Sách giáo khoa Toán 9 Tập một

Giải Bài 5.20 trang 104 SGK Toán 9

Bài 16. Vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn   Đã kiểm chéo

Đề bài

Bạn Thanh cắt 4 hình tròn bằng giấy có bán kính lần lượt là 4 cm, 6 cm, 7 cm và 8 cm để dán trang trí trên một mảnh giấy, trên đó có vẽ trước hai đường thẳng $a$ và $b$. Biết rằng $a$ và $b$ là hai đường thẳng song song với nhau và cách nhau một khoảng 6 cm (nghĩa là mọi điểm trên đường thẳng $b$ đều cách $a$ một khoảng 6 cm). Hỏi nếu bạn Thanh dán sao cho tâm của cả 4 hình tròn đều nằm trên đường thẳng $b$ thì hình tròn nào sẽ che khuất một phần của đường thẳng $a$, hình tròn nào sẽ không che khuất một phần của đường thẳng $a$?

Lời giải

Phân tích. Vì tâm của cả 4 hình tròn đều nằm trên đường thẳng $b$, mà $b$ song song với $a$ và cách $a$ một khoảng $6$ cm, nên khoảng cách từ tâm mỗi hình tròn đến đường thẳng $a$ đều bằng:
$$d = 6 \text{ cm}.$$

Xét một đường tròn tâm $O$ bán kính $R$ và đường thẳng $a$ với khoảng cách từ tâm đến đường thẳng là $d$. Theo vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn:

- Nếu $R > d$: đường thẳng $a$ cắt đường tròn tại hai điểm $\Rightarrow$ hình tròn che khuất một phần của $a$.
- Nếu $R = d$: đường thẳng $a$ tiếp xúc với đường tròn (chỉ chạm tại một điểm) $\Rightarrow$ hình tròn không che khuất một phần của $a$.
- Nếu $R < d$: đường thẳng $a$ không giao với đường tròn $\Rightarrow$ hình tròn không che khuất một phần của $a$.

So sánh từng bán kính với $d = 6$ cm:

a) Hình tròn bán kính $R = 4$ cm: $R = 4 < 6 = d$ nên $a$ không cắt đường tròn $\Rightarrow$ không che khuất một phần của đường thẳng $a$.

b) Hình tròn bán kính $R = 6$ cm: $R = 6 = 6 = d$ nên $a$ tiếp xúc với đường tròn, chỉ chạm tại đúng một điểm $\Rightarrow$ không che khuất một phần của đường thẳng $a$.

c) Hình tròn bán kính $R = 7$ cm: $R = 7 > 6 = d$ nên $a$ cắt đường tròn tại hai điểm $\Rightarrow$ che khuất một phần của đường thẳng $a$.

d) Hình tròn bán kính $R = 8$ cm: $R = 8 > 6 = d$ nên $a$ cắt đường tròn tại hai điểm $\Rightarrow$ che khuất một phần của đường thẳng $a$.

Kết luận. Các hình tròn bán kính $7$ cm và $8$ cm sẽ che khuất một phần của đường thẳng $a$; các hình tròn bán kính $4$ cm và $6$ cm thì không che khuất một phần của đường thẳng $a$.

Đáp số

Hình tròn bán kính 4 cm: không che khuất (vì 4 < 6)Hình tròn bán kính 6 cm: không che khuất, chỉ tiếp xúc (vì 6 = 6)Hình tròn bán kính 7 cm: che khuất một phần (vì 7 > 6)Hình tròn bán kính 8 cm: che khuất một phần (vì 8 > 6)

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.