
Bài tập Biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ có đáp án
30 câu hỏi
Hướng dẫn giải
Sau bài học này, ta giải quyết được bài toán này như sau:
Gọi T(x; y) là vị trí máy bay trực thăng tại thời điểm sau khi xuất phát t giờ (0 ≤ t ≤ 3).
Ta có: \(\overrightarrow {AT} = \left( {x - 400;\,y - 50} \right)\); \(\overrightarrow {AB} = \left( {100 - 400;\,450 - 50} \right) = \left( { - 300;400} \right)\).
Theo bài ra có thời gian bay quãng đường AB là 3 giờ, suy ra tọa độ máy bay trực thăng tại thời điểm sau khi xuất phát t giờ chính là tại vị trí T sao cho \(\overrightarrow {AT} = \frac{t}{3}\overrightarrow {AB} \).
Ta có: \(\frac{t}{3}\overrightarrow {AB} = \frac{t}{3}\left( { - 300;\,\,400} \right) = \left( {\frac{t}{3}.\left( { - 300} \right);\frac{t}{3}.400} \right) = \left( { - 100t;\,\frac{{400t}}{3}} \right)\)
Khi đó: \(\overrightarrow {AT} = \frac{t}{3}\overrightarrow {AB} \Leftrightarrow \) \(\left( {x - 400;\,\,y - 50} \right) = \left( { - 100t;\,\,\frac{{400t}}{3}} \right)\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x - 400 = - 100t\\y - 50 = \frac{{400t}}{3}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 400 - 100t\\y = 50 + \frac{{400t}}{3}\end{array} \right.\).
Vậy tọa độ của máy bay trực thăng tại thời điểm sau khi xuất phát t giờ là\(T\left( {400 - 100t;\,\,50 + \frac{{400t}}{3}} \right)\) với (0 ≤ t ≤ 3).
Hướng dẫn giải
Do \(\overrightarrow u = \left( {{x_1};\,{y_1}} \right)\) và \(\overrightarrow v = \left( {{x_2};\,\,{y_2}} \right)\) nên \(\overrightarrow u = {x_1}\overrightarrow i + {y_1}\overrightarrow j \,\,,\,\,\overrightarrow v = {x_2}\overrightarrow i + {y_2}\overrightarrow j \).
Lời giải:
Để biểu diễn vectơ \(\overrightarrow u + \overrightarrow v \) theo hai vectơ \(\overrightarrow i \) và \(\overrightarrow j \), ta làm như sau:
Do \(\overrightarrow u = {x_1}\overrightarrow i + {y_1}\overrightarrow j \,\,,\,\,\overrightarrow v = {x_2}\overrightarrow i + {y_2}\overrightarrow j \), vậy nên:
\(\overrightarrow u + \overrightarrow v \)\( = \left( {{x_1}\overrightarrow i + {y_1}\overrightarrow j \,\,} \right) + \left( {{x_2}\overrightarrow i + {y_2}\overrightarrow j } \right)\)\[ = \left( {{x_1}\overrightarrow i + {x_2}\overrightarrow i \,} \right) + \left( {{y_1}\overrightarrow j \, + {y_2}\overrightarrow j } \right)\]\( = \left( {{x_1} + {x_2}} \right)\overrightarrow i + \left( {{y_1} + {y_2}} \right)\overrightarrow j \).
Tương tự, ta có:
\(\overrightarrow u - \overrightarrow v \)\( = \left( {{x_1}\overrightarrow i + {y_1}\overrightarrow j \,\,} \right) - \left( {{x_2}\overrightarrow i + {y_2}\overrightarrow j } \right)\)\[ = \left( {{x_1}\overrightarrow i - {x_2}\overrightarrow i \,} \right) + \left( {{y_1}\overrightarrow j \, - {y_2}\overrightarrow j } \right)\]\( = \left( {{x_1} - {x_2}} \right)\overrightarrow i + \left( {{y_1} - {y_2}} \right)\overrightarrow j \).
\(k\overrightarrow u = k\left( {{x_1}\overrightarrow i + {y_1}\overrightarrow j } \right) = k{x_1}\overrightarrow i + k{y_1}\overrightarrow j = \left( {k{x_1}} \right)\overrightarrow i + \left( {k{y_1}} \right)\overrightarrow j \) (k ∈ ℝ).
Lời giải:
Do \(\overrightarrow u + \overrightarrow v \)\( = \left( {{x_1} + {x_2}} \right)\overrightarrow i + \left( {{y_1} + {y_2}} \right)\overrightarrow j \) nên tọa độ vectơ \(\overrightarrow u + \overrightarrow v \) là (x1 + x2; y1 + y2).
Do \(\overrightarrow u - \overrightarrow v \)\( = \left( {{x_1} - {x_2}} \right)\overrightarrow i + \left( {{y_1} - {y_2}} \right)\overrightarrow j \) nên tọa độ vectơ \(\overrightarrow u - \overrightarrow v \) là (x1 – x2; y1 – y2).
Do \(k\overrightarrow u = \left( {k{x_1}} \right)\overrightarrow i + \left( {k{y_1}} \right)\overrightarrow j \) nên tọa độ vectơ \(k\overrightarrow u \) là (kx1; ky1) với (k ∈ ℝ).
Hướng dẫn giải
Ta có: \(\overrightarrow u + \overrightarrow v + \overrightarrow {\rm{w}} \) = ((– 2) + 0 + (– 2); 0 + 6 + 3). Vậy \(\overrightarrow u + \overrightarrow v + \overrightarrow {\rm{w}} \) = (– 4; 9).
Hướng dẫn giải
Gọi C(xC; yC) là vị trí máy bay trực thăng tại thời điểm sau khi xuất phát 2 giờ.
Ta có: \(\overrightarrow {AC} = \left( {{x_C} - 400;\,{y_C} - 50} \right)\); \(\overrightarrow {AB} = \left( {100 - 400;\,450 - 50} \right) = \left( { - 300;400} \right)\).
Theo bài ra có thời gian bay quãng đường AB là 3 giờ, suy ra tọa độ máy bay trực thăng tại thời điểm sau khi xuất phát 2 giờ chính là tại vị trí C sao cho \(\overrightarrow {AC} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AB} \).
Ta có: \(\frac{2}{3}\overrightarrow {AB} = \frac{2}{3}\left( { - 300;\,\,400} \right) = \left( {\frac{2}{3}.\left( { - 300} \right);\frac{2}{3}.400} \right) = \left( { - 200;\,\frac{{800}}{3}} \right)\)
Khi đó: \(\overrightarrow {AC} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AB} \Leftrightarrow \) \(\left( {{x_C} - 400;\,\,{y_C} - 50} \right) = \left( { - 200;\,\,\frac{{800}}{3}} \right)\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} - 400 = - 200\\{y_C} - 50 = \frac{{800}}{3}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} = 200\\{y_C} = \frac{{950}}{3}\end{array} \right.\).
Vậy tọa độ của máy bay trực thăng tại thời điểm sau khi xuất phát 2 giờ là\(C\left( {200;\,\,\frac{{950}}{3}} \right)\).
Hướng dẫn giải
Vì M là trung điểm của AB nên với điểm O, ta có \(\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} = 2\overrightarrow {OM} \) hay \(\overrightarrow {OM} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} } \right) = \frac{1}{2}\overrightarrow {OA} + \frac{1}{2}\overrightarrow {OB} \).
Hướng dẫn giải:
Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {OA} \) chính là tọa độ của điểm A(xA; yA) nên \(\overrightarrow {OA} = \left( {{x_A};\,{y_A}} \right)\).
Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {OB} \) chính là tọa độ của điểm B(xB; yB) nên \(\overrightarrow {OB} = \left( {{x_B};\,{y_B}} \right)\).
Ta có: \(\frac{1}{2}\overrightarrow {OA} = \frac{1}{2}\left( {{x_A};\,{y_A}} \right) = \left( {\frac{1}{2}{x_A};\,\frac{1}{2}{y_A}} \right)\); \(\frac{1}{2}\overrightarrow {OB} = \frac{1}{2}\left( {{x_B};\,{y_B}} \right) = \left( {\frac{1}{2}{x_B};\,\frac{1}{2}{y_B}} \right)\).
Do đó: \(\overrightarrow {OM} = \frac{1}{2}\overrightarrow {OA} + \frac{1}{2}\overrightarrow {OB} = \left( {\frac{1}{2}{x_A} + \frac{1}{2}{x_B};\frac{1}{2}{y_A} + \frac{1}{2}{y_B}} \right)\)\( = \left( {\frac{{{x_A} + {x_B}}}{2};\,\,\frac{{{y_A} + {y_B}}}{2}} \right)\).
Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {OM} \) chính là tọa độ của điểm M.
Vậy tọa độ của điểm M là M\(\left( {\frac{{{x_A} + {x_B}}}{2};\,\,\frac{{{y_A} + {y_B}}}{2}} \right)\).
Hướng dẫn giải
Gọi tọa độ điểm B(xB; yB).
Vì M là trung điểm của AB nên \({x_M} = \frac{{{x_A} + {x_B}}}{2};\,\,{y_M} = \frac{{{y_A} + {y_B}}}{2}\).
Suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}{x_B} = 2{x_M} - {x_A} = 2.5 - 2 = 8\\{y_B} = 2{y_M} - {y_A} = 2.7 - 4 = 10\end{array} \right.\).
Vậy tọa độ điểm B là B(8; 10).
Hướng dẫn giải
Vì G là trọng tâm của tam giác ABC nên với điểm O ta có \(\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} = 3\overrightarrow {OG} \) hay \(\overrightarrow {OG} = \frac{1}{3}\left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} } \right) = \frac{1}{3}\overrightarrow {OA} + \frac{1}{3}\overrightarrow {OB} + \frac{1}{3}\overrightarrow {OC} \).
Hướng dẫn giải:
Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {OA} \) chính là tọa độ của điểm A(xA; yA) nên \(\overrightarrow {OA} = \left( {{x_A};\,{y_A}} \right)\).
Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {OB} \) chính là tọa độ của điểm B(xB; yB) nên \(\overrightarrow {OB} = \left( {{x_B};\,{y_B}} \right)\).
Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {OC} \) chính là tọa độ của điểm C(xC; yC) nên \(\overrightarrow {OC} = \left( {{x_C};\,{y_C}} \right)\).
Ta có: \(\frac{1}{3}\overrightarrow {OA} = \frac{1}{3}\left( {{x_A};\,{y_A}} \right) = \left( {\frac{1}{3}{x_A};\,\frac{1}{3}{y_A}} \right)\); \(\frac{1}{3}\overrightarrow {OB} = \frac{1}{3}\left( {{x_B};\,{y_B}} \right) = \left( {\frac{1}{3}{x_B};\,\frac{1}{3}{y_B}} \right)\),
\(\frac{1}{3}\overrightarrow {OC} = \frac{1}{3}\left( {{x_C};\,{y_C}} \right) = \left( {\frac{1}{3}{x_C};\,\frac{1}{3}{y_C}} \right)\).
Do đó: \(\overrightarrow {OG} = \frac{1}{3}\overrightarrow {OA} + \frac{1}{3}\overrightarrow {OB} + \frac{1}{3}\overrightarrow {OC} = \left( {\frac{1}{3}{x_A} + \frac{1}{3}{x_B} + \frac{1}{3}{x_C};\frac{1}{3}{y_A} + \frac{1}{3}{y_B} + \frac{1}{3}{y_C}} \right)\)\( = \left( {\frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3};\,\,\frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}} \right)\).
Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {OG} \) chính là tọa độ của điểm G.
Vậy tọa độ của điểm G là G\(\left( {\frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3};\,\,\frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}} \right)\).
Hướng dẫn giải
Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {1 - \left( { - 1} \right);\,\,5 - 1} \right) = \left( {2;\,\,4} \right)\), \(\overrightarrow {AG} = \left( {1 - \left( { - 1} \right);\,2 - 1} \right) = \left( {2;\,\,1} \right)\).
Vì \(\frac{2}{2} \ne \frac{4}{1}\) nên \(\overrightarrow {AB} \ne k\overrightarrow {AG} \).
Vậy ba điểm A, B, G không thẳng hàng.
Hướng dẫn giải:
Gọi tọa độ điểm C(xC; yC).
G là trọng tâm của tam giác ABC \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_G} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3}\\{y_G} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}\end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} = 3{x_G} - {x_A} - {x_B} = 3.1 - \left( { - 1} \right) - 1 = 3\\{y_C} = 3{y_G} - {y_A} - {y_B} = 3.2 - 1 - 5 = 0\end{array} \right.\).
Vậy tọa độ điểm C là C(3; 0).
Hướng dẫn giải
Ta có: \({\overrightarrow i ^2} = {\left| {\overrightarrow i } \right|^2} = 1;\,\,{\overrightarrow j ^2} = {\left| {\overrightarrow j } \right|^2} = 1\); \(\overrightarrow i \,\,.\,\,\overrightarrow j = 0\) (vì \(\overrightarrow i \,\, \bot \overrightarrow j \), do hai trục tọa độ vuông góc với nhau).
Hướng dẫn giải:
Vì \(\overrightarrow u = \left( {{x_1};\,\,{y_1}} \right),\,\,\overrightarrow v = \left( {{x_2};\,\,{y_2}} \right)\).
Nên ta có: \(\overrightarrow u = {x_1}\overrightarrow i + {y_1}\overrightarrow j \,;\,\,\overrightarrow v = {x_2}\overrightarrow i + {y_2}\overrightarrow j \,\).
Do đó \(\overrightarrow u \,.\,\overrightarrow v = \left( {{x_1}\overrightarrow i + {y_1}\overrightarrow j } \right).\left( {\overrightarrow u = {x_2}\overrightarrow i + {y_2}\overrightarrow j } \right)\)\( = {x_1}{x_2}.{\overrightarrow i ^2} + {x_1}{y_2}.\left( {\overrightarrow i \,\,.\,\overrightarrow j } \right) + {y_1}{x_2}.\,\left( {\overrightarrow j \,\,.\,\overrightarrow i } \right) + {y_1}{y_2}.\,{\overrightarrow j ^2}\)
\( = {x_1}{x_2} + {y_1}{y_2}\) (do \({\overrightarrow i ^2} = {\left| {\overrightarrow i } \right|^2} = 1;\,\,{\overrightarrow j ^2} = {\left| {\overrightarrow j } \right|^2} = 1\); \(\overrightarrow i \,\,.\,\,\overrightarrow j = \overrightarrow j \,\,.\,\,\overrightarrow i = 0\))
Vậy \(\overrightarrow u \,\,.\,\,\overrightarrow v \)\( = {x_1}{x_2} + {y_1}{y_2}\).
Hướng dẫn giải
Ta có: \(2\overrightarrow a = 2\left( { - 1;\,2} \right) = \left( { - 2;\,4} \right)\), \( - 3\overrightarrow c = - 3\left( {2;\, - 3} \right) = \left( { - 6;\,9} \right)\).
Do đó: \(\overrightarrow u = 2\overrightarrow a + \overrightarrow b - 3\overrightarrow c \)\( = 2\overrightarrow a + \overrightarrow b + \left( { - 3\overrightarrow c } \right) = \left( {\left( { - 2} \right) + 3 + \left( { - 6} \right);4 + 1 + 9} \right) = \left( { - 5;\,14} \right)\).
Vậy \(\overrightarrow u = \left( { - 5;\,\,14} \right)\).
Hướng dẫn giải:
Ta có: \(\overrightarrow x + 2\overrightarrow b = \overrightarrow a + \overrightarrow c \)\( \Leftrightarrow \overrightarrow x = \overrightarrow a + \overrightarrow c - 2\overrightarrow b \)
Mà \( - 2\overrightarrow b = - 2\left( {3;\,1} \right) = \,\left( { - 6;\, - 2} \right)\).
Do đó: \(\overrightarrow x = \overrightarrow a + \overrightarrow c - 2\overrightarrow b \)\( = \overrightarrow a + \overrightarrow c + \left( { - 2\overrightarrow b } \right) = \left( {\left( { - 1} \right) + 2 + \left( { - 6} \right);\,2 + \left( { - 3} \right) + \left( { - 2} \right)} \right) = \left( { - 5;\, - 3} \right)\).
Vậy \(\overrightarrow x = \left( { - 5;\, - 3} \right)\).
Hướng dẫn giải
Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {4 - \left( { - 2} \right);\,5 - 3} \right) = \left( {6;\,2} \right)\), \(\overrightarrow {AC} = \left( {2 - \left( { - 2} \right);\,\left( { - 3} \right) - 3} \right) = \left( {4;\,\, - 6} \right)\).
Vì \(\frac{6}{4} \ne \frac{{ - 3}}{{ - 6}}\) nên \(\overrightarrow {AB} \ne k\overrightarrow {AC} \).
Vậy ba điểm A, B, C không thẳng hàng.
Hướng dẫn giải:
Vì G là trọng tâm tam giác ABC nên tọa độ điểm G là
\({x_G} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3} = \frac{{\left( { - 2} \right) + 4 + 2}}{3} = \frac{4}{3}\), \({y_G} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3} = \frac{{3 + 5 + \left( { - 3} \right)}}{3} = \frac{5}{3}\).
Vậy trọng tâm G có tọa độ là \(G\left( {\frac{4}{3};\,\frac{5}{3}} \right)\).
Hướng dẫn giải:
Ta có: \(\overrightarrow {BC} = \left( {2 - 4;\,\left( { - 3} \right) - 5} \right) = \left( { - 2;\, - 8} \right)\).
Do đó: \(BC = \left| {\overrightarrow {BC} } \right| = \sqrt {{{\left( { - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 8} \right)}^2}} = 2\sqrt {17} \approx 8\).
\(AB = \left| {\overrightarrow {AB} } \right| = \sqrt {{6^2} + {2^2}} = 2\sqrt {10} \approx 6\).
\(AC = \left| {\overrightarrow {AC} } \right| = \sqrt {{4^2} + {{\left( { - 6} \right)}^2}} = 2\sqrt {13} \approx 7\).
Ta có: \(\cos \widehat {BAC} = \cos \left( {\overrightarrow {AB} ,\;\overrightarrow {AC} } \right) = \frac{{\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} }}{{\left| {\overrightarrow {AB} } \right|.\,\left| {\overrightarrow {AC} } \right|}}\)\( = \frac{{6.4 + 2.\left( { - 6} \right)}}{{2\sqrt {10} .2\sqrt {13} }} \approx 0,26\).
Suy ra \(\widehat {BAC} = 75^\circ \).
Áp dụng hệ quả của định lí côsin trong tam giác ABC, ta có:
cosB = \(\frac{{B{A^2} + B{C^2} - A{C^2}}}{{2BA.BC}} = \frac{{{{\left( {2\sqrt {10} } \right)}^2} + {{\left( {2\sqrt {17} } \right)}^2} - {{\left( {2\sqrt {13} } \right)}^2}}}{{2.2\sqrt {10} .2\sqrt {17} }} \approx 0,54\).
Suy ra \(\widehat {ABC} = \widehat B = 57^\circ \).
Theo định lí tổng ba góc trong tam giác ABC, ta có:
\(\widehat {BAC} + \widehat {ABC} + \widehat {ACB} = 180^\circ \)
Suy ra \(\widehat {ACB} = 180^\circ - \widehat {BAC} - \widehat {ABC} = 180^\circ - 75^\circ - 57^\circ = 48^\circ \).
Hướng dẫn giải
Gọi tọa độ các điểm A(xA; yA), B(xB; yB), C(xC; yC).
Vì P(1; 3) là trung điểm của cạnh AB nên
\(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{{x_A} + {x_B}}}{2} = 1\\\frac{{{y_A} + {y_B}}}{2} = 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_A} + {x_B} = 2\\{y_A} + {y_B} = 6\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_A} = 2 - {x_B}\\{y_A} = 6 - {y_B}\end{array} \right.\) (1)
Vì N(4; 2) là trung điểm của cạnh CA nên \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{{x_A} + {x_C}}}{2} = 4\\\frac{{{y_A} + {y_C}}}{2} = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_A} + {x_C} = 8\\{y_A} + {y_C} = 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_A} = 8 - {x_C}\\{y_A} = 4 - {y_C}\end{array} \right.\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}2 - {x_B} = 8 - {x_C}\\6 - {y_B} = 4 - {y_C}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_B} = - 6 + {x_C}\\{y_B} = 2 + {y_C}\end{array} \right.\) (3)
Vì M(2; 0) là trung điểm của BC nên
\(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{{x_B} + {x_C}}}{2} = 2\\\frac{{{y_B} + {y_C}}}{2} = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_B} + {x_C} = 4\\{y_B} + {y_C} = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_B} = 4 - {x_C}\\{y_B} = - {y_C}\end{array} \right.\) (4)
Từ (3) và (4) suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l} - 6 + {x_C} = 4 - {x_C}\\2 + {y_C} = - {y_C}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2{x_C} = 10\\2{y_C} = - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} = 5\\{y_C} = - 1\end{array} \right.\).
Do đó tọa độ điểm C là C(5; – 1).
Thay tọa độ điểm C vào (2) ta được: \(\left\{ \begin{array}{l}{x_A} = 8 - 5 = 3\\{y_A} = 4 - \left( { - 1} \right) = 5\end{array} \right.\).
Thay tọa độ điểm C vào (4) ta được: \(\left\{ \begin{array}{l}{x_B} = 4 - 5 = - 1\\{y_B} = - \left( { - 1} \right) = 1\end{array} \right.\).
Vậy tọa độ các điểm A, B, C là A(3; 5), B(– 1; 1), C(5; – 1).
Hướng dẫn giải:
Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC, khi đó tọa độ của G là \({x_G} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3} = \frac{{3 + \left( { - 1} \right) + 5}}{3} = \frac{7}{3}\), \({y_G} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3} = \frac{{5 + 1 + \left( { - 1} \right)}}{3} = \frac{5}{3}\).
Vậy \(G\left( {\frac{7}{3};\,\,\frac{5}{3}} \right)\).
Gọi G' là trọng tâm tam giác MNP, khi đó tọa độ của G' là \({x_{G'}} = \frac{{{x_M} + {x_N} + {x_P}}}{3} = \frac{{2 + 4 + 1}}{3} = \frac{7}{3}\), \({y_{G'}} = \frac{{{y_M} + {y_N} + {y_P}}}{3} = \frac{{0 + 2 + 3}}{3} = \frac{5}{3}\).
Vậy \(G'\left( {\frac{7}{3};\,\,\frac{5}{3}} \right)\).
Do đó G ≡ G'.
Vậy trọng tâm hai tam giác ABC và MNP trùng nhau.
Hướng dẫn giải
Ta có: \(\overrightarrow {BA} = \left( {2 - \left( { - 1} \right);\,4 - 1} \right) = \left( {3;\,3} \right)\), \(BA = \left| {\overrightarrow {BA} } \right| = \sqrt {{3^2} + {3^2}} = 3\sqrt 2 \).
\(\overrightarrow {BC} = \left( {\left( { - 8} \right) - \left( { - 1} \right);\,\,2 - 1} \right) = \left( { - 7;\,\,1} \right)\), \(BC = \left| {\overrightarrow {BC} } \right| = \sqrt {{{\left( { - 7} \right)}^2} + {1^2}} = 5\sqrt 2 \).
Ta có: \(\cos \widehat {ABC} = \cos \left( {\overrightarrow {BA} ,\,\overrightarrow {BC} } \right) = \frac{{\overrightarrow {BA} .\overrightarrow {BC} }}{{\left| {\overrightarrow {BA} } \right|.\left| {\overrightarrow {BC} } \right|}}\)\( = \frac{{3.\left( { - 7} \right) + 3.1}}{{3\sqrt 2 .5\sqrt 2 }} = \frac{{ - 18}}{{30}} = - \frac{3}{5}\).
Suy ra \(\widehat {ABC} = 127^\circ \).
Hướng dẫn giải:
Ta có: \(\overrightarrow {AC} = \left( {\left( { - 8} \right) - 2;2 - 4} \right) = \left( { - 10;\, - 2} \right)\), \(AC = \left| {\overrightarrow {AC} } \right| = \sqrt {{{\left( { - 10} \right)}^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} = 2\sqrt {26} \).
Chu vi của tam giác ABC là P = BA + BC + AC = \(3\sqrt 2 + 5\sqrt 2 + 2\sqrt {26} \)= \(8\sqrt 2 + 2\sqrt {26} \).
Hướng dẫn giải:
Vì \(\widehat {ABC} = 127^\circ \) nên tam giác ABC tù.
Kẻ đường cao AH của tam giác ABC, M thuộc đường thẳng BC nên đường cao của tam giác ABM cũng là AH.
Khi đó: SABC = \(\frac{1}{2}\)AH . BC và SABM = \(\frac{1}{2}\) AH . BM.
Theo bài ra ta có diện tích của tam giác ABC bằng hai lần diện tích của tam giác ABM nên SABC = 2SABM.
Do đó: \(\frac{1}{2}\)AH . BC = 2 . \(\frac{1}{2}\)AH . BM ⇔ BC = 2BM hay BM = \(\frac{1}{2}\)BC.
Suy ra M là trung điểm của BC hoặc M là điểm đối xứng với trung điểm của BC qua B.

Trường hợp 1: M là trung điểm của BC nên tọa độ của M là \({x_M} = \frac{{{x_B} + {x_C}}}{2} = \frac{{\left( { - 1} \right) + \left( { - 8} \right)}}{2} = \frac{{ - 9}}{2}\), \({y_M} = \frac{{{y_B} + {y_C}}}{2} = \frac{{1 + 2}}{2} = \frac{3}{2}\).
Vậy \(M\left( {\frac{{ - 9}}{2};\,\,\frac{3}{2}} \right)\).
Trường hợp 2: M là điểm đối xứng với trung điểm BC qua B.
Khi đó điểm cần tìm là M', với B là trung điểm của MM'.
Ta có: xM' = 2xB – xM = 2 . (– 1) – \(\frac{{ - 9}}{2} = \frac{5}{2}\), yM' = 2 . 1 – \(\frac{3}{2} = \frac{1}{2}\).
Vậy \(M'\left( {\frac{5}{2};\,\,\frac{1}{2}} \right)\).
Hướng dẫn giải
Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {4 - 1;\,3 - 1} \right) = \left( {3;\,2} \right)\), \(\overrightarrow {AC} = \left( {6 - 1;\,\left( { - 2} \right) - 1} \right) = \left( {5;\, - 3} \right)\).
Vì \(\frac{3}{5} \ne \frac{2}{{ - 3}}\) nên \(\overrightarrow {AB} \ne k\overrightarrow {AC} \).
Vậy ba điểm A, B, C không thẳng hàng.
Hướng dẫn giải:
Gọi tọa độ điểm D(x; y).
Ta có: \(\overrightarrow {DC} = \left( {6 - x;\left( { - 2} \right) - y} \right)\).
Vì hình thanh ABCD có AB // CD nên hai vectơ \(\overrightarrow {AB} ,\,\,\overrightarrow {DC} \) cùng hướng và CD = 2AB, do đó \(\overrightarrow {DC} = 2\overrightarrow {AB} \).
Ta có: \(2\overrightarrow {AB} = 2\left( {3;\,\,2} \right) = \left( {6;\,4} \right)\).
Do đó: \(\overrightarrow {DC} = 2\overrightarrow {AB} \)\( \Leftrightarrow \overrightarrow {DC} = \left( {6;4} \right) \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}6 - x = 6\\\left( { - 2} \right) - y = 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = - 6\end{array} \right.\).
Vậy tọa độ điểm D là D(0; – 6).
Hướng dẫn giải
Hai vectơ \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \) \(\left( {\overrightarrow v \ne 0} \right)\)cùng phương khi và chỉ khi có số thực k sao cho \(\overrightarrow u = k\overrightarrow v \).
Mà \(k\overrightarrow v = k\left( {{x_2};\,{y_2}} \right) = \left( {k{x_2};\,k{y_2}} \right)\).
Do đó \(\overrightarrow u = k\overrightarrow v \) \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_1} = k{x_2}\\{y_1} = k{y_2}\end{array} \right.\).
Vậy suy ra điều phải chứng minh.
Hướng dẫn giải
Ta vẽ các hợp lực như hình sau:

Theo quy tắc hình bình hành ta có: \(\overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_{23}}} \).
Lực tổng hợp tác động lên vật là \(\overrightarrow F \) với \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_{23}}} \).
Ta cần tìm độ lớn lực \(\overrightarrow F \).
Ta có: \(\overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_{23}}} \)\( \Leftrightarrow {\overrightarrow {{F_{23}}} ^2} = {\left( {\overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} } \right)^2}\)\( \Leftrightarrow {\overrightarrow {{F_{23}}} ^2} = {\overrightarrow {{F_2}} ^2} + {\overrightarrow {{F_3}} ^2} + 2\overrightarrow {{F_2}} .\overrightarrow {{F_3}} \)
\( \Leftrightarrow {\left| {\overrightarrow {{F_{23}}} } \right|^2} = {\left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right|^2} + 2.\left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right|.\cos \left( {\overrightarrow {{F_2}} ,\,\,\overrightarrow {{F_3}} } \right)\)
\( \Leftrightarrow {\left| {\overrightarrow {{F_{23}}} } \right|^2} = {600^2} + {800^2} + 2.600.800.\cos 75^\circ \)
\( \Leftrightarrow {\left| {\overrightarrow {{F_{23}}} } \right|^2} \approx 1\,248\,466,28 \Leftrightarrow \left| {\overrightarrow {{F_{23}}} } \right| \approx 1117,35\).
Áp dụng định lí côsin ta có: \(\cos \left( {\overrightarrow {{F_{23}}} ,\,\overrightarrow {{F_3}} } \right) = \frac{{{{\left| {\overrightarrow {{F_{23}}} } \right|}^2} + {{\left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right|}^2} - \left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right|}}{{2.\left| {\overrightarrow {{F_{23}}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right|}} = \frac{{1248466,28 + {{800}^2} - {{600}^2}}}{{2.1117,35.800}} \approx 0,855\)
Do đó: \(\left( {\overrightarrow {{F_{23}}} ,\,\overrightarrow {{F_3}} } \right) = 31^\circ \).
Lại có \(\left( {\overrightarrow {{F_{23}}} ,\,\overrightarrow {{F_3}} } \right) + \left( {\overrightarrow {{F_{23}}} ,\,\overrightarrow {{F_1}} } \right) = \left( {\overrightarrow {{F_1}} ,\,\overrightarrow {{F_3}} } \right)\)
Suy ra \(\left( {\overrightarrow {{F_{23}}} ,\,\overrightarrow {{F_1}} } \right) = \left( {\overrightarrow {{F_1}} ,\,\overrightarrow {{F_3}} } \right) - \left( {\overrightarrow {{F_{23}}} ,\,\overrightarrow {{F_3}} } \right) = 45^\circ - 31^\circ = 14^\circ \).
Ta có: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_{23}}} \)\[ \Leftrightarrow {\overrightarrow F ^2} = {\left( {\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_{23}}} } \right)^2}\]\( \Leftrightarrow {\overrightarrow F ^2} = {\overrightarrow {{F_1}} ^2} + {\overrightarrow {{F_{23}}} ^2} + 2.\overrightarrow {{F_1}} .\overrightarrow {{F_{23}}} \)
\( \Leftrightarrow {\left| {\overrightarrow F } \right|^2} = {\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow {{F_{23}}} } \right|^2} + 2.\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{F_{23}}} } \right|.\cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ,\,\,\overrightarrow {{F_{23}}} } \right)\)
\( \Leftrightarrow {\left| {\overrightarrow F } \right|^2} = {1500^2} + 1248466,28 + 2.1500.1117,35.\cos 14^\circ \)
\( \Leftrightarrow {\left| {\overrightarrow F } \right|^2} \approx 6750946,069 \Leftrightarrow \left| {\overrightarrow F } \right| \approx 2598\).
Vậy độ lớn lực tổng hợp tác động lên vật là 2 598 N.
Bạn có thích hoạt động này không?
Hãy lưu hoặc chia sẻ nội dung này đến mọi người.


























