đường thẳng kẻ vuông góc từ đỉnh đến cạnh đối diện. Trong một tam giác thường, có ba đường cao khác nhau.

Độ dài của đường cao được sử dụng chủ yếu trong việc xác định diện tích hình học. Ngoài ra, đây là dữ liệu quan trọng để xác định số đo góc và độ dài các cạnh trong tam giác.

Công thức tính chiều cao tam giác

Dưới đây là tổng hợp các công thức tính đường cao tổng quát và bài tập vận dụng:

1/ Công thức tính đường cao trong tam giác thường

công thức tính đường cao trong tam giác vuông
Tính chiều cao thông qua độ dài các cạnh trong tam giác

Trong một tam giác bình thường, đường cao có thể được xác định thông qua chu vi đã được xác định trước. Cụ thể:

ha= p(p-a)(p-b)(p-c)a

Trong đó:

  • ha là đường cao được kẻ từ đỉnh đối diện với cạnh có độ dài a
  • p là nửa chu vi hình tam giác, p = (a+b+c)/2
  • a,b,c lần lượt là độ dài của các cạnh trong tam giác

Bài tập vận dụng:

Cho tam giác ABC, độ dài lần lượt của các cạnh là AB = 5 cm, AC = 6 cm, BC = 7 cm. Gọi H là chân đường cao đỉnh A tại BC. Tính đường cao AH và diện tích tam giác ABC.

Bài giải:

Chu vi tam giác ABC là: AB + AC + BC = 5 + 6 + 7 = 18 cm

Nửa chu vi tam giác ABC là: p = 18/2 =  9 cm

Áp dụng công thức tính diện tích đường cao trong tam giác, ta có:

AH= p(p-AB)(p-AC)(p-BC)BC

=> AH= 9(9-5)(9-6)(9-7)7

=> AH = 2167

Diện tích tam giác ABC là : S = 12AH.BC = 122167 7 = 19.442 cm2

Kết luận: AH = 2167 và diện tích tam giác ABC = 19.442 cm2

2/ Công thức tính đường cao trong tam giác vuông

công thức tính đường cao
Tam giác vuông ABC có đường cao AH

Tam giác vuông có đặc thù là có một góc bằng 90 độ. Do đó, hai đường cao của hai cạnh góc vuông trùng với hai cạnh góc vuông.

Tùy thuộc vào đường cao bạn muốn xác định, công thức áp dụng sẽ khác nhau. Dưới đây là tổng hợp các công thức đường cao trong tam giác vuông.

  1. a2 = b2 + c2
  2. b2 = a.b′; c2 = a.c′
  3. a.h = b.c
  4. h2 = b′.c’
  5. 1h2 = 1b2 + 1c2

Trong đó:

  • h: Đường cao tương ứng với cạnh huyền
  • a: Độ dài cạnh huyền
  • b,c: Độ dài hai cạnh góc vuông
  • b’: Độ dài hình chiếu của cạnh góc vuông b lên cạnh huyền
  • c’: Độ dài hình chiếu của cạnh góc vuông c lên cạnh huyền

Bài tập vận dụng:

Cho tam giác ABC vuông tại A, AB = 5 cm; AC = 12 cm. Tìm độ dài cạnh BC và chiều cao AH.

Bài giải:

Áp dụng định lý Pitago cho tam giác ABC vuông tại A, ta có:

BC2 = AB2 + AC2

=> BC2= 52 + 122 = 169

=> BC = 13

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông, ta có:

1AH2 = 1AB2 + 1AC2

=> 1AH2 = 152 + 1122 = 1693600

=> 169AH2= 3600

=> AH = 6013

Kết luận: AH = 6013 cm và BC = 13 cm

3/ Công thức tính đường cao trong tam giác cân

Trong tam giác cân, đường cao của cạnh đáy cũng chính là đường trung tuyến. Dựa vào tính chất đặc biệt, công thức tính đường cao tam giác cân được rút gọn như sau:

h=a2-a’2

Trong đó:

  • h: Đường cao kẻ từ đỉnh của tam giác cân
  • a: Độ dài cạnh bên
  • a’: Độ dài hình chiếu của cạnh bên lên cạnh đáy

Bài tập vận dụng:

Cho tam giác ABC cân tại A. M là trung điểm của BC. Tìm độ dài của AB và AC, biết: BC= 24 cm, AM = 5 CM

công thức tính đường cao trong tam giác cân
Bài tập vận dụng xác định chiều cao AM

Bài giải:

Do tam giác ABC cân tại A, nên AM vừa đường trung tuyến, vừa là đường cao tương ứng với cạnh BC.

Vì M là trung điểm của BC, nên BM = MC = BC2= 242 = 12 cm

Áp dụng định lý Pytago cho tam giác vuông AMC, ta  có:

AC2 = AM2 + MC2

=> AC2 = 52 + 122

=> AC = 13 cm

Vì tam giác ABC cân tại A nên: AB = AC = 13 cm

Kết luận: AB= AC = 13 cm

4/ Công thức tính đường cao trong tam giác đều

Tam giác đều là tam giác có ba cạnh bằng nhau và ba góc bằng nhau. Vì tổng số đo các góc của một tam giác luôn bằng 180 độ nên dễ dàng xác định được số đo mỗi góc của tam giác đều là 60 độ.

công thức tính chiều cao tam giác
Mỗi góc trong tam giác đều có số đo là 60 độ

Công thức tính đường cao trong tam giác đều như sau:

h = a 32

Trong đó:

  • h: Chiều cao của tam giác đều
  • a: Chiều dài cạnh trong tam giác đều

Bài tập vận dụng:

Cho tam giác đều MNP có chiều dài cạnh MN = 5cm. Từ M, kẻ đường cao MH. Xác định độ dài MH.

Bài giải:

Vì tam giác MNP là tam giác đều nên chiều cao được xác định như sau:

MH = MN32 = 5 32 = 4.33 cm

Kết luận: MH = 4.33 cm

Kết luận

Ghi nhớ và thường xuyên ôn tập các công thức tính đường cao trong tam giác vuông, tam giác thường, tam giác cân,.. để giải các bài toán nhanh chóng và chính xác hơn. Đây là một trong các thông số quan trọng cần được xác định để tính toán diện tích và độ dài các cạnh trong tam giác.

Bài viết liên quan

  • Lý thuyết công thức tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng và bài tập áp dụng chi tiết

    Lý thuyết công thức tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng và bài tập áp dụng chi tiết

    Tìm hiểu chi tiết công thức tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng qua các phương pháp vector, phương trình tổng quát kèm bài tập mẫu và hướng dẫn giải cụ thể cho học sinh lớp 12.

  • Tổng quát công thức phương trình tiếp tuyến và các bài tập ứng dụng cụ thể

    Tổng quát công thức phương trình tiếp tuyến và các bài tập ứng dụng cụ thể

    Tìm hiểu các công thức phương trình tiếp tuyến từ cơ bản đến nâng cao với đường tròn, parabol, elip. Hướng dẫn chi tiết cách xác định tiếp tuyến của hàm số kèm bài tập mẫu dễ hiểu.

  • Tổng hợp công thức phương trình đường tròn và các dạng bài tập thường gặp

    Tổng hợp công thức phương trình đường tròn và các dạng bài tập thường gặp

    Tìm hiểu chi tiết công thức phương trình đường tròn với các dạng cơ bản, cách xác định tâm, bán kính và ứng dụng thực tế qua ví dụ, bài tập có lời giải đơn giản.

  • Tìm hiểu công thức tính mét vuông m2 và cách áp dụng trong thực tế đơn giản nhất

    Tìm hiểu công thức tính mét vuông m2 và cách áp dụng trong thực tế đơn giản nhất

    Hướng dẫn công thức tính mét vuông m2 cho các hình cơ bản và ứng dụng thực tế trong xây dựng. Tổng hợp cách đo diện tích đất, nhà ở và các hạng mục thi công hoàn thiện.

  • Khám phá công thức tính độ dài vectơ và ứng dụng trong hình học không gian

    Khám phá công thức tính độ dài vectơ và ứng dụng trong hình học không gian

    Tìm hiểu công thức tính độ dài vectơ trong mặt phẳng và không gian qua các ví dụ minh họa chi tiết. Bao gồm các trường hợp đặc biệt và ứng dụng trong hình học phổ thông.

  • Khái quát công thức tính độ dài cung tròn và bài tập mẫu có đáp án

    Khái quát công thức tính độ dài cung tròn và bài tập mẫu có đáp án

    Tìm hiểu chi tiết công thức tính độ dài cung tròn qua các trường hợp cơ bản và nâng cao. Hướng dẫn cách xác định cung tròn, góc ở tâm kèm bài tập mẫu dễ hiểu cho học sinh.