Đáp án và lời giải
Bài tập cuối chương V có đáp án
Câu 1
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
a) Gọi Δ, Δ, Δ lần lượt là giá của ba vectơ .
+ Vectơ cùng phương với vectơ
⇒ Δ //≡ Δ
+ Vectơ cùng phương với vectơ
⇒ Δ //≡ Δ
Do đó: Δ //≡ Δ
Vậy vectơ cùng phương với vectơ (theo định nghĩa).
Vậy khẳng định a) đúng.
b) Hai vectơ cùng ngược hướng với .
Suy ra đều cùng phương với .
Theo câu a suy ra vectơ cùng phương với vectơ .
Do đó, hai vectơ và chỉ có thể cùng hướng hoặc ngược hướng.
Mà hai vectơ và đều ngược hướng với nên hai vectơ và cùng hướng.
Vậy khẳng định b) đúng.
Câu 2
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Vì ABCD là hình chữ nhật nên hai đường chéo AC và BD bằng nhau và cắt nhau tại trung điểm O.
Xét tam giác ABC vuông tại B, theo định lí Pythagore ta có:
AC = AB + BC = a + (3a) = 10a .
Do đó: BD = AC = .
Vậy .
b) Vì O là trung điểm của AC nên AO = OC = AC = .
Khi đó:
Hai vectơ và ngược hướng và có độ dài bằng nhau nên hai vectơ này đối nhau.
Hai vectơ và ngược hướng và có độ dài bằng nhau nên hai vectơ này đối nhau.
Vì O là trung điểm của BD nên BO = OD = BD = .
Khi đó: .
Hai vectơ và ngược hướng và có độ dài bằng nhau nên hai vectơ này đối nhau.
Hai vectơ và ngược hướng và có độ dài bằng nhau nên hai vectơ này đối nhau.
Vậy các cặp vectơ đối nhau và có độ dài bằng trong hình là: ; ; và .
Câu 3
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

ABCD là hình thoi nên AB = BC = CD = DA = a.
Xét tam giác ABD có AB = AD và nên tam giác ABD đều.
Suy ra BD = AB = AD = a.
Ta có: .
Áp dụng định lí côsin trong tam giác ADC ta có:
AC = AD + DC – 2 . AD . DC . cosADC
= a + a – 2 . a . a . cos120° = 3a
Suy ra: AC = .
+ Vì ABCD là hình thoi nên ABCD cũng là hình bình hành nên theo quy tắc hình bình hành ta có: .
Do đó: .
+ Ta có:
Do đó: .
+ Ta có:
Do đó: .
Câu 4
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Vì ABCD là hình bình hành nên BC // = AD.
M và N lần lượt là trung điểm của BC và AD nên BM = MC = BC; AN = ND = AD
Mà nên CE //= AN.
Do đó: BM = MC = AN = ND = CE (1).
Hai vectơ và cùng hướng (do AN // MC và cùng hướng đi từ trái qua phải) và nên .
Khi đó ta có AMCN là hình bình hành nên .
Do đó:
Lại có: ME = MC + CE; AD = AN + ND (2)
Từ (1) và (2) suy ra ME = AD, mà ME // AD nên AMED là hình bình hành, theo quy tắc hình bình hành ta có: .
Do đó ta có: .
b) Vì và nên .
Vì ABCD là hình bình hành nên và .
Do đó ta có: .
Vì AMED là hình bình hành nên .
Do đó ta có: .
c) Do ABCD là hình bình hành nên .
Do AMCN là hình bình hành nên .
Từ đó suy ra: .
Câu 5
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
a) Áp dụng công thức .
Bình phương hai vế của đẳng phức , ta được:
Mà
Do đó:
Suy ra: hay hai vectơ và cùng hướng.
Vậy đẳng thức a) đúng khi hai vectơ và cùng hướng.
b) Bình phương hai vế của đẳng thức , ta được:
Vậy đẳng thức b) đúng khi hai vectơ và vuông góc với nhau.
Câu 6
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Ta có: .
Khi đó và là hai vectơ đối nhau.
Vậy và cùng phương, ngược hướng và có cùng độ dài.
Câu 7
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

+) Có , cần chứng minh trung điểm của hai đoạn thẳng AD và BC trùng nhau.
Gọi trung điểm của AD là I, trung điểm BC là J.
Khi đó ta có: .
Theo quy tắc ba điểm ta có:
Suy ra:
.
Do đó: (1)
Mà nên (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
Do đó I ≡ J hay trung điểm của AD và BC trùng nhau.
+) Có trung điểm của hai đoạn thẳng AD và BC trùng nhau, cần chứng minh .
Gọi I là trung điểm của AD thì I cũng là trung điểm của BC.
Do đó: .
Theo quy tắc ba điểm ta có:
Suy ra:
.
Câu 8
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Do ABIJ là hình bình hành nên .
Do BCPQ là hình bình hành nên .
Do CARS là hình bình hành nên .
Áp dụng quy tắc ba điểm ta có:
.
Vậy .
Câu 9
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Quan sát Hình 2, ta thấy:
Vectơ vận tốc thực của máy bay là và m/s.
Vectơ vận tốc gió là , ta cần tính .
Vectơ vận tốc của máy bay so với mặt đất là và m/s.
Góc giữa hai vectơ và là 20°.
Ta có: (1)
Bình phương hai vế của (1), ta được:
Suy ra: .
Vậy tốc độ của gió khoảng 15,98 m/s.
Câu 10
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Tam giác ABC đều nên .

Qua M kẻ: HG // AB, IJ // BC, KL // AC với H, L ∈ BC; K, J ∈ AB; G, I ∈ AC.
Khi đó ta có AKMG, BJMH, MLCI là các hình bình hành.
Theo quy tắc hình hình hành ta có:
. (1)
Ta có: MH // AB (đồng vị)
ML // AC (đồng vị)
Tam giác MHL có nên tam giác MHL đều.
Có MD vuông góc với HL nên MD đồng thời là đường trung tuyến của tam giác MHL.
Suy ra D là trung điểm của HL.
Khi đó ta có: .
Chứng minh tương tự ta có: ; .
Do đó:
(2)
Từ (1) và (2) suy ra:
Mà O là trọng tậm của tam giác ABC nên
Do đó:
Suy ra .
Câu 11
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Công sinh bởi lực là
A = = 50 . 200 . cos30° = (J).
Góc tạo bởi lực và là 90°, do đó công sinh bởi lực là
A = = (J).
Ta có: (N)
Hai vectơ và cùng hướng nên .
Do đó công sinh bởi lực là
A = = (J).
Câu 12
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
a) Vectơ là vectơ vận tốc của thuyền so với dòng nước, do đó: m/s.
Vectơ là vectơ vận tốc của dòng nước so với bờ, do đó: m/s.
Áp dụng định lí Pythagore ta có:
Suy ra: m/s.
b) Vectơ là vectơ vận tốc của thuyền so với bờ nên tốc độ dịch chuyển của thuyền so với bờ là m/s.
c) Ta có: .
Suy ra .
Vậy góc tạo bởi hướng dịch chuyển của thuyền so với bờ là θ = 90° – 58° = 32°.