Bài tập Toán 9 Bài 27: Góc nội tiếp (20 bài tập)

Lớp 9 · Toán Bài 27

Góc Nội Tiếp

Định nghĩa, định lí về số đo, các hệ quả và ứng dụng

1
Định nghĩa góc nội tiếp
📐 Định nghĩa
Góc nội tiếp của đường tròn là góc có:
Đỉnh nằm trên đường tròn
• Hai cạnh chứa hai dây cung của đường tròn đó.
Cung bị chắn là cung nằm bên trong góc nội tiếp
Đường tròn O với các góc nội tiếp ACB, ADB cùng chắn cung AmB
Hình 1: Các góc nội tiếp $\widehat{ACB}$, $\widehat{ADB}$ và cung bị chắn $\overset{\frown}{AmB}$

🔵 Cách nhận biết góc nội tiếp: Một góc là góc nội tiếp khi đồng thời thỏa mãn hai điều kiện:

1
Đỉnh phải nằm TRÊN đường tròn (không nằm bên trong, cũng không nằm bên ngoài).
2
Mỗi cạnh của góc đều chứa một dây cung của đường tròn (không phải tiếp tuyến).
⚠️Lưu ý: Nếu thiếu một trong hai điều kiện, góc đó KHÔNG phải góc nội tiếp.
Ví dụ 1 — Nhận biết góc nội tiếp

Xét bốn góc $P$, $Q$, $R$, $S$ với các vị trí khác nhau so với đường tròn $(O)$:

Bốn trường hợp P, Q, R, S - nhận biết góc nội tiếp
Hình 2: Bốn trường hợp P, Q, R, S
Góc $P$: Đỉnh nằm bên trong đường tròn → không phải góc nội tiếp.
Góc $Q$: Đỉnh trên đường tròn, hai cạnh chứa hai dây cung → góc nội tiếp.
Góc $R$: Đỉnh nằm bên ngoài đường tròn → không phải góc nội tiếp.
Góc $S$: Đỉnh trên đường tròn nhưng một cạnh không chứa dây cung (là tiếp tuyến) → không phải góc nội tiếp.
2
Định lí về số đo của góc nội tiếp
⭐ Định lí cốt lõi
Trong một đường tròn, số đo của góc nội tiếp bằng nửa số đo của cung bị chắn.
$\widehat{ACB} = \dfrac{1}{2} \cdot \text{sđ}\,\overset{\frown}{AB}$
(cung $AB$ là cung không chứa $C$)

🔵 Tóm tắt chứng minh (3 trường hợp tùy vị trí của tâm $O$):

Ba trường hợp chứng minh định lí góc nội tiếp
Hình 3: Ba trường hợp chứng minh — tâm O ở các vị trí khác nhau
Trường hợpCách xử lí TH1Tâm $O$ nằm trên một cạnh của góc → dùng tam giác cân $OAC$ (với $OA=OC=R$). TH2Tâm $O$ nằm bên trong góc → vẽ đường kính $CD$, áp dụng TH1 cho hai góc $\widehat{ACD}$ và $\widehat{DCB}$, rồi cộng. TH3Tâm $O$ nằm bên ngoài góc → vẽ đường kính $CD$, áp dụng TH1, rồi lấy hiệu.
💡Ý nghĩa: Định lí này cho phép ta tính số đo góc nội tiếp nếu biết số đo cung, hoặc tính số đo cung nếu biết góc nội tiếp.
3
Các hệ quả & Mối liên hệ với góc ở tâm

Từ định lí trên, ta rút ra các hệ quả quan trọng. Đây là chìa khóa giải các bài toán về góc nội tiếp.

1
Hệ quả 1
Trong một đường tròn, các góc nội tiếp bằng nhau thì chắn các cung bằng nhau.
2
Hệ quả 2
Trong một đường tròn, các góc nội tiếp cùng chắn một cung (hoặc các cung bằng nhau) thì bằng nhau.
3
Hệ quả 3
Góc nội tiếp chắn cung nhỏ có số đo bằng nửa số đo của góc ở tâm chắn cùng cung đó.
4
Hệ quả 4
Góc nội tiếp chắn nửa đường tròn (cung $180°$) là góc vuông ($90°$).
🔗 Mối liên hệ giữa góc nội tiếp và góc ở tâm
$\widehat{ACB} = \dfrac{1}{2}\,\widehat{AOB}$

hay tương đương:

$\widehat{AOB} = 2\,\widehat{ACB}$

(khi cùng chắn một cung nhỏ $\overset{\frown}{AB}$)

Góc nội tiếp chắn nửa đường tròn bằng 90 độ
Hình 4: Góc nội tiếp $\widehat{ACB} = 90°$ khi $AB$ là đường kính
Mẹo cực hay: Khi đề bài cho đường kính $AB$, mọi điểm $C$ nằm trên đường tròn (khác $A$, $B$) đều cho $\widehat{ACB} = 90°$. Đây là chìa khóa để tìm góc vuông trong nhiều bài hình.
Ví dụ 2 — Áp dụng các hệ quả

Cho đường tròn $(O)$ với $A$, $B$, $C$, $D$ trên $(O)$. Biết $\widehat{BAC} = 50°$. Tính $\widehat{BOC}$ và $\widehat{BDC}$.

Đường tròn O với 4 điểm A, B, C, D
Hình 5: Đường tròn $(O)$ với $\widehat{BAC} = 50°$
$\widehat{BDC}$ và $\widehat{BAC}$ cùng chắn cung nhỏ $\overset{\frown}{BC}$ → áp dụng Hệ quả 2:
$\widehat{BDC} = \widehat{BAC} = 50°$
$\widehat{BOC}$ là góc ở tâm, $\widehat{BAC}$ là góc nội tiếp cùng chắn $\overset{\frown}{BC}$ → áp dụng Hệ quả 3:
$\widehat{BOC} = 2\widehat{BAC} = 2 \cdot 50° = 100°$
4
Tam giác đồng dạng & Đẳng thức tích

Khi hai dây cung cắt nhau (bên trong hoặc bên ngoài đường tròn), ta luôn có hai tam giác đồng dạng nhờ tính chất góc nội tiếp.

🔵 Trường hợp 1: Hai dây cung cắt nhau bên TRONG đường tròn

Hai dây cung AB và CD cắt nhau tại I bên trong đường tròn
Hình 6: Hai dây cung $AB$ và $CD$ cắt nhau tại $I$ bên trong $(O)$
Tam giác đồng dạng & Đẳng thức tích
$\triangle AIC \sim \triangle DIB$ (g.g)
$\Rightarrow \dfrac{IA}{ID} = \dfrac{IC}{IB}$
$\Rightarrow \boxed{IA \cdot IB = IC \cdot ID}$

🔵 Cơ sở chứng minh:

$\widehat{AIC} = \widehat{DIB}$ (hai góc đối đỉnh)
$\widehat{CAI} = \widehat{IDB}$ (hai góc nội tiếp cùng chắn cung $\overset{\frown}{BC}$)
$\triangle AIC \sim \triangle DIB$ theo trường hợp (g.g)

🔵 Trường hợp 2: Hai cát tuyến từ điểm NGOÀI đường tròn

Hai cát tuyến từ điểm I ngoài đường tròn
Hình 7: Hai cát tuyến $IAB$ và $ICD$ từ điểm $I$ ngoài $(O)$
Cũng có đẳng thức tích
$IA \cdot IB = IC \cdot ID$
💡Ghi nhớ: Dù điểm cắt nằm bên trong hay bên ngoài đường tròn, đẳng thức tích vẫn đúng: $IA \cdot IB = IC \cdot ID$.
Ví dụ 3 — Áp dụng đẳng thức tích

Cho đường tròn $(O)$ và hai dây cung $AB$, $CD$ cắt nhau tại $I$ bên trong $(O)$. Biết $IA = 4$ cm, $IB = 6$ cm, $IC = 3$ cm. Tính $ID$.

Áp dụng đẳng thức tích: $IA \cdot IB = IC \cdot ID$
$4 \cdot 6 = 3 \cdot ID \;\Rightarrow\; ID = \dfrac{24}{3} = 8$ (cm)
5
Phương pháp giải các dạng toán

🔵 Dạng 1 — Tính góc trong tam giác nội tiếp

Xác định
góc ở tâm
Tính góc
nội tiếp = ½ ở tâm
Tổng góc
tam giác = 180°

🔵 Dạng 2 — Hai dây cung cắt nhau

1
Tìm các cặp góc nội tiếp cùng chắn một cung → bằng nhau.
2
Cộng thêm góc đối đỉnh hoặc góc chung tại điểm cắt.
3
Suy ra hai tam giác đồng dạng (g.g).
4
Từ tỉ lệ đồng dạng → đẳng thức tích.

🔵 Dạng 3 — Bài toán có đường kính

Quy tắc vàng: Hễ thấy đường kính $AB$ và một điểm $M$ trên đường tròn → ngay lập tức $\widehat{AMB} = 90°$. Đây là cách tìm góc vuông nhanh nhất trong các bài hình lớp 9.

🔵 Dạng 4 — Bài toán thực tế

1
Nhận dạng đường tròn trong bài (các điểm cách đều một điểm cố định).
2
Xác định tâm (điểm cố định) và các điểm trên đường tròn.
3
Phân loại: góc tại tâm = góc ở tâm; góc tại điểm trên đường tròn = góc nội tiếp.
4
Áp dụng: góc nội tiếp $= \dfrac{1}{2}$ góc ở tâm.
Tổng kết Bài 27:
Định lí cốt lõi: Góc nội tiếp $= \dfrac{1}{2}$ cung bị chắn $= \dfrac{1}{2}$ góc ở tâm (khi cùng chắn cung nhỏ).
Đường kính $\Rightarrow$ góc nội tiếp $= 90°$.
Cùng chắn cung $\Rightarrow$ các góc nội tiếp bằng nhau.
Hai dây cung cắt nhau $\Rightarrow$ tam giác đồng dạng $\Rightarrow$ $IA \cdot IB = IC \cdot ID$.
📚 Xem thêm: Lý thuyết đầy đủ + Mẹo giải nhanh + Sai lầm thường gặp tại Edus.vn
1
Điểm: 0/20

Cùng luyện tập về Góc nội tiếp nhé!

20 câu · 5 dạng từ dễ đến khó

💡 Gợi ý
Thầy Võ Văn Trung

Thầy Võ Văn Trung

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Toán THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Toán, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ A2

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Du