Đề bài
Cho hình vuông \(ABCD\) có cạnh bằng \(2a\). Gọi \(M, N\) lần lượt là trung điểm của \(BC, CD\). Tính \(cos\;\widehat {MAN}\)
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Vận dụng kiến thức về tỉ số lượng giác và công thức tính diện tích tam giác.
Lời giải chi tiết
Kẻ đường cao \(MH\) của tam giác cân \(AMN\). Ta có \(\sin \widehat {NAM} = \displaystyle {{HM} \over {AM}}\) và diện tích tam giác \(AMN\) là:
\({S_{AMN}} = \displaystyle {1 \over 2}AN.MH\)\( = \displaystyle {1 \over 2}AN.AM\sin \widehat {NAM} \)
\(= \displaystyle {1 \over 2}A{N^2}\sin \widehat {NAM} \)
\( = \displaystyle {1 \over 2}(A{D^2} + D{N^2})\sin \widehat {NAM}\)\( = \displaystyle {{5{a^2}} \over 2}\sin \widehat {NAM}.\)
Mặt khác:
\({S_{AMN}} = {S_{ABCD}} - {S_{ABM}} - {S_{ADM}}\)\( - {S_{MNC}} \)
\(= 4{a^2} - 2{a^2} - \displaystyle {{{a^2}} \over 2}\)\( = {\displaystyle {3{a^2}} \over 2}. \)
Suy ra \(\sin \widehat {NAM} = \displaystyle {3 \over 5}\)
Từ đó:
\(\cos \widehat {NAM} = \sqrt {1 - {{\sin }^2}\widehat {NAM}}\)\( = \sqrt {1 - \displaystyle {9 \over {25}}} = \displaystyle {4 \over 5}.\)