6 bài tập Tích của một số với một vectơ (có lời giải)
Đề thi
6 bài tập Tích của một số với một vectơ (có lời giải)
A
Admin
ToánLớp 12128 lượt thi
6 câu hỏi
1.Tự luận
• 1 điểm

Cho hình hộp ABCD. A′B′C′D′ có AC′ và A′C cắt nhau tại O (Hình vẽ)

Cho hình hộp ABCD. A′B′C′D′ có AC′ và A′C cắt nhau tại O (Hình vẽ) (ảnh 1)

a) Tìm vec tơ \[\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AD}  + \overrightarrow {AA'} \].

b) Cho biết mối quan hệ giữa vec tơ tìm được ở câu a) và vec tơ \[\overrightarrow {AO} \].

Xem đáp án

a) Theo quy tắc hình hộp ta có: \(\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AD}  + \overrightarrow {A{A^\prime }}  = \overrightarrow {A{C^\prime }} \).

\({\rm{b}})\) Vì \(A{A^\prime }//C{C^\prime }\) và \(A{A^\prime } = C{C^\prime }\) (vì cùng song song và bằng \(B{B^\prime }\) )

Nên \(A{A^\prime }{C^\prime }C\) là hình bình hành.

Mà \(A{C^\prime }\) và \({{\rm{A}}^\prime }C\) cắt nhau tại \({\rm{O}}\) nên \({\rm{O}}\) là trung điếm của \({\rm{AC}}\) '.

Suy ra \(AO = \frac{1}{2}A{C^\prime }\) mà \(\overrightarrow {AO} \) và \(\overrightarrow {A{C^\prime }} \) cùng hướng nên \(\overrightarrow {AO}  = \frac{1}{2}\overrightarrow {A{C^\prime }} \) hay \(\overrightarrow {A{C^\prime }}  = 2\overrightarrow {AO} \).

2.Tự luận
• 1 điểm
Cho tứ diện ABCD. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh AD, BC; G là trọng tâm của tam giác BCD. Chứng minh rằng:
Media VietJack

a) \[\overrightarrow {MN}  = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {DC} } \right)\]

b) \[\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {AD}  = 3\overrightarrow {AG} \]

Xem đáp án

a) Ta có: \(\overrightarrow {MN}  = \overrightarrow {MA}  + \overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {BN} ,\overrightarrow {MN}  = \overrightarrow {MD}  + \overrightarrow {DC}  + \overrightarrow {CN} \).

Do đó \(2\overrightarrow {MN}  = \overrightarrow {MA}  + \overrightarrow {MD}  + \overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {DC}  + \overrightarrow {BN}  + \overrightarrow {CN} \).

Vì \(M\) là trung điểm của đoạn thẳng AD nên \(\overrightarrow {MA}  + \overrightarrow {MD}  = \vec 0\).

Vì \(N\) là trung diểm của đoạn thẳng BC nên \(\overrightarrow {BN}  + \overrightarrow {CN}  = \vec 0\).

Do đó \(\overrightarrow {MN}  = \frac{1}{2}(\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {DC} )\).

b) Ta có: \(\overrightarrow {AB}  = \overrightarrow {AG}  + \overrightarrow {GB} ,\overrightarrow {AC}  = \overrightarrow {AG}  + \overrightarrow {GC} ,\overrightarrow {AD}  = \overrightarrow {AG}  + \overrightarrow {GD} \).

Suy ra \(\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {AD}  = 3\overrightarrow {AG}  + \overrightarrow {GB}  + \overrightarrow {GC}  + \overrightarrow {GD} \).

Vì \(G\) là trọng tâm của tam giác BCD nên \(\overrightarrow {GB}  + \overrightarrow {GC}  + \overrightarrow {GD}  = \vec 0\).

Do đó \(\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {AD}  = 3\overrightarrow {AG} \).

3.Tự luận
• 1 điểm
Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có M là trung điểm của BB′ . Đặt \[\overrightarrow {CA}  = \overrightarrow a ,\overrightarrow {CB}  = {\overrightarrow b _,}\overrightarrow {CC'} \; = {\overrightarrow c _.}\]. Chứng minh rằng: \[\overrightarrow {AM}  = \overrightarrow b  - \overrightarrow a  + \frac{1}{2}{\overrightarrow c _.}\]
 
Xem đáp án
Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có M là trung điểm của BB′ . Đặt CA = a, CB = b, CC' = c (ảnh 1)

Vì \({\rm{M}}\) là trung diếm của \({\rm{BB}}\) nên \(\overrightarrow {BM}  = \frac{1}{2}\overrightarrow {B{B^\prime }} \).

Do \(ABC \cdot {A^\prime }{B^\prime }{C^\prime }\) là lăng trụ nên \(\overrightarrow {B{B^\prime }}  = \overrightarrow {C{C^\prime }} \).

Có \(\overrightarrow {AM}  = \overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {BM}  = \overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {CB}  + \frac{1}{2}\overrightarrow {B{B^\prime }}  = \overrightarrow {CB}  - \overrightarrow {CA}  + \frac{1}{2}\overrightarrow {B{B^\prime }}  = \vec b - \vec a + \frac{1}{2}\vec c\).

4.Tự luận
• 1 điểm
Cho tứ diện ABCD có G là trọng tâm của tam giác BCD. Gọi H, K lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, AC. Chứng minh rằng:

a) \[\overrightarrow {BC}  = 2\overrightarrow {HK} \];

b) \[\overrightarrow {AB}  + {\rm{ }}\overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {AD}  = 3\overrightarrow {AG} \].

Xem đáp án
a) Do HK là đường trung bình của tam giác ABC nên
BC || HK và BC = 2HK. Suy ra \[\overrightarrow {BC} \] cùng hướng với
\[\overrightarrow {HK} \] và \[\left| {\overrightarrow {BC} } \right| = 2\left| {\overrightarrow {HK} } \right|\]. Vậy \[\overrightarrow {BC}  = 2\overrightarrow {HK} \].
b) Ta có:
\[\overrightarrow {AB}  = \overrightarrow {AG}  + \overrightarrow {GB} ,{\rm{ }}\overrightarrow {AC}  = \overrightarrow {AG}  + \overrightarrow {GC} ,{\rm{ }}\overrightarrow {AD}  = \overrightarrow {AG}  + \overrightarrow {GD} \].
Suy ra \[\overrightarrow {AB}  + {\rm{ }}\overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {AD}  = 3\overrightarrow {AG}  + \overrightarrow {GA}  + \overrightarrow {GB}  + \overrightarrow {GC} \].
Vì G là trọng tâm của tam giác BCD nên \[\overrightarrow {GA}  + \overrightarrow {GB}  + \overrightarrow {GC}  = \overrightarrow 0 \].
Do đó, ta có: \[\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {AD}  = 3\overrightarrow {AG} \].
 
5.Tự luận
• 1 điểm
Cho hình chóp S.ABCD. Gọi I là trọng tâm của tam giác ABC và J là trọng tâm tam giác ADC. Chứng minh rằng: \[2\overrightarrow {SA}  + \overrightarrow {SB}  + 2\overrightarrow {SC}  + \overrightarrow {SD} \; = 3(\overrightarrow {SI} \; + \overrightarrow {SJ} )\].
Xem đáp án
Cho hình chóp S.ABCD. Gọi I là trọng tâm của tam giác ABC và J là trọng tâm tam giác ADC. (ảnh 1)

Vì \({\rm{I}}\) là trọng tâm của \({\rm{DABC}}\) nên \(\overrightarrow {IA}  + \overrightarrow {IB}  + \overrightarrow {IC}  = \vec 0\)

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {SA}  - \overrightarrow {SI}  + \overrightarrow {SB}  - \overrightarrow {SI}  + \overrightarrow {SC}  - \overrightarrow {SI}  = \vec 0 \Leftrightarrow \overrightarrow {SA}  + \overrightarrow {SB}  + \overrightarrow {SC}  = 3\overrightarrow {SI} (1).\)Tương tự, \(\overrightarrow {SA}  + \overrightarrow {SD}  + \overrightarrow {SC}  = 3\overrightarrow {SJ} \) (2).

Cộng từng vế (1) và (2), ta có: \(2\overrightarrow {SA}  + \overrightarrow {SB}  + 2\overrightarrow {SC}  + \overrightarrow {SD}  = 3(SI + \overrightarrow {SJ} )\).

6.Tự luận
• 1 điểm

Cho hình hộp ABCD.EFGH. Điểm M  là trọng tâm của tam giác AFH (Hình 2.16).

a) Tìm \[\overrightarrow u  = \overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {CB}  + \overrightarrow {GH}  + \overrightarrow {EH} \]                              

b) Tìm \[\overrightarrow v  = \overrightarrow {FA}  - \overrightarrow {BD} \]

c) Chứng minh rằng ba điểm E, M, C thẳng hàng.

d) Tính độ dài của \[\overrightarrow {EM} \] trong trường hợp ABCD.EFGH là hình hộp đứng có các cạnh AB = 5, AD = 6,  AE = 10 và \[\widehat {ABC}\] = 120°.

Cho hình hộp ABCD.EFGH. Điểm M  là trọng tâm của tam giác AFH (Hình 2.16).  (ảnh 1)
Xem đáp án
c) Để chứng minh E, M, C thẳng hàng, ta sẽ chứng minh \[\overrightarrow {EC}  = k\overrightarrow {EM} \] với k là một số thực nào đó. 
Do M là trọng tâm của tam giác AFH nên ta có: \[\overrightarrow {EA}  + \overrightarrow {EF}  + \overrightarrow {EH}  = 3\overrightarrow {EM} \]
Mặt khác, theo quy tắc hình hộp thì: \[\overrightarrow {EA}  + \overrightarrow {EF}  + \overrightarrow {EH}  = \overrightarrow {EC} \] 
Suy ra \[\overrightarrow {EC}  = 3\overrightarrow {EM} \]. Vậy ba điểm E, M, C thẳng hàng. 
d) Áp dụng định lí côsin trong tam giác ABC, ta có: AC2 = 52 + 62 − 2.5.6.cos 120° = 91.

Khi ABCD.EFGH là hình hộp đứng thì EAC là tam giác vuông tại A, do đó:

EC2 = EA2 + AC2 = 100 + 91 = 191. Suy ra EM = \[EM = \frac{1}{3}\sqrt {191} \].

Bạn có thích hoạt động này không?

Ý kiến của bạn sẽ giúp chúng tôi đề xuất nội dung phù hợp hơn.

Bắt đầu ngay
Khám phá các nguồn tài nguyên miễn phí, phù hợp với tiêu chuẩn trong vài giây

Gợi ý cho bạn

Xem tất cả

Học liệu phổ biến Lớp 12

Xem tất cả

Học liệu phổ biến Toán

Xem tất cả