TopStudy

Đáp án và lời giải

Giải SBT Toán 10 CD Bài 4. Tổng và hiệu của hai vectơ có đáp án

Về trang đề

Câu 1

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

Lời giải

Đáp án đúng là C

Ta có: MN→−NP→=MN→+PN→=MN→+MK→=MH→≠MP→\overrightarrow {MN} - \overrightarrow {NP} = \overrightarrow {MN} + \overrightarrow {PN} = \overrightarrow {MN} + \overrightarrow {MK} = \overrightarrow {MH} \ne \overrightarrow {MP} (H, K là điểm thỏa mãn MKHN là hình bình hành). Do đó A sai.

Ta có: −MN→+NP→=NM→+NP→=NT→≠MP→- \overrightarrow {MN} + \overrightarrow {NP} = \overrightarrow {NM} + \overrightarrow {NP} = \overrightarrow {NT} \ne \overrightarrow {MP}(T là điểm MNPT là hình bình hành). Do đó B sai

Ta có: MN→+NP→=MP→\overrightarrow {MN} + \overrightarrow {NP} = \overrightarrow {MP} (quy tắc ba điểm). Do đó C đúng.

Ta có: MN→+NP→=MP→≠−MP→\overrightarrow {MN} + \overrightarrow {NP} = \overrightarrow {MP} \ne - \overrightarrow {MP}. Do đó D sai.

Câu 2

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

Lời giải

Đáp án đúng là A

Ta có: BA→+DA→=BA→+CB→=CB→+BA→=CA→\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {DA} = \overrightarrow {BA} + \overrightarrow {CB} = \overrightarrow {CB} + \overrightarrow {BA} = \overrightarrow {CA}. Do đó A đúng.

Ta có: AB→+BC→=AC→≠AD→\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {AC} \ne \overrightarrow {AD}. Do đó B sai.

Ta có: AB→+AD→=AC→≠CA→\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} = \overrightarrow {AC} \ne \overrightarrow {CA}. Do đó C sai.

Ta có: AB→+BC→=AC→≠−AC→\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {AC} \ne - \overrightarrow {AC}. Do đó D sai.

Câu 3

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

Lời giải

Đáp án đúng là B

Cho các điểm A, B, O. Khẳng định nào sau đây đúng?

Ta có: OA→−OB→=OA→+BO→=BO→+OA→=BA→≠AB→\overrightarrow {OA} - \overrightarrow {OB} = \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {BO} = \overrightarrow {BO} + \overrightarrow {OA} = \overrightarrow {BA} \ne \overrightarrow {AB}. Do đó A sai.

Ta có: OB→−OA→=OB→+AO→=AO→+OB→=AB→\overrightarrow {OB} - \overrightarrow {OA} = \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {AO} = \overrightarrow {AO} + \overrightarrow {OB} = \overrightarrow {AB}. Do đó B đúng.

Ta có: OA→+OB→=OC→≠AB→\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} = \overrightarrow {OC} \ne \overrightarrow {AB} (C là điểm thỏa mãn OBCA là hình bình hành). Do đó C sai.

Ta có: OB→+OA→=OC→≠AB→\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OA} = \overrightarrow {OC} \ne \overrightarrow {AB}(C là điểm thỏa mãn OBCA là hình bình hành). Do đó D sai.

Câu 4

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

Lời giải

Đáp án đúng là D

M là trung điểm của đoạn thẳng AB thì MA = MB và MA→,MB→\overrightarrow {MA} ,\overrightarrow {MB} ngược hướng.

⇒ MA→=−MB→\overrightarrow {MA} = - \overrightarrow {MB} hay MA→+MB→=0→.\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} = \overrightarrow 0 .

Vậy điều kiện đủ đề M là trung điểm của đoạn thẳng AB là MA→+MB→=0→.\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} = \overrightarrow 0 .

Câu 5

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

Lời giải

Đáp án đúng là B

Điều kiện cần và đủ để G là trọng tâm của tam giác ABC là GA→+GB→+GC→=0→\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} = \overrightarrow 0

⇔ GB→+GC→=−GA→\overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} = - \overrightarrow {GA}

⇔ GB→+GC→=AG→\overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} = \overrightarrow {AG}

Câu 6

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

Lời giải

Hình minh hoạ

Ta có: AC→+BD→\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {BD}

=(AO→+OC→)+(BO→+OD→)= \left( {\overrightarrow {AO} + \overrightarrow {OC} } \right) + \left( {\overrightarrow {BO} + \overrightarrow {OD} } \right)

=(AO→+BO→)+(OC→+OD→)= \left( {\overrightarrow {AO} + \overrightarrow {BO} } \right) + \left( {\overrightarrow {OC} + \overrightarrow {OD} } \right)

=0→+(OC→+OD→)= \overrightarrow 0 + \left( {\overrightarrow {OC} + \overrightarrow {OD} } \right)

=OC→+OD→= \overrightarrow {OC} + \overrightarrow {OD}.

Câu 7

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

Lời giải

Hình minh hoạ

Xét tam giác ABC vuông tại A, có:

BC2^{2} = AB2^{2} + AC2^{2} (định lí pythagoras)

⇔ BC2^{2} = (4a)2^{2} + (5a)2^{2} = 41a2^{2}

⇔ BC = 41\sqrt {41}a.

Ta có: AB→−AC→=AB→+CA→=CA→+AB→=CB→\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {CA} = \overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AB} = \overrightarrow {CB}

⇒ ∣AB→−AC→∣=∣CB→∣=41a\left| {\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {CB} } \right| = \sqrt {41} a.

Vậy ∣AB→−AC→∣=41a\left| {\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} } \right| = \sqrt {41} a.

Câu 8

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

Lời giải

Lấy điểm D là điểm thỏa mãn ABDC là hình chữ nhật nên AD = BC (tính chất hình hình chữ nhật).

Ta có: AB→+AC→=AD→\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AD} (quy tắc hình bình hành)

⇒ ∣AB→+AC→∣=∣AD→∣=∣CB→∣=41a\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {AD} } \right| = \left| {\overrightarrow {CB} } \right| = \sqrt {41} a.

Vậy ∣AB→+AC→∣=41a.\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right| = \sqrt {41} a.

Câu 9

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

Lời giải

Ta có: AB→+BC→=AC→\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {AC} (quy tắc 3 điểm)

⇒ ∣AB→+BC→∣=∣AC→∣=AC=a\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} } \right| = \left| {\overrightarrow {AC} } \right| = AC = a

Vậy ∣AB→+BC→∣=a\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} } \right| = a.

Câu 10

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

Lời giải

Ta có: AB→−AC→=AB→+CA→=CA→+AB→=CB→\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {CA} = \overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AB} = \overrightarrow {CB}

⇒ ∣AB→−AC→∣=∣CB→∣=CB=a\left| {\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {CB} } \right| = CB = a.

Vậy ∣AB→−AC→∣=a\left| {\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} } \right| = a.

Câu 11

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

Lời giải

Gọi D là điểm thỏa mãn ABDC là hình bình hành, M là trung điểm của BC.

Khi đó: AB→+AC→=AD→\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AD}

⇒ ∣AB→+AC→∣=∣AD→∣\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {AD} } \right|.

Xét tam giác ABC, có AM là đường trung tuyến nên AM là đường cao

⇒ AM = a32\frac{{a\sqrt 3 }}{2}

⇒ AD = 2AM = 2.a32=a3\frac{{a\sqrt 3 }}{2} = a\sqrt 3.

⇒ ∣AB→+AC→∣=∣AD→∣=a3\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {AD} } \right| = a\sqrt 3.

Vậy ∣AB→+AC→∣=a3\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right| = a\sqrt 3.

Câu 12

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

Lời giải

Gọi D là điểm thỏa mãn ABDC là hình bình hành.

Khi đó, ta có: AB→+AC→=AD→\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AD}

⇒ ∣AB→+AC→∣=∣AD→∣=AD\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {AD} } \right| = AD

Ta lại có: AB→−AC→=AB→+CA→=CB→\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {CA} = \overrightarrow {CB}

⇒ ∣AB→−AC→∣=∣CB→∣=CB\left| {\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {CB} } \right| = CB

Mà ∣AB→+AC→∣=∣AB→−AC→∣\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} } \right| nên AD = CB.

Hình bình hành ABCD có AB = CB nên ABCD là hình chữ nhật. Do đó tam giác ABC vuông tại A.

Câu 13

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

Lời giải

Hình minh hoạ

Không mất tính tổng quát ta lấy một điểm A bất kì, vẽ AB→=a→\overrightarrow {AB} = \overrightarrow a, BC→=b→\overrightarrow {BC} = \overrightarrow b

Vì hai vectơ a→,b→\overrightarrow a ,\overrightarrow b cùng hướng nên A, B, C thẳng hàng, B nằm giữa A và C.

Ta có: ∣a→∣=∣AB→∣=AB,∣b→∣=∣BC→∣=BC\left| {\overrightarrow a } \right| = \left| {\overrightarrow {AB} } \right| = AB,\left| {\overrightarrow b } \right| = \left| {\overrightarrow {BC} } \right| = BC

⇒ ∣a→∣+∣b→∣=AB+BC=AC\left| {\overrightarrow a } \right| + \left| {\overrightarrow b } \right| = AB + BC = AC

⇒∣a→+b→∣=∣AB→+BC→∣=AC→\Rightarrow \left| {\overrightarrow a + \overrightarrow b } \right| = \left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} } \right| = \overrightarrow {AC}.

Vậy ∣a→∣+∣b→∣=∣a→+b→∣\left| {\overrightarrow a } \right| + \left| {\overrightarrow b } \right| = \left| {\overrightarrow a + \overrightarrow b } \right|.

Câu 14

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

Lời giải

Hình minh hoạ

Lấy E là điểm thỏa mãn ABEC là hình bình hành, gọi M là trung điểm của BC.

Khi đó ta có:

AB→+AC→=AE→\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AE}

⇒ ∣AB→+AC→∣=∣AE→∣=AE\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {AE} } \right| = AE

Vì M là trung điểm của BC nên M là trung điểm của AE

⇒ AE = 2AM.

Xét tam giác ABM vuông tại B, có:

AM2^{2} = AB2^{2} + BM2^{2} (định lí pythagoras)

⇔ AM2^{2} = a2^{2} + (a2)2{\left( {\frac{a}{2}} \right)^2}= a2^{2} + a24\frac{{{a^2}}}{4} = 5a24\frac{{5{a^2}}}{4}

⇔ AM = 5a2\frac{{\sqrt 5 a}}{2}

⇒ AE = 2AM = 2.5a2=5a2.\frac{{\sqrt 5 a}}{2} = \sqrt 5 a

Vậy AE = 5a\sqrt 5 a.

Câu 15

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

Lời giải

Hình minh hoạ

Xét hình bình hành ABCD, có O là giao điểm của AC và BD nên O là trung điểm của AC và O là trung điểm của BD.

⇒ OA→+OC→=0→\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OC} = \overrightarrow 0 và OB→+OD→=0→\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OD} = \overrightarrow 0

Ta có: OA→+OB→+OC→+OD→\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} + \overrightarrow {OD}

=(OA→+OC→)+(OB→+OD→)= \left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OC} } \right) + \left( {\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OD} } \right)

=0→+0→= \overrightarrow 0 + \overrightarrow 0

=0→= \overrightarrow 0.

Vậy OA→+OB→+OC→+OD→=0→\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} + \overrightarrow {OD} = \overrightarrow 0.

Câu 16

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

Lời giải

Xét tam giác ABD, có:

AO là trung tuyến, BE là đường trung tuyến

Mà AO giao với BE tại G nên G là trọng tâm tam giác ABD

⇒ GA→+GB→+GD→=0→\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GD} = \overrightarrow 0

Vậy GA→+GB→+GD→=0→\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GD} = \overrightarrow 0.

Câu 17

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

Lời giải

Ta có: AB→+BM→=AM→\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BM} = \overrightarrow {AM}

⇒ ∣AB→+BM→∣=∣AM→∣=AM\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BM} } \right| = \left| {\overrightarrow {AM} } \right| = AM

Ta lại có: AC→−AM→=AC→+MA→=MC→\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AM} = \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {MA} = \overrightarrow {MC}

⇒ ∣AC→−AM→∣=∣MC→∣=MC\left| {\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AM} } \right| = \left| {\overrightarrow {MC} } \right| = MC

Vì ∣AB→+BM→∣=∣AC→−AM→∣\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BM} } \right| = \left| {\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AM} } \right| nên AM = MC

Tập hợp điểm M thỏa mãn AM = MC là đường trung trực của đoạn thẳng AC.

Vậy tập hợp điểm M thỏa mãn điều kiện đầu bài là đường trung trực của đoạn thẳng AC.

Câu 18

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

Lời giải

Ta có: AA′→+BB′→+CC′→=AG→+GA′→+BG→+GB′→+CG→+GC′→\overrightarrow {{\rm{AA}}'} + \overrightarrow {BB'} + \overrightarrow {CC'} = \overrightarrow {{\rm{AG}}} + \overrightarrow {GA'} + \overrightarrow {BG} + \overrightarrow {GB'} + \overrightarrow {CG} + \overrightarrow {GC'}

=(AG→+BG→+CG→)+(GA′→+GB′→+GC′→)= \left( {\overrightarrow {{\rm{AG}}} + \overrightarrow {BG} + \overrightarrow {CG} } \right) + \left( {\overrightarrow {GA'} + \overrightarrow {GB'} + \overrightarrow {GC'} } \right)

=(−GA→−GB→−GC→)+(GA′→+GB′→+GC′→)= \left( { - \overrightarrow {{\rm{GA}}} - \overrightarrow {GB} - \overrightarrow {GC} } \right) + \left( {\overrightarrow {GA'} + \overrightarrow {GB'} + \overrightarrow {GC'} } \right)

=−(GA→+GB→+GC→)+(GA′→+GB′→+GC′→)= - \left( {\overrightarrow {{\rm{GA}}} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} } \right) + \left( {\overrightarrow {GA'} + \overrightarrow {GB'} + \overrightarrow {GC'} } \right)

=0→+0→= \overrightarrow 0 + \overrightarrow 0

=0→= \overrightarrow 0

Câu 19

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

Lời giải

Hình minh hoạ

Vẽ đường kính AE

Ta có: ACE^=90∘\widehat {ACE} = 90^\circ nên AC ⊥ EC

Mà BH ⊥ EC

⇒ BH // AC (1)

Ta lại có:ABE^=90∘\widehat {ABE} = 90^\circ và AB ⊥ BE

Mà CH ⊥ AB

⇒ BE // CH (2)

Từ (1) và (2) suy ra BHEC là hình bình hành

Xét tứ giác AHDE, có:

O là trung điểm của HD (gt)

O là trung điểm của AE

Do đó AHDE là hình bình hành

Khi đó, ta có:

HA→+HB→+HC→=HA→+(HB→+HC→)=HA→+HE→=HD→\overrightarrow {HA} + \overrightarrow {HB} + \overrightarrow {HC} = \overrightarrow {HA} + \left( {\overrightarrow {HB} + \overrightarrow {HC} } \right) = \overrightarrow {HA} + \overrightarrow {HE} = \overrightarrow {HD}.