Hình Học 10/Chương II/§2. Tích Vô Hướng Của Hai Vectơ - VLOS
Có thể bạn quan tâm
Mục lục
- 1 Lí thuyết
- 1.1 Góc giữa hai vectơ
- 1.2 Tích vô hướng của hai vectơ
- 1.2.1 Bình phương vô hướng
- 1.3 Tính chất của tích vô hướng
- 1.4 Biểu thức tọa độ của tích vô hướng
- 1.4.1 Ứng dụng
- 1.4.1.1 Độ dài của vectơ
- 1.4.1.2 Góc giữa hai vectơ
- 1.4.1.3 Khoảng cách giữa hai điểm
- 1.4.1 Ứng dụng
- 2 BÀI TẬP
- 3 Xem thêm
- 4 Tài liệu tham khảo
Lí thuyết[sửa]
Góc giữa hai vectơ[sửa]
Cho hai vectơ
và
đều khác vectơ
.
Từ một điểm O bất kì, ta vẽ các vectơ
và
(hình 2-6). Khi đó:
Số đo của góc AOB được gọi là số đo của góc giữa hai vectơ và , hoặc đơn giản là góc giữa hai vectơ và . |
CHÚ Ý:
- Góc giữa hai vectơ
và
được kí hiệu là
. - Từ định nghĩa ta có
- Nếu
thì ta nói rằng hai vectơ
và
vuông góc với nhau, kí hiệu là
. - Trong trường hợp có ít nhất một trong hai vectơ là vectơ-không thì ta xem góc giữa hai vectơ đó là tùy ý (từ 0° đến 180°).
- Số đo của góc AOB là không đổi, dù ta có chọn điểm O ở các vị trí khác nhau. Do đó, khi xác định góc giữa hai vectơ
và
ta thường chọn điểm O trùng với điểm gốc của vectơ
hoặc vectơ
. Và theo định nghĩa ta có:
![]() |
| Hoạt động 1 | Vẽ và tính số đo góc giữa hai vectơ và . Khi: a) Hai vectơ đó cùng hướng. b) Hai vectơ đó ngược hướng. |
| VÍ DỤ 1 | Hình 2-7 Cho tam giác ABC vuông tại A và có (hình 2-7). Vẽ và tính các góc: a) b) c) d) e) f) |
| Lời giải | a) b) c) d) e) f) |
Tích vô hướng của hai vectơ[sửa]
Trong Vật lí, ta có khái niệm "công sinh bởi một lực".
Giả sử một lực không đổi
tác dụng lên một vật làm cho nó di chuyển từ điểm O đến O' (hình vẽ).
Khi đó lực
đã sinh ra một công A tính theo công thức:
trong đó:
-
là cường độ của lực
tính bằng Niutơn (kí hiệu là N); -
là độ dài vectơ
tính bằng mét (kí hiệu là m); -
là góc giữa hai vectơ
và
. -
là công do lực
sinh ra, được tính bằng Jun (kí hiệu là J).
Trong Toán học, giá trị của biểu thức
(không kể đơn vị đo) được gọi là tích vô hướng của hai vectơ
và
. Tổng quát, ta có định nghĩa sau về tích vô hướng của hai vectơ bất kì
và
.
Tích vô hướng của hai vectơ và là một số, kí hiệu là , được xác định bởi công thức: (1) |
| VÍ DỤ 2 | Cho tam giác ABC vuông tại A, có BC = a và (hình 2-7). Tính các tích vô hướng sau đây: |
| Lời giải | Hình 2-7 Theo định nghĩa, ta có: |
| Hoạt động 2 | Cho hai vectơ và đều khác vectơ . Khi nào thì tích vô hướng của hai vectơ: a) Bằng 0? b) Có giá trị dương? c) Có giá trị âm? |
và
khác vectơ
, ta có: ![]() |
| Hai vectơ (khác vectơ không) vuông góc với nhau khi và chỉ khi tích vô hướng của chúng bằng 0. |
Bình phương vô hướng[sửa]
Khi
thì công thức (1) trở thành:
Người ta kí hiệu tích vô hướng
là
hay đơn giản hơn là
và gọi là bình phương vô hướng của vectơ
.
Như vậy, ta có:
| Bình phương vô hướng của một vectơ bằng bình phương độ dài của vectơ đó. |
| Hoạt động 3 | Đẳng thức có đúng với mọi vectơ và không? Trong trường hợp nào đẳng thức đó đúng? |
Tính chất của tích vô hướng[sửa]
Với hai số thực a và b, ta có ab = ba; a(b + c) = ab + ac. Vậy với hai vectơ
và
, ta có các tính chất tương tự hay không?
Với ba vectơ tùy ý và mọi số thực k, ta có:
|
Ta dễ dàng chứng minh được các tính chất 1, 2. Tính chất 3 được thừa nhận không chứng minh.
Dùng các tính chất của tích vô hướng, ta chứng minh được các hệ thức sau:
![]() | (1) |
![]() | (2) |
![]() | (3) |
Chẳng hạn, hệ thức (3) được chứng minh như sau. Theo tính chất phân phối, ta có:
![]() | ![]() |
![]() | |
![]() |
| Hoạt động 4 | Hãy chứng minh các hệ thức (1) và (2). |
Biểu thức tọa độ của tích vô hướng[sửa]
Trên mặt phẳng toạ độ
, cho hai vectơ
.
Khi đó, ta có công thức:
![]() |
Thật vậy:
- Vì
nên
. - Từ (1), suy ra:
.
- Vì
- Từ (2) và (3) suy ra:
(đpcm).
NHẬN XÉT
Hai vectơ
và
khác vectơ
vuông góc với nhau khi và chỉ khi
![]() |
| Hoạt động 5 | Cho hai vectơ và . Tìm m để hai đó vuông góc với nhau? |
Ứng dụng[sửa]
Từ biểu thức tọa độ của tích vô hướng, ta suy ra một số hệ thức quan trọng sau, cho phép ta tính được: độ dài và góc của hai vectơ khi biết tọa độ của chúng và tính được khoảng cách giữa hai điểm khi biết tọa độ của hai điểm đó.
Độ dài của vectơ[sửa]
Độ dài của vectơ
được tính theo công thức:
![]() |
Thật vậy, ta có:
Do đó
(đpcm).
Góc giữa hai vectơ[sửa]
Với hai vectơ
và
khác vectơ
, từ định nghĩa của tích vô hướng và hệ thức độ dài trên, ta suy ra góc giữa hai vectơ được xác định bởi hệ thức sau:
![]() |
| VÍ DỤ 3 | Cho hai vectơ và . Tính góc . |
| Lời giải | Áp dụng hệ thức góc giữa hai vectơ ta có: Theo chú ý của định nghĩa góc giữa hai vectơ ta có: |
Khoảng cách giữa hai điểm[sửa]
Khoảng cách giữa hai điểm
và
được tính theo công thức sau:
![]() |
Thật vậy
- Vì
và
nên
- Từ (1) suy ra
- Mặt khác
, kết hợp với (2) ta có
(đpcm)
| Hoạt động 6 | Cho hai điểm và . a) Tính khoảng cách: MO, NO và MN. b) Tìm tọa độ của điểm P nằm trên trục Ox sao cho P cách đều hai điểm M, N. |
BÀI TẬP[sửa]
Góc giữa hai vectơ
1) Cho tam giác ABC. Tổng
có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau: 90°; 180°; 270° và 360°?
2) Cho hình vuông ABCD. Tính:
3) Cho tam giác ABC vuông ở A và B = 30°. Tính giá trị của biểu thức sau:
a)
b)
Tích vô hướng của hai vectơ
4) Cho ba điểm phân biệt O, A, B thẳng hàng và biết OA = a, OB = b. Tính tích vô hướng
trong hai trường hợp:
a) Điểm O nằm ngoài đoạn AB.
b) Điểm O nằm trong đoạn AB.
5) Cho tam giác vuông cân ABC có AB = AC = a. Tính các tích vô hướng
và
Biểu thức tọa độ của tích vô hướng
6) Trong mặt phẳng tọa độ, cho
và
a) Tìm các giá trị của m để
b) Tìm các giá trị của m để
7) Trên mặt phẳng tọa độ 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 ABC vuông ở C.
8) Trên mặt phẳng Oxy, hãy tính góc giữa hai vectơ
và
trong các trường hợp sau:
a)
b)
c)
Vận dụng tổng hợp
9) 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.
10) Trong mặt phẳng tọa độ, cho tam giác ABC có các đỉnh A(-4;1), B(2;4) và C(2;-2).
a) Tính chu vi và diện tích của tam giác đó.
b) Tìm tọa độ của trọng tâm G, trực tâm H và tâm I của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Từ đó hãy kiểm tra tính thẳng hàng của ba điểm I, G, H.
11) Trong mặt phẳng tọa độ, cho các điểm A = (1;1), B = (2;4) và C = (10;-2).
a) Chứng minh rằng tam giác ABC vuông tại A.
b) Tính tích vô hướng
c) Tính
và
12) Trên mặt phẳng tọa độ Oxy cho bốn điểm A(7;-3), B(8;4), C(1;5) và D(0;-2). Chứng minh rằng tứ giác ABCD là hình vuông.
13) Cho bốn điểm bất kì A, B, C, D. Chứng minh rằng:
Từ đó suy ra một cách chứng minh định lí: "Ba đường cao của một tam giác đồng quy".
14) Cho tam giác ABC với ba trung tuyến AD, BE, CF. Chứng minh rằng:
15) Chứng minh rằng điều kiện cần và đủ để tam giác ABC vuông tại A là:
16) Cho nửa đường 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
và
b) Hãy dùng kết quả câu a) để tính
theo R.
Xem thêm[sửa]
Tài liệu tham khảo[sửa]
- Sách in:
- Hình học 10, Nhà xuất bản Giáo dục, 2006, trang 38 và 41.
- Hình học 10 Nâng cao, Nhà xuất bản Giáo dục, 2006, trang 44.
- Hình học 10, Nhà xuất bản Giáo dục, 2001, trang 38.
- Tài liệu giáo khoa thí điểm, Hình học 10, Nhà xuất bản Giáo dục, 1996, trang 30.
<<< Hình học 10
Liên kết đến đây
- Hình học 10
- Thành viên:Nguyenthephuc/Note: Đang viết
- Phân phối chương trình môn Toán lớp 10, Trung học phổ thông, Năm học 2006 - 2007
- Hình học 10/Chương II/§3. Các hệ thức lượng trong tam giác và giải tam giác
Từ khóa » Tích Của 2 Vecto Ngược Hướng
-
Lý Thuyết Về Tích Vô Hướng Của 2 Vectơ Và Các Dạng Bài Tập
-
Bài 3. Tích Của Vectơ Với Một Số - Củng Cố Kiến Thức
-
Tích Vô Hướng Của 2 Véc Tơ - 123doc
-
Tích Vô Hướng Của Hai Vectơ - O₂ Education
-
Lý Thuyết Tích Vô Hướng Của Hai Vectơ - TopLoigiai
-
Tích Có Hướng Của 2 Vecto Là Gì ? Định Nghĩa Và Tính Chất
-
Sự Cùng Phương, Cùng Hướng Của Hai Vectơ
-
Tích Có Hướng Của Hai Véc Tơ Trong Không Gian
-
Tóm Tắt Toàn Bộ Lý Thuyết Về Vectơ - Trường Quốc Học
-
Tổng Và Hiệu Của Hai Vectơ
-
Lý Thuyết Tích Của Vectơ Với Một Số | SGK Toán Lớp 10
-
Góc Giữa 2 Vecto Trong Không Gian: Lý Thuyết, Bài Tập & Tài Liệu

Hình 2-7 Cho tam giác ABC vuông tại A và có
(hình 2-7). Vẽ và tính các góc:
, được xác định bởi công thức:
(1) 








có đúng với mọi vectơ
tùy ý và mọi số thực k, ta có:
(Tính chất giao hoán)
(Tính chất phân phối đối với phép cộng)







và
. Tìm m để hai đó vuông góc với nhau? 
và
. Tính góc
. 
và
.