Chương IV. Vectơ

Bài 7. Các khái niệm mở đầu

Sách bài tập Toán 10 — Kết nối tri thức, tập 1 · 6 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Bài 1 · 4.1★★Trang 47— Phương, hướng, độ dài của vectơ liên quan trọng tâm tam giác
Bài 4.1 (trang 47). Cho tam giác . Gọi là trung điểm của cạnh và là trọng tâm của tam giác. Trong các khẳng định sau, khẳng định nào là một khẳng định đúng?
a) Hai vectơ và cùng phương;
b) Hai vectơ và cùng hướng;
c) Hai vectơ và ngược hướng;
d) Độ dài của vectơ bằng ba lần độ dài của vectơ .
ABCMG
Kiến thức cần nhớ
  • Trọng tâm thuộc trung tuyến và , .
  • nằm giữa , , ngược hướng.
  • Hai vectơ có giá trùng nhau thì cùng phương.
🧠 Phân tích tư duy
Trọng tâm nằm trên trung tuyến và nằm giữa và — một câu chứa cả ba thông tin cần dùng. Thẳng hàng cho cùng phương; "nằm giữa" cho hai vectơ chung gốc ngược hướng (đúng như Luyện tập 3 SGK); tỉ lệ cho độ dài. Bẫy: b) và c) loại trừ nhau nên không thể chọn cả hai.
1Cách 1. Tính chất trọng tâm

Định hướng. thuộc đoạn và chia theo tỉ lệ .

, , cùng thuộc đường thẳng , có chung giá cùng phương: a) đúng
nằm giữa và , ngược hướng: c) đúng, b) sai
: d) đúng

Vậy các khẳng định đúng là a), c), d).

2Cách 2. Toạ độ tổng quát

Định hướng. Đặt làm gốc, nằm trên trục hoành: , , với .


:
:
Hệ số , cùng phương, ngược hướng
,

Vậy a) đúng, b) sai, c) đúng, d) đúng.

3Cách 3. Dùng kết quả "điểm nằm giữa" của Luyện tập 3

Định hướng. Nhìn từ : và ở hai phía; tính độ dài bằng cộng đoạn thẳng.

nằm giữa , , ngược hướng c) đúng, b) sai
Ngược hướng cùng phương a) đúng
d) đúng

Vậy chọn a), c), d).

Nhận xét. Hơn nữa : vectơ ngược hướng và dài gấp đôi .

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 3: nhớ "G nằm giữa A và M, AG = 2GM" là trả lời xong bốn ý trong ba dòng.
Đáp số. Khẳng định đúng: a), c), d). Khẳng định sai: b).
Sai lầm thường gặp. Chọn b) vì thấy và "cùng nằm trên trung tuyến". Cùng giá chỉ cho cùng phương; hai vectơ chung điểm đầu mà điểm cuối , ở hai phía của thì ngược hướng. Nhầm thứ hai: viết (lẫn với ).
🚀 Mở rộng. Với là trung điểm , hãy so sánh phương, hướng, độ dài của và (đáp: ngược hướng, ).
Bài 2 · 4.2★★Trang 47— Tồn tại vectơ cùng phương với hai vectơ không cùng phương
Bài 4.2 (trang 47). Cho trước hai vectơ không cùng phương và . Hỏi có hay không một vectơ cùng phương với cả và ?
Kiến thức cần nhớ
  • Quy ước: vectơ-không cùng phương, cùng hướng với mọi vectơ.
  • Với : nếu , cùng phương với thì , cùng phương.
  • Hai đường thẳng cắt nhau có đúng một điểm chung.
🧠 Phân tích tư duy
Một vectơ khác cùng phương với cả và sẽ "bắc cầu" làm , cùng phương — trái giả thiết. Vậy chỉ còn ứng viên là , và quy ước cho biết cùng phương với mọi vectơ. Bẫy: vội trả lời "không có" vì quên vectơ-không.
1Cách 1. Chỉ ra vectơ-không

Định hướng. Dùng trực tiếp quy ước về vectơ-không.

cùng phương với mọi vectơ cùng phương với và với

Vậy có, đó là vectơ .

2Cách 2. Phản chứng — không có vectơ nào khác

Định hướng. Giả sử có cùng phương với cả và .

, không cùng phương ,
Giá (hoặc ) giá ; giá (hoặc ) giá
giá , giá song song hoặc trùng nhau , cùng phương (mâu thuẫn)

Vậy có đúng một vectơ cùng phương với cả và , là .

3Cách 3. Dời về chung điểm đầu

Định hướng. Lấy điểm , dựng , ; vì , không cùng phương nên , , không thẳng hàng.

cùng phương đường thẳng
cùng phương đường thẳng

Vậy vectơ cùng phương với cả và tồn tại và duy nhất: .

Nhận xét. Nếu đề đổi thành "không cùng hướng" thì câu trả lời vẫn là "có", nhưng dễ hơn nhiều: khi , ngược hướng, chính cũng cùng phương với cả hai.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 2: vừa chỉ ra , vừa chứng minh không còn vectơ nào khác — trả lời trọn vẹn câu hỏi "có hay không".
Đáp số. Có: vectơ (và đó là vectơ duy nhất).
Sai lầm thường gặp. Trả lời "không có vectơ nào" vì chỉ nghĩ tới vectơ khác . Vectơ-không vẫn là một vectơ và theo quy ước cùng phương với mọi vectơ.
🚀 Mở rộng. Cho ba vectơ đôi một không cùng phương; có vectơ nào cùng hướng với cả ba không? (Có, chỉ , vì cùng hướng với mọi vectơ.)
Bài 3 · 4.3★★Trang 47— Chứng minh về hướng của các vectơ cùng phương
Bài 4.3 (trang 47). Cho ba vectơ , , cùng phương và cùng khác vectơ . Chứng minh rằng có ít nhất hai vectơ trong chúng có cùng hướng.
Kiến thức cần nhớ
  • Hai vectơ khác , cùng phương thì hoặc cùng hướng, hoặc ngược hướng.
  • Hai vectơ cùng ngược hướng với một vectơ khác thì cùng hướng với nhau.
  • Nguyên lí Dirichlet: xếp vật vào ngăn thì có ngăn chứa ít nhất vật.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 4 · 4.4★★Trang 47— Tìm vectơ cùng phương, vectơ bằng nhau trong lục giác đều
Bài 4.4 (trang 47). Cho lục giác đều có tâm . Xét các vectơ có hai điểm mút lấy từ các điểm , , , , , , .
a) Hãy chỉ ra các vectơ khác vectơ-không và cùng phương với vectơ .
b) Tìm các vectơ bằng vectơ .
Kiến thức cần nhớ
  • Lục giác đều tâm gồm sáu tam giác đều , , , , , .
  • Ba đường chéo chính , , đồng quy tại và , , .
  • Tứ giác là hình bình hành .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 5 · 4.5★★★Trang 47— Chứng minh hai vectơ bằng nhau; so sánh vectơ trong tam giác có trực tâm và đường tròn ngoại tiếp
Bài 4.5 (trang 47). Cho tam giác không vuông, với trực tâm , nội tiếp đường tròn . Kẻ đường kính của đường tròn .
a) Chứng minh rằng .
b) Gọi là trung điểm cạnh . Tìm mối quan hệ về phương, hướng và độ dài của hai vectơ và .
Kiến thức cần nhớ
  • Góc nội tiếp chắn nửa đường tròn là góc vuông.
  • Hai đường thẳng cùng vuông góc với một đường thẳng thì song song.
  • Tứ giác có hai cặp cạnh đối song song là hình bình hành; hình bình hành có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm mỗi đường.
  • Đường trung bình của tam giác song song với cạnh thứ ba và bằng nửa cạnh ấy.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 6 · 4.6★★Trang 48— Biểu diễn chuyển động bằng vectơ; hướng ngược của một phương vị
Bài 4.6 (trang 48). Trên biển Đông, một tàu chuyển động đều từ vị trí theo hướng với vận tốc km/h. Sau giờ, tàu đến được vị trí . Hỏi cách bao nhiêu kilômét và về hướng nào so với ?
Kiến thức cần nhớ
  • Kí hiệu phương vị : từ hướng bắc quay về phía đông một góc .
  • Chuyển động đều: .
  • ngược hướng, cùng độ dài với .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…

🎯 Học tiếp

📚 Cùng chương: Chương IV. Vectơ