Câu hỏi “Đường cát tuyến là gì?” tưởng chừng dễ trả lời nhưng lại chứa đựng nhiều điều thú vị trong lĩnh vực hình học. Đây là một khái niệm quan trọng và không thể thiếu trong các bài toán hình học, đặc biệt là khi nghiên cứu về đường tròn. Vậy, cát tuyến của hình, đường tròn là gì, có vai trò như thế nào trong toán học và tại sao lại quan trọng đối với các vấn đề hình học? Sforum mời bạn cùng khám phá mọi ngóc ngách của đường cát tuyến qua bài viết này.
Đường cát tuyến là gì?
Đường cát tuyến là một khái niệm cơ bản trong hình học, dùng để chỉ một đường thẳng cắt một đối tượng hình học tại hai điểm khác nhau. Thuật ngữ “cát tuyến” bắt nguồn từ Hán Việt, với “cát” mang nghĩa cắt và “tuyến” chỉ đường thẳng. Như vậy, cát tuyến được hiểu là đường thẳng cắt ngang qua các đối tượng như đường cong, đường tròn, hoặc các mặt phẳng trong không gian.
Hai điểm giao nhau này luôn nằm trên chu vi của đường tròn. Đặc biệt, nếu đường cát tuyến đi qua tâm của đường tròn, nó sẽ trùng với đường kính của đường tròn đó. Từ đó, tạo nên một trường hợp đặc biệt vừa là cát tuyến, vừa là đường kính.
Nếu bạn là sinh viên và đang tìm kiếm một chiếc laptop phù hợp với nhu cầu học tập, làm việc và giải trí, CellphoneS chính là lựa chọn lý tưởng. Tại đây, bạn sẽ tìm thấy các dòng laptop sinh viên bán chạy, với hiệu suất vượt trội, thiết kế tinh tế và giá cả phải chăng. Đến ngay cửa hàng gần nhất để chọn mua sản phẩm phù hợp nhé!
[Product_Listing categoryid=”1054″ propertyid=”” customlink=”https://cellphones.com.vn/laptop/sinh-vien.html” title=”Tham khảo danh sách laptop sinh viên được quan tâm tại CellphoneS!”]
Tính chất của đường cát tuyến
Đường cát tuyến là một đường thẳng cắt một đường cong (như đường tròn) tại hai điểm phân biệt. Trong hình học đường tròn, đường cát tuyến mang nhiều tính chất đặc trưng:
- Định lý về dây cung cắt nhau: Khi hai dây cung của một đường tròn giao nhau, tích độ dài các đoạn thẳng tạo thành bởi giao điểm này là bằng nhau.
- Tính chất đồng quy: Nếu tích độ dài các đoạn thẳng tạo bởi giao điểm của hai đường thẳng bằng nhau, thì bốn điểm xác định bởi các đoạn thẳng này cùng nằm trên một đường tròn.
- Định lý về tiếp tuyến và cát tuyến: Đối với một đường tròn, bình phương độ dài đoạn tiếp tuyến kẻ từ một điểm ngoài đường tròn bằng tích độ dài hai đoạn cắt bởi một cát tuyến kẻ từ điểm đó.
- Tính chất về trung trực: Đường trung trực của đoạn thẳng nối hai tiếp điểm kẻ từ một điểm ngoài đường tròn đi qua trung điểm của đoạn cát tuyến kẻ từ điểm đó.
Cách vẽ đường cát tuyến nhanh chóng, chính xác
Dưới đây là hướng dẫn cách vẽ cát tuyến qua 3 bước đơn giản:
Bước 1: Đối với đường tròn, chọn hai điểm bất kỳ nằm trên chu vi. Đối với đường cong, xác định hai điểm thuộc phần đường cong cần xét. Đảm bảo hai điểm này đều nằm trên đối tượng cần vẽ.
Bước 2: Sử dụng thước kẻ để nối chính xác hai điểm vừa chọn. Đảm bảo mép thước đi qua đúng vị trí các điểm.
Bước 3: Dùng bút chì hoặc bút mực, kẻ một đường thẳng qua hai điểm.
Phân biệt đường cát tuyến với các đường thẳng khác
Bảng so sánh dưới đây sẽ giúp bạn hình dung rõ hơn về sự khác biệt giữa đường cát tuyến và các loại đường khác qua ba tiêu chí chính.
Loại đường
Định nghĩa
Số điểm chung với đường tròn
Vị trí so với đường tròn
Đường cát tuyến
Đường thẳng cắt đường tròn tại hai điểm phân biệt.
2
Đi qua đường tròn, cắt tại hai điểm.
Đường tiếp tuyến
Đường thẳng chỉ tiếp xúc với đường tròn tại một điểm duy nhất.
1
Tiếp xúc với đường tròn, không cắt qua.
Dây cung
Đoạn thẳng nối hai điểm bất kỳ trên đường tròn.
2
Nằm hoàn toàn bên trong đường tròn.
Đường kính
Dây cung đi qua tâm của đường tròn và là dài nhất.
2
Đi qua tâm, chia đường tròn thành hai nửa bằng nhau.
Đường thẳng không cắt
Đường thẳng không có điểm chung với đường tròn.
0
Nằm hoàn toàn bên ngoài, không giao với đường tròn.
Một số bài tập minh họa
Ví dụ 1: Từ một điểm M bên ngoài đường tròn (O), ta kẻ một đường thẳng cắt đường tròn tại hai điểm phân biệt C và D, tạo thành đường cát tuyến MCD. Vẽ tiếp tuyến MA từ M đến đường tròn. Chứng minh rằng:
Ví dụ 2: Cho trước hai đường thẳng a, b song song. Kẻ đường thẳng c là cát tuyến của cả a và b, cắt a tại A, cắt b tại B. Gọi I là giao điểm của hai tia phân giác của cặp góc trong cùng phía tạo bởi a, b và đường thẳng c. Chứng minh rằng điểm I cách đều ba đường thẳng a, b và c.
Lời giải chi tiết:
Gọi H,K,L lần lượt là chân đường vuông góc từ I đến a,b,c
Do I nằm trên tia phân giác của góc giữa a và c, nên: IH=IL
Tương tự, I nằm trên tia phân giác của góc giữa b và c, nên: IL=IK
Từ IH=IL và IL=IK, suy ra: IH=IK=IL => Kết luận: I cách đều a,b,c
Từ những thông tin trên, hy vọng bạn đã có cái nhìn toàn diện về đường cát tuyến là gì và hiểu được những ứng dụng quan trọng của nó trong hình học. Hiểu rõ khái niệm cát tuyến của hình, đường tròn là gì lại giúp ta giải quyết nhiều bài toán thực tế một cách hiệu quả. Và đừng quên theo dõi Sforum thường xuyên để có thể nhiều kiến thức giáo dục thú vị nhé!
Đọc thêm bài viết cùng chủ đề: Góc Học & Dạy 4.0
