Chương 4: Vectơ

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 10 – Kết Nối Tri Thức: tại đây

Mở đầu trang 55 Toán 10 Tập 1:

Qua bài học này, ta sẽ thấy Hình học cho phép xác định vị trí khối tâm của một hệ chất điểm.

Lời giải:

HĐ1 trang 55 Toán 10 Tập 1:




A


B






=


a





. Hãy xác định điểm C sao cho 




B


C






=


a





.

a) Tìm mối quan hệ giữa




A


B






và 



a





+


a





.

b) Vecto



a





+


a





có mối quan hệ như thế nào về hướng và độ dài với vecto 



a





.

Lời giải:

Xác định điểm C như sau:

Trên tia AB lấy điểm C sao cho BC = a.

a) Ta có:



a





+


a





=



A


B






+



B


C






=



A


C






 (quy tắc ba điểm)

Ta nhận thấy vecto




A


C






 cùng hướng với vecto




A


B






 và AC = AB + BC = 2AB.

 Suy ra



a





+


a





 cùng hướng với vecto




A


B






 và





a






+



a







=

2

A

B

.

b) Ta lại có: 




A


B






=


a





Do đó



a





+


a





 cùng hướng với vecto



a





 và





a






+



a







=

2



a






.

Câu hỏi trang 55 Toán 10 Tập 1:


1


a





 và



a





 

có bằng nhau hay không?

Lời giải:

Tích của vecto



a








0





 với số thực k = 1 > 0 là vecto kí hiệu là


1


a





, vecto này cùng hướng với vecto



a





 và có độ dài bằng


1



a






=



a






.

Do đó 


1


a





=


a





.

HĐ2 trang 56 Toán 10 Tập 1:


0

;

1

;


2


;




2


.

Hãy nêu mối quan hệ về  hướng và độ dài của mỗi vecto




O


M






,

 



O


N






 với vecto



a





=



O


A






. Viết đẳng thức thể hiện mối quan hệ giữa hai vecto




O


M






 và




O


A






.

Lời giải:

+) Ta có:

Điểm M biểu diễn cho số



2


nên 


O

M

=


2


Điểm A biểu diễn cho số 1 nên OA = 1

Điểm N biểu diễn cho số





2


nên 


O

N

=







2




=


2


Khi đó:

Vecto




O


M






 cùng hướng với vecto




O


A






 và


O

M

=


2


O

A

.

Vecto




O


N






 ngược hướng với vecto




O


A






 và


O

N

=


2


O

A

.

Đẳng thức biểu thị mối quan hệ giữa hai vecto




O


M






 và




O


A






là 




O


M






=


2




O


A






.

Câu hỏi trang 56 Toán 10 Tập 1:





a





 và







1




a





có mối quan hệ gì?

Lời giải:

Vecto







1




a





 có k = -1 < 0 nên







1




a





 ngược hướng với



a





và có độ dài 







1





a






=



a






.

Vecto





a





 là vecto đối của vecto



a





 nên





a





 ngược hướng với



a





và có độ dài 




a






.

Do đó vecto







1




a





cùng hướng với





a





 và có độ dài bằng nhau.

Vì vậy 







1




a





=




a





.

Luyện tập 1 trang 56 Toán 10 Tập 1:

a) Điểm M thuộc đường thẳng d khi và chỉ khi tồn tại số t để




A


M






=

t



A


B






.

b) Với điểm M bất kì, ta luôn có: 




A


M






=



A


M




A


B



.



A


B






.

c) Điểm M thuộc tia đối của tia AB khi và chỉ khi tồn tại số t ≤ 0 để 




A


M






=

t



A


B






.

Lời giải:

a) Nếu M thuộc đường thẳng d thì




A


M






cùng phương 




A


B






Do đó ta có tồn tại một số thực t thỏa mãn 




A


M






=

t



A


B






.

Nếu tồn tại số t thỏa mãn




A


M






=

t



A


B






 thì




A


M






 cùng phương




A


B






 hay




A


M






 trùng với




A


B






.

Do đó A, M, B thẳng hàng hay M thuộc đường thẳng d.

Vì thế khẳng định a) đúng.

b) Nếu M không thuộc đường thẳng d thì




A


M






 và




A


B






không cùng phương. Do đó 




A


M










A


M




A


B





A


B






.

Vì vậy khẳng định b) sai.

c) Nếu điểm M thuộc tia đối của tia AB:

Thì ta có:




M


A






=

t



M


B






 với t < 0.

Do đó khẳng định c) sai.

HĐ3 trang 57 Toán 10 Tập 1:



u








0





 và hai số thực k, t, những khẳng định nào sau đây là đúng?

a) Hai vecto


k



t



u







 và




k


t




u





có cùng độ dài bằng 




k


t





u






.

b) Nếu kt ≥ 0 thì cả hai vecto


k



t



u







,



k


t




u





cùng hướng với



u





.

c) Nếu kt < 0 thì cả hai vecto


k



t



u







,



k


t




u





 ngược hướng với



u





.

d) Hai vecto


k



t



u







 và




k


t




u





 bằng nhau.

Lời giải:

a) Ta có: 




k




t



u









=


k




t



u







=


k



t




u






=



k


t





u






và 






k


t





u







=



k


t





u






Suy ra 




k




t



u









=





k


t





u







=



k


t





u






Do đó hai vecto


k



t



u







 và




k


t




u





có cùng độ dài bằng 




k


t





u






.

Vậy khẳng định a) đúng.

b) Vecto




k


t




u





 cùng hướng với vecto



u





 khi kt ≥ 0

Vecto


k



t



u







 cùng hướng với vecto


t


u





 khi k ≥ 0

Vecto


t


u





 cùng hướng với vecto



u





 khi t ≥ 0

Suy ra


k



t



u







 cùng hướng với vecto



u





 khi kt ≥ 0.

Do đó nếu kt ≥ 0 thì cả hai vecto


k



t



u







,



k


t




u





 

cùng hướng với



u





.

Vậy khẳng định b) là đúng.

c) Vecto




k


t




u





 ngược hướng với vecto



u





 khi kt < 0

Vecto


k



t



u







 ngược hướng với vecto


t


u





 khi k < 0

Vecto


t


u





 ngược hướng với vecto



u





 khi t < 0

Suy ra


k



t



u







 ngược hướng với vecto



u





 khi kt < 0.

Do đó nếu kt < 0 thì cả hai vecto


k



t



u







,



k


t




u





ngược hướng với



u





.

Vậy khẳng định c) là đúng.

d) Hai vecto


k



t



u







 và




k


t




u





có cùng độ dài (theo ý a)

Nếu kt ≥ 0 thì cả hai vecto


k



t



u







,



k


t




u





cùng hướng với



u





.

Suy ra hai vecto


k



t



u







,



k


t




u





 cùng hướng .

Nếu kt < 0 thì cả hai vecto


k



t



u







,



k


t




u





ngược hướng với



u





.

Suy ra hai vecto


k



t



u







,



k


t




u





 cùng hướng.

Do đó hai vecto


k



t



u







,



k


t




u





 cùng hướng với mọi k, t.




k



t



u







=



k


t




u





Vậy khẳng định d) đúng.

HĐ4 trang 57 Toán 10 Tập 1:


3




u






+



v







 và


3


u





+

3


v





. Từ đó, nêu mối quan hệ giữa


3




u






+



v







 và


3


u





+

3


v





.

Lời giải:

Xét hình bình hành OEMF, ta có:



u





+


v





=



O


E






+


OF





=



O


M






 (quy tắc hình bình hành)




3




u






+



v







=

3



O


M






=



O


C






Xét hình bình hành OACB, ta có:


3


u





+

3


v





=



O


A






+


OB





=



O


C






 (quy tắc hình bình hành)




3




u






+



v







=

3


u





+

3


v







=




O


C








Vậy 


3




u






+



v







=

3


u





+

3


v





.

Luyện tập 2 trang 57 Toán 10 Tập 1:




O


A






+



O


B






+



O


C






=

3



O


G






Lời giải:

Vì G là trọng tâm tam giác ABC nên ta có:




G


A






+



G


B






+



G


C






=


0





.

Do đó:

Vậy 




O


A






+



O


B






+



O


C






=

3



O


G






.

Luyện tập 3 trang 57 Toán 10 Tập 1:



u





,


v





 theo hai vecto



a





,


b





, tức là tìm các số x, y, z, t để 



u





=

x


a





+

y


b





,


v





=

t


a





+

z


b





.

Lời giải:

Ta có hình vẽ sau:

Xét hình bình hành OABC, có:




O


A






=


a





,



O


C






=

2


b





,



O


B






=


u





Khi đó, ta có:



u





=



O


B






=



O


A






+



O


C






=


a





+

2


b





 (quy tắc hình bình hành)

Xét hình bình hành OMNP, có:




O


N






=


v





,



O


M






=

3


b





,



O


P






=



2


a





Khi đó, ta có:



v





=



O


N






=



O


M






+



O


P






=

3


b







2


a





=



2


a





+

3


b





.

Vậy  



u





=


a





+

2


b





,


v





=



2


a





+

3


b





.

Bài 4.11 trang 58 Toán 10 Tập 1:




A


M






 theo hai vecto




A


B






và 




A


D






.

Lời giải:

Ta có hình vẽ sau:

Gọi E là điểm đối xứng với A qua M. Khi đó ABEC là hình bình hành

Ta có:




A


B






+



A


C






=



A


E






 (quy tắc hình bình hành)

Mà 




A


E






=

2



A


M











A


M






=





A


B







+




A


C








2


Ta lại có:




A


C






=



A


B






+



A


D






 (quy tắc hình bình hành)






A


M






=





A


B







+




A


B







+




A


D








2


=



2




A


B







+




A


D








2


=



A


B






+


1


2




A


D






.

Vậy 




A


M






=



A


B






+


1


2




A


D






.

Bài 4.12 trang 58 Toán 10 Tập 1: Cho tứ giác ABCD. Gọi M, N tương ứng là trung điểm của các cạnh AB, CD. Chứng minh rằng




B


C






+



A


D






=

2



M


N






=



A


C






+



B


D






.

Lời giải:

Từ (1) và (2) suy ra: 




B


C






+



A


D






=

2



M


N






=



A


C






+



B


D






.

Bài 4.13 trang 58 Toán 10 Tập 1: Cho hai điểm phân biệt A và B.

a) Hãy xác định điểm K sao cho 




K


A






+

2



K


B






=


0





.

b) Chứng minh rằng với mọi điểm O, ta có: 




O


K






=


1


3




O


A






+


2


3




O


B






.

Lời giải:

a) Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng AB, ta có:




I


A






+



I


B






=


0





.

Khi đó: 




K


A






+

2



K


B






=


0





.






K


I






+



I


A






+

2



K


I






+

2



I


B






=


0












K


I







+


2




K


I








+



I


B






+





I


A







+




I


B








=


0








3



K


I






+



I


B






=


0








3



K


I






=



B


I











K


I






=


1


3




B


I






Suy ra vecto




K


I






 cùng hướng với vecto




B


I






và thỏa mãn 


K

I

=


1


3


B

I

.

Điểm K là điểm nằm giữa I và B và thỏa mãn 


K

I

=


1


3


B

I

.

b) Lấy điểm O bất kì ta có:

Cách 1:

Ta có:

(Do




K


A






+

2



K


B






=


0





)

Cách 2:

Bài 4.14 trang 58 Toán 10 Tập 1: Cho tam giác ABC.

a) Hãy xác định điểm M để 




M


A






+



M


B






+

2



M


C






=


0





.

b) Chứng minh rằng với mọi điểm O, ta có:




O


A






+



O


B






+

2



O


C






=

4



O


M






.

Lời giải:

a) Gọi G là trọng tâm tam giác ABC, có:




G


A






+



G


B






+



G


C






=


0





.

Xét 




M


A






+



M


B






+

2



M


C






=


0










M


G






+



G


A






+



M


G






+



G


B






+

2



M


G






+

2



G


C






=


0








4



M


G






+





G


A







+




G


B







+




G


C








+



G


C






=


0








4



M


G






+



G


C






=


0










M


G






=


1


4




C


G






Suy ra điểm M nằm giữa C và G sao cho 


M

G

=


1


4


C

G

.

b) Ta có: 


V

T

=



O


A






+



O


B






+

2



O


C







=



O


M






+



M


A






+



O


M






+



M


B






+

2



O


M






+

2



M


C







=

4



O


M






+





M


A







+




M


B







+


2




M


C









=

4



O


M






=

V

P

.

(DO




M


A






+



M


B






+

2



M


C






=


0





)

Bài 4.15 trang 59 Toán 10 Tập 1:




F


1






,



F


2






,



F


3






như Hình 4.30 và ở trạng thái cân bằng (tức là




F


1






+



F


2






+



F


3






=


0





). Tính độ lớn của các lực




F


2






,



F


3






,

 biết




F


1






 có độ lớn là 20N.

Lời giải:

Ta có: 




F


1






+



F


2






+



F


3






=


0










F


1






+



F


2






=





F


3









F


1






+



F


2






=



O


A






+



O


B






=



O


D






 (OBDA là hình bình hành)






O


D






=





F


3






⇒Hai vecto




O


D






 và




F


3






 là hai vecto đối nhau







O


D







=








F


3








 và




B


O


D



^


=


60


0


.

Ta lại có: 




B


D






=



F


1






Xét ΔOBD, có:


O

B

=



B


D




tan



60


0




=


20



3




N







F


2







=


20



3



N

.


O

D

=



B


D




sin



60


0




=



40



3




3



N







F


3







=



40



3




3


N

.

Vậy độ lớn vecto




F


2






,



F


3






lần lượt là 



20



3



N

,



40



3




3


N

.

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 4 / 5. Số lượt đánh giá: 961

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Tải xuống