TopStudy

Toán · Lớp 10

Bài tập Tích vô hướng của hai vecto có đáp án

18 câu · 27 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Tự luận

Câu 1

1 điểm

Trong Hình 4.39, số đo góc BAC cũng được gọi là số đo góc giữa hai vecto AB→\overrightarrow{AB} và AC→\overrightarrow{AC}. Hãy tìm số đo các góc giữa BC→\overrightarrow{BC} và BD→\overrightarrow{BD}, DA→\overrightarrow{DA} và DB→\overrightarrow{DB}.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Số đo góc giữa BC→\overrightarrow{BC} và BD→\overrightarrow{BD} là góc CBD bằng 300^{0}.

Xét tam giác BCD, có:

BCA^=CBD^+CDB^⇔CDB^=BCA^−CBD^=800−300=500\widehat{BCA}=\widehat{CBD}+\widehat{CDB}\Leftrightarrow \widehat{CDB}=\widehat{BCA}-\widehat{CBD}={80}^{0}-{30}^{0}={50}^{0}

Suy ra số đo góc giữa DA→\overrightarrow{DA} và DB→\overrightarrow{DB} là góc CDB bằng 500^{0}.

Vậy số đo góc giữa BC→\overrightarrow{BC} và BD→\overrightarrow{BD} bằng 300^{0}, số đo góc giữa DA→\overrightarrow{DA} và DB→\overrightarrow{DB} là góc CDB bằng 500^{0}.

Câu 2

1 điểm
Khi nào thì góc giữa hai vecto bằng 00^{0}, bằng 1800^{0}.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Góc giữa hai vectơ bằng 00^{0} khi hai vecto cùng hướng.

Góc giữa hai vectơ bằng 1800^{0} khi hai vecto ngược hướng (hoặc đối nhau).

Câu 3

1 điểm
Cho tam giác đều ABC. Tính (AB→,BC→).(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{BC}).
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Lấy điểm D thỏa mãn ABCD là hình bình hành, khi đó: AD→=BC→.\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{BC}.

Vì tam giác ABC đều nên ABC^=ACB^=BAC^=600\widehat{ABC}=\widehat{ACB}=\widehat{BAC}={60}^{0}

⇒DAC^=ACB^=600\Rightarrow \widehat{DAC}=\widehat{ACB}={60}^{0} (hai góc so le trong)

⇒BAD^=1200\Rightarrow \widehat{BAD}={120}^{0}

Ta có: (AB→,BC→)=(AB→,AD→)=BAD^=1200(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{BC})=(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD})=\widehat{BAD}={120}^{0}.

Vậy (AB→,BC→)=1200(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{BC})={120}^{0}.

Câu 4

1 điểm
Khi nào tích vô hướng của hai vecto khác vectơ không u→,v→\overrightarrow{u},\overrightarrow{v} là một số dương? Là một số âm?
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Tích vô hướng của hai vecto u→,v→≠0→\overrightarrow{u},\overrightarrow{v}\ne \overrightarrow{0} được tính bởi công thức sau:

u→.v→=∣u→∣.∣v→∣.cos(u→,v→).\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=|\overrightarrow{u}|.|\overrightarrow{v}|.c\text{os}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v}).

Vì ∣u→∣>0,∣v→∣>0|\overrightarrow{u}|>0,|\overrightarrow{v}|>0 nên dấu của u→.v→\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v} phụ thuộc vào dấu của cos(u→,v→)c\text{os}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v}).

Nếu tích vô hướng của hai vecto u→,v→\overrightarrow{u},\overrightarrow{v} là một số dương thì cos(u→,v→)>0.c\text{os}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})>0. Do đó góc giữa hai vecto u→,v→\overrightarrow{u},\overrightarrow{v} là góc nhọn hoặc bằng 00^{0}.

Nếu tích vô hướng của hai vecto u→,v→\overrightarrow{u},\overrightarrow{v} là một số âm thì cos(u→,v→)<0.c\text{os}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})<0. Do đó góc giữa hai vecto u→,v→\overrightarrow{u},\overrightarrow{v} là góc tù hoặc bằng 1800^{0}.

Câu 5

1 điểm
Khi nào thì (u→.v→)2=u→2.v→2?{(\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v})}^{2}={\overrightarrow{u}}^{2}.{\overrightarrow{v}}^{2}?
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: u→.v→=∣u→∣.∣v→∣.cos(u→,v→)\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=|\overrightarrow{u}|.|\overrightarrow{v}|.c\text{os}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})

⇔(u→.v→)2=[∣u→∣.∣v→∣.cos(u→,v→)]2=u→2.v→2.cos2(u→,v→)\Leftrightarrow {(\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v})}^{2}={[|\overrightarrow{u}|.|\overrightarrow{v}|.c\text{os}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})]}^{2}={\overrightarrow{u}}^{2}.{\overrightarrow{v}}^{2}.c{\text{os}}^{2}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})

Để (u→.v→)2=u→2.v→2{(\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v})}^{2}={\overrightarrow{u}}^{2}.{\overrightarrow{v}}^{2} thì cos2(u→,v→)=1⇔[cos(u→,v→)=1cos(u→,v→)=−1⇔[(u→,v→)=00(u→,v→)=1800c{\text{os}}^{2}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})=1\Leftrightarrow [\begin{matrix}c\text{os}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})=1 \\ c\text{os}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})=-1\end{matrix}\Leftrightarrow [\begin{matrix}(\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})={0}^{0} \\ (\overrightarrow{u},\overrightarrow{v})={180}^{0}\end{matrix}

Vậy khi góc giữa hai vecto u→,v→\overrightarrow{u},\overrightarrow{v} là 00^{0} hoặc 1800^{0} thì (u→.v→)2=u→2.v→2.{(\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v})}^{2}={\overrightarrow{u}}^{2}.{\overrightarrow{v}}^{2}.

Câu 6

1 điểm
Cho tam giác ABC có BC = a, CA = b, AB = c. Hãy tính AB→.AC→\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC} theo a, b, c.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm

Cho hai vecto cùng phương u→=(x;y)\overrightarrow{u}=(x;y) và v→=(kx;ky).\overrightarrow{v}=(kx;ky). Hãy kiểm tra công thức u→.v→=k(x2+y2)\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=k({x}^{2}+{y}^{2}) theo từng trường hợp sau:

a) u→=0→;\overrightarrow{u}=\overrightarrow{0};

b) u→≠0→\overrightarrow{u}\ne \overrightarrow{0} và k≥0;k\ge 0;

c) u→≠0→\overrightarrow{u}\ne \overrightarrow{0} và k < 0.

Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai vecto không cùng phương u→(x;y)\overrightarrow{u}(x;y) và v→(x′;y′)\overrightarrow{v}(x';y').

a) Xác định tọa độ các điểm A và B sao cho OA→=u→,OB→=v→.\overrightarrow{OA}=\overrightarrow{u},\overrightarrow{OB}=\overrightarrow{v}.

b) Tính AB2^{2}, OA2^{2}, OB2^{2} theo tọa độ của A và B.

c) Tính OA→.OB→\overrightarrow{OA}.\overrightarrow{OB} theo tọa độ của A, B.

Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Tính tích vô hướng và góc giữa hai vecto u→(0;−5),v→(3;1)\overrightarrow{u}(0;-5),\overrightarrow{v}(\sqrt{3};1).
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm

Cho ba vecto u→(x1;y1),v→(x2;y2),w→(x3;y3).\overrightarrow{u}({x}_{1};{y}_{1}),\overrightarrow{v}({x}_{2};{y}_{2}),\overrightarrow{w}({x}_{3};{y}_{3}).

a) Tính u.→(v→+w→),u→.v→+u→.w→\overrightarrow{u.}(\overrightarrow{v}+\overrightarrow{\text{w}}),\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}+\overrightarrow{u}.\overrightarrow{\text{w}} theo tọa độ các vecto u→,v→,w→.\overrightarrow{u},\overrightarrow{v},\overrightarrow{\text{w}}.

b) So sánh u→.(v→+w→)\overrightarrow{u}.(\overrightarrow{v}+\overrightarrow{\text{w}}) và u→.v→+u→.w→\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}+\overrightarrow{u}.\overrightarrow{\text{w}}.

c) So sánh u→.v→\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v} và v→.u→\overrightarrow{v}.\overrightarrow{u}.

Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm

Cho tam giác ABC với A(-1;2), B(8;-1), C(8;8). Gọi H là trực tâm của tam giác ABC.

a) Chứng minh rằng AH→.BC→=0→\overrightarrow{AH}.\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{0} và BH→.CA→=0→.\overrightarrow{BH}.\overrightarrow{CA}=\overrightarrow{0}.

b) Tìm tọa độ của H.

c) Giải tam giác ABC.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm

Một lực F→\overrightarrow{F} không đổi tác động vào một vật và điểm đặt của lực chuyển động thẳng đều từ A đến B. Lực F→\overrightarrow{F} được phân tích thành hai lực thành phần F1→\overrightarrow{{F}_{1}} và F2→(F→=F1→+F2→)\overrightarrow{{F}_{2}}(\overrightarrow{F}=\overrightarrow{{F}_{1}}+\overrightarrow{{F}_{2}})

a) Dựa vào tính chất của tích vô hướng, hãy giải thích vì sao công sinh bởi lực F⇀\overset{⇀}{F} (đã được đề cập ở trên) bằng tổng của các công sinh bởi các lực F1→\overrightarrow{{F}_{1}} và F2→.\overrightarrow{{F}_{2}}.

b) Giả sử các lực thành phần F1→\overrightarrow{{F}_{1}} và F2→.\overrightarrow{{F}_{2}}. tương ứng cùng phương, vuông góc với phương chuyển động của vật. Hãy tìm mối quan hệ giữa các công sinh bởi lực F⇀\overset{⇀}{F} và lực F1→\overrightarrow{{F}_{1}}

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, hãy tính góc giữa hai vecto a→\overrightarrow{a} và b→\overrightarrow{b} trong mỗi trường hợp sau:

a) a→(−3;1),b→(2;6);\overrightarrow{a}(-3;1),\overrightarrow{b}(2;6);

b) a→(3;1),b→(2;4);\overrightarrow{a}(3;1),\overrightarrow{b}(2;4);

c) a→(−2;1),b→(2;−2);\overrightarrow{a}(-\sqrt{2};1),\overrightarrow{b}(2;-\sqrt{2});

Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm

Tìm điều kiện của u→,v→\overrightarrow{u},\overrightarrow{v} để:

a) u→.v→=∣u→∣.∣v→∣;\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=|\overrightarrow{u}|.|\overrightarrow{v}|;

b) u→.v→=−∣u→∣.∣v→∣;\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}=-|\overrightarrow{u}|.|\overrightarrow{v}|;

Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai điểm A(1;2), B(-4;3). Gọi M(t;0) là một điểm thuộc trục hoành.

a) Tính AM→.BM→\overrightarrow{AM}.\overrightarrow{BM} theo t.

b) Tính t để AMB^=900.\widehat{AMB}={90}^{0}.

Xem đáp án và lời giải

Câu 16

1 điểm

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho ba điểm không thẳng hàng A(-4;1), B(2;4), C(2;-2).

a) Giải tam giác ABC.

b) Tìm tọa độ trực tâm H của tam giác ABC.

Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm

Chứng minh rằng với mọi tam giác ABC,

SABC=12AB→2.AC→2−(AB→.AC→)2.{S}_{ABC}=\frac{1}{2}\sqrt{{\overrightarrow{AB}}^{2}.{\overrightarrow{AC}}^{2}-{(\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC})}^{2}}.

Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm

Cho tam giác ABC có trọng tâm G. Chứng minh rằng với mọi điểm M, ta có:

MA2^{2} + MB2^{2} + MC2^{2} = 3MG2^{2} + GA2^{2} + GB2^{2} + GC2^{2}.

Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Tích vô hướng của hai vectơ · Các bộ sách Toán Lớp 10