Toán 10

Tích vô hướng của hai vectơ – Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án

Nhắc đến bộ môn Toán Hình 10 thì không thể không nhắc đến một kiến thức tuy cơ bản nhưng nó sẽ theo các bạn học sinh suốt quãng thời gian cấp 3 hay kể cả đại học, đó là kiến thức tích vô hướng của hai vectơ. Bài viết hôm nay HocThatGioi sẽ gửi đến các bạn bài viết Tích vô hướng của hai vectơ – Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án để bạn đọc có thể nắm vững nội dung này nhé! Khám phá ngay thôi!

Lý thuyết tích vô hướng của hai vectơ đầy đủ chi tiết nhất
Tích vô hướng của hai vectơ – Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án

I. Lý thuyết tích vô hướng của hai vectơ

1. Định nghĩa

Cho hai vectơ \overrightarrow{a} và \overrightarrow{b} khác vectơ \overrightarrow{0}. Tích vô hướng của \overrightarrow{a} và \overrightarrow{b} là một số, được ký hiệu là \overrightarrow{a}.\overrightarrow{b} và xác định bởi công thức sau :

Công thức
\overrightarrow{a}. \overrightarrow{b} =| \overrightarrow{a} || \overrightarrow{b} |cos( \overrightarrow{a} , \overrightarrow{b} )
Trong đó:
\overrightarrow{a} là vecto a
\overrightarrow{b} là vecto b
cos( \overrightarrow{a} , \overrightarrow{b} ) là góc giữa 2 vecto a va b

2. Các tính chất của tích vô hướng

Người ta chứng minh được các tính chất sau đây của tích vô hướng :

Với ba vectơ \overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}, \overrightarrow{c} bất kì và mọi số thực k ta có :

  • \overrightarrow{a}. \overrightarrow{b} = \overrightarrow{b}. \overrightarrow{a} (tính chất giao hoán)
  • \overrightarrow{a}.(\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c})=\overrightarrow{a}. \overrightarrow{b}+\overrightarrow{a}. \overrightarrow{c} (tính chất phân phối)
  • (k. \overrightarrow{a}) \overrightarrow{b} =k(\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b})=\overrightarrow{a}.(k. \overrightarrow{b})

3. Biểu thức tọa độ tích vô hướng

Trên mặt phẳng tọa độ (0; \overrightarrow{i} ; \overrightarrow{j}), cho hai vec tơ \overrightarrow{a} =(a_1;a_2), \overrightarrow{b} =(b_1;b_2). Khi đó tích vô hướng\overrightarrow{a} và \overrightarrow{b} là: \overrightarrow{a} . \overrightarrow{b} =a_1b_1+a_2b_2

Nhận xét: Hai vectơ  \overrightarrow{a} =(a_1;a_2)\overrightarrow{b} =(b_1;b_2) khác vectơ \overrightarrow{0} vuông góc với nhau khi và chỉ khi: a_1b_1+a_2b_2=0

4. Ứng dụng tích vô hướng

a) Độ dài của vectơ: Độ dài của vec tơ \overrightarrow{a} =(a_1;a_2) được tính theo công thức:

Công thức
| \overrightarrow{a} |= \sqrt{a_1^2+a_2^2}
Trong đó:
|\overrightarrow{a}| là độ dài của vecto a
\overrightarrow{a} là vecto a
\overrightarrow{b} là vecto b

b) Góc giữa hai vec tơ: Từ định nghĩa tích vô hướng của hai vec tơ ta suy ra nếu  \overrightarrow{a} =(a_1;a_2)\overrightarrow{b} =(b_1;b_2) khác vectơ \overrightarrow{0} thì ta có:

Công thức
cos(\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}=\frac{\overrightarrow{a} . \overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{a}| .| \overrightarrow{b}|}=\frac{a_1b_1+a_2b_2}{ \sqrt{a_1^2+a_2^2}.\sqrt{b_1^2+b_2^2} }
Trong đó:
cos(\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}) là góc giữa 2 vecto a va b
\overrightarrow{a} là vecto a
\overrightarrow{b} là vecto b

c) Khoảng cách giữa hai điểm: Khoảng cách giữa hai điểm A(x_A;y_A), B(x_B;y_B) được tính theo công thức :

Công thức
AB= \sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2}
Trong đó:
AB là độ dài cạnh AB

II. Bài tập SGK tích vô hướng

Trả lời câu hỏi 1 trang 42

Cho hai vectơ \overrightarrow{a}, \overrightarrow{b} đều khác \overrightarrow{0}. Khi nào thì tích vô hướng của hai vectơ đó là số dương ? Là số âm ? Bằng 0 ?
    Hướng dẫn giải:

    Tích vô hướng của hai vectơ - Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án 10

    Trả lời câu hỏi 2 trang 44

    Trên mặt phẳng tọa độ Oxy cho ba điểm A(2; 4), B(1; 2), C(6; 2). Chứng minh \overrightarrow{AB} \bot \overrightarrow{AC}
      Hướng dẫn giải:

      Tích vô hướng của hai vectơ - Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án 11

      Bài 1 trang 45

      Cho tam giác vuông cân ABC có AB = AC = a. Tính các tích vô hướng \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}, \overrightarrow{AC}.\overrightarrow{CB}
        Hướng dẫn giải:

        Tích vô hướng của hai vectơ - Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án 12

        Bài 2 trang 45

        Cho ba điểm O, A, B thẳng hàng và biết OA = a, OB = b. Tính tích vô hướng \overrightarrow{OA}.\overrightarrow{OB} trong hai trường hợp:
        a) Điểm O nằm ngoài đoạn AB;
        b) Điểm O nằm trong đoạn AB.
          Hướng dẫn giải:

          Tích vô hướng của hai vectơ - Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án 13

          => Xem thêm Tích của vec tơ với một số – Lý thuyết và bài tập có đáp án chi tiết nhất

          Bài 3 trang 45

          Cho nửa hình tròn tâm O có đường kính AB=2R. Gọi M và N là hai điểm thuộc nửa đường tròn sao cho hai dây cung AM và BN cắt nhau tại I.
          a) Chứng minh \overrightarrow{AI}.\overrightarrow{AM}= \overrightarrow{AI}.\overrightarrow{AB} \overrightarrow{BI}.\overrightarrow{BN}= \overrightarrow{BI}.\overrightarrow{BA}
          b) Hãy dùng kết quả câu a) để tính \overrightarrow{AI}.\overrightarrow{AM}+\overrightarrow{BI}.\overrightarrow{BN} theo R
            Hướng dẫn giải:

            Tích vô hướng của hai vectơ - Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án 14

            Bài 4 trang 45

            Trên mặt phẳng Oxy, cho hai điểm A(1; 3), B(4; 2).
            a) Tìm tọa độ điểm D nằm trên trục Ox sao cho DA = DB;
            b) Tính chu vi tam giác OAB.
            c) Chứng tỏ OA vuông góc với AB và từ đó tính diện tích tam giác OAB.
              Hướng dẫn giải:
              Tích vô hướng của hai vectơ - Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án 15

              Bài 5 trang 46

              Trên mặt phẳng Oxy hãy tính góc giữa hai vectơ \overrightarrow{a}, \overrightarrow{b} trong các trường hợp sau:
              a) \overrightarrow{a} =(2;-3); \overrightarrow{b}=(6;4)
              b) \overrightarrow{a} =(3;2); \overrightarrow{b}=(5;-1)
              c) \overrightarrow{a} =(-2;- 2\sqrt{3} ); \overrightarrow{b}=(3; \sqrt{3} )
                Hướng dẫn giải:

                Tích vô hướng của hai vectơ - Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án 16

                Bài 6 trang 46

                Trên mặt phẳng tọa độ Oxy cho bốn điểm: A(7; -3), B(8; 4), C(1; 5), D(0; –2). Chứng minh rằng tứ giác ABCD là hình vuông.
                  Hướng dẫn giải:

                  Tích vô hướng của hai vectơ - Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án 17

                  Bài 7 trang 45

                  Trên mặt phẳng Oxy cho điểm A(-2; 1). Gọi B là điểm đối xứng với điểm A qua gốc tọa độ O. Tìm tọa độ của điểm C có tung độ bằng 2 sao cho tam giác vuông ở C.

                    Hướng dẫn giải:

                    Tích vô hướng của hai vectơ - Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án 18

                    Trên đây là toàn bộ bài viết Tích vô hướng của hai vectơ – Lý thuyết và bài tập SGK có đáp án. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi. Hi vọng rằng bài viết sẽ mang lại thêm các kiến thức bổ ích cho các bạn. Hãy đồng hành cùng HocThatGioi để tiếp thu thêm các kiến thức hay, bổ ích nhé. Chúc các bạn học tốt!

                    Back to top button
                    Close