Bài tập Sử dụng phép toán tổng, hiệu hai vectơ và tích của một vectơ với một số để chứng minh, phân tích các vectơ lớp 12 (có lời giải)

Cho lăng trụ tam giác đều ABC.A'B'C' có tất cả các cạnh bằng a, G là trọng tâm tam giác ABC.

20/25

Cho lăng trụ tam giác đều ABC.A'B'C' có tất cả các cạnh bằng a, G là trọng tâm tam giác ABC.

a

\(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {AC} \).

ĐúngSai
b

\(\left| {\overrightarrow {CC'} + \overrightarrow {AB} } \right| = a\sqrt 2 \).

ĐúngSai
c

\(\overrightarrow {A'G} = \overrightarrow {A'A} + \overrightarrow {A'B} + \overrightarrow {A'C} \).

ĐúngSai
d

\(\left| {\overrightarrow {A'A} + \overrightarrow {A'B} + \overrightarrow {A'C} } \right| = \frac{{2a\sqrt 3 }}{3}\).

ĐúngSai
Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Sai.              b) Đúng.              c) Sai.                   d) Sai.

Cho lăng trụ tam giác đều ABC.A'B'C' có tất cả các cạnh bằng a, G là trọng tâm tam giác ABC. (ảnh 1) 

a) Sai. Ta có \(\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} \) không cùng hướng nên chúng không bằng nhau.

b) Đúng. \(\overrightarrow {CC'} + \overrightarrow {AB} = \overrightarrow {AA'} + \overrightarrow {AB} = \overrightarrow {AB'} \).

Khi đó \(\left| {\overrightarrow {CC'} + \overrightarrow {AB} } \right| = \left| {\overrightarrow {AB'} } \right| = a\sqrt 2 \).

c) Sai. Do G là trọng tâm tam giác ABC nên \(\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} = \overrightarrow 0 \).

Khi đó \(\overrightarrow {A'A} + \overrightarrow {A'B} + \overrightarrow {A'C} \)\( = \overrightarrow {A'G} + \overrightarrow {GA} + \overrightarrow {A'G} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {A'G} + \overrightarrow {GC} \)\( = 3\overrightarrow {A'G} \).

d) Sai. \(\left| {\overrightarrow {A'A} + \overrightarrow {A'B} + \overrightarrow {A'C} } \right| = 3\left| {\overrightarrow {A'G} } \right|\).

Gọi M là trung điểm của BC.

Ta có \(AG = \frac{2}{3}AM = \frac{2}{3} \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\).

Xét tam giác AA'G, ta có \(A'G = \sqrt {A{{A'}^2} + A{G^2}} = \sqrt {{a^2} + {{\left( {\frac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}} = \frac{{2a\sqrt 3 }}{3}\).

Vậy \(\left| {\overrightarrow {A'A} + \overrightarrow {A'B} + \overrightarrow {A'C} } \right| = 3\left| {\overrightarrow {A'G} } \right| = 2a\sqrt 3 \).