Giải bài tập SBT Toán 10 Bài 3: Tích của vec tơ với một số

eLib xin giới thiệu đến quý thầy cô giáo và các em học sinh nội dung giải bài tập bài Tích của vec tơ với một số Toán 10. Tài liệu gồm 16 bài tập trang 31, 32 có phương pháp và hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài sẽ giúp các em ôn tập thật tốt kiến thức, cũng cố kỹ năng làm bài tập hiệu quả. Mời các em cùng tham khảo.

Giải bài tập SBT Toán 10 Bài 3: Tích của vec tơ với một số

Giải bài tập SBT Toán 10 Bài 3: Tích của vec tơ với một số

1. Giải bài 1.20 trang 31 SBT Hình học 10

a) a=b0

b) a=bvàa0

c) a,b cùng hướng và |a|=20,|b|=5

d) a,b ngược hướng và |a|=5,|b|=15

e) a=0,b0

g) a0,b=0

h) a=0,b=0

Phương pháp giải

- Phân phối với phép cộng vec tơ:

k(a+b)=ka+kb

- Phân phối với phép cộng các số:

(h+k)a=ha+ka

- Kết hợp:

h(ka)=(h.k)a

-  1.a=a;(1)a=a

Hướng dẫn giải

a) a=bm=1

b) a=bm=1

c) a,b cùng hướng => m > 0 và |m|=|a||b|=205=4

Vậy m = 4.

d) a,b ngược hướng => m < 0 và |m|=|a||b|=515=13

Vậy m=13

e)

a=0|a|=0|m|=|a||b|=0|b|=0m=0

g) b=0|b|=0|m|=|a||b|=|a|0

=> không tồn tại m.

h) a=b=0 mọi giá trị của m đều thỏa mãn.

2. Giải bài 1.21 trang 31 SBT Hình học 10

Chứng minh rằng:

a) Nếu a=b thì ma=mb

b) ma=mb và m0 thì a=b

c) Nếu ma=na và a0 thì m = n

Phương pháp giải

Sử dụng tinh chất: Nếu a=b thì hai véc tơ cùng hướng và cùng độ dài.

Hướng dẫn giải

a) a=b=>|a|=|b| và a,b cùng hướng. Ta có |ma|=|m||a|,|mb|=|m||b| do đó |ma|=|mb|

ma,mb cùng hướng. Vậy ma=mb

b) ma=mb=>|ma|=|mb|=>|a|=|b| vì m0

ma,mb cùng hướng => a và b cùng hướng.

Vậy a=b

c) ma=na=>|ma|=|na|=>|m|=|n| vì a0

ma,na cùng hướng => m và n cùng dấu.

Vậy m = n.

3. Giải bài 1.22 trang 31 SBT Hình học 10

Chứng minh rằng tổng của n véc tơ a bằng na (n là số nguyên dương).

Phương pháp giải

Sử dụng tính chất (k+l)a=ka+la

Hướng dẫn giải

Ta có: a+a+...+a=(1+1+...+1)a=na

4. Giải bài 1.23 trang 31 SBT Hình học 10

Cho tam giác ABC. Chứng minh rằng nếu GA+GB+GC=0 thì G là trọng tâm của tam giác ABC.

Phương pháp giải

- Gọi I là trung điểm của BC.

- Sử dụng tính chất tring điểm của tính chất trọng tâm của tam giác để chứng minh.

Hướng dẫn giải

Gọi I là trung điểm của BC

GA+GB+GC=0GA+2GI=0GA=2GI

Từ đó suy ra ba điểm A, G, I thẳng hàng, trong đó GA = 2GI, G nằm giữa A và I.

Vậy G là trọng tâm của tam giác ABC.

5. Giải bài 1.24 trang 31 SBT Hình học 10

Cho hai tam giác ABC và A'B'C'. Chứng minh rằng nếu AA+BB+CC=0 thì hai tam giác đó có cùng trọng tâm.

Phương pháp giải

- Gọi G và G' lần lượt là trọng tâm của hai tam giác ABC và A'B'C'.

- Xen điểm thích hợp và chứng minh GG=0

Hướng dẫn giải

Gọi G và G' lần lượt là trọng tâm của hai tam giác ABC và A'B'C'. Ta có:

AA=AG+GG+GA

BB=BG+GG+GB

CC=CG+GG+GC

Cộng từng vế của ba đẳng thức trên ta được:

AA+BB+CC=(AG+BG+CG)+3GG+(GA+GB+GC)=0+3GG+0=3GG

Do đó, nếu AA+BB+CC=0 thì GG=0 hay GG

Chú ý: Từ chứng minh trên cũng suy ra rằng nếu hai tam giác ABC và A'B'C' có cùng trọng tâm thì AA+BB+CC=0

6. Giải bài 1.25 trang 31 SBT Hình học 10

Cho hai vec tơ không cùng phương ab. Dựng các vec tơ:

a) 2a+b

b) a2b

c) a+12b

Phương pháp giải

Dựng các véc tơ ở mỗi biểu thức rồi thực hiện cộng, trừ các véc tơ thu được véc tơ tổng, hiệu.

Hướng dẫn giải

a) 

b) 

c) 

7. Giải bài 1.26 trang 31 SBT Hình học 10

Cho lục giác đều ABCDEF tâm O có cạnh a.

a) Phân tích vec tơ AD theo hai vec tơ AB và AF

b) Tính độ dài của vec tơ 12AB+12BC theo a.

Phương pháp giải

a) Dựng hình

Ta có: AD=2AO=2(AB+AF)=2AB+2AF

b) Chứng minh |12AB+12BC|=12|AC|

Tứ giác AOCB là hình thoi nên AC=2AH=a3

Suy ra độ dài của vec tơ 12AB+12BC theo a.

Hướng dẫn giải

a)

AD=2AO=2(AB+AF)=2AB+2AF

b) 

12AB+12BC=12(AB+BC)=12AC|12AB+12BC|=12|AC|

Dễ thấy tam giác OAB đều có AH=AB2BH2=a2a24=a32

Tứ giác AOCB là hình thoi nên AC=2AH=a3

Vậy  |12AB+12BC|=12|AC|=a32

8. Giải bài 1.27 trang 31 SBT Hình học 10

Cho tam giác ABC có trung tuyến AM (M là trung điểm của BC). Phân tích vec tơ AM theo hai vec tơ ABAC

Phương pháp giải

- Gọi E, F lần lượt là trung điểm của AB, AC.

- Sử dụng tính chất hình bình hành để suy ra kết quả.

Hướng dẫn giải

Gọi E, F lần lượt là trung điểm của AB, AC.

ME là đường trung bình tam giác nên ME//AC và ME=12AC

AF=12AC nên ME=AF.

Lại có ME//AF nên tứ giác AFME là hình bình hành nên AM=AE+AF=12AB+12AC

9. Giải bài 1.28 trang 32 SBT Hình học 10

Cho tam giác ABC. Gọi M là trung điểm của AB và N là một điểm trên cạnh AC sao cho NA = 2NC. Gọi K là trung điểm của MN. Phân tích vec tơ AK theo ABAC

Phương pháp giải

Sử dụng quy tắc trung điểm và mối quan hệ giữa các véc tơ để biểu diễn.

Hướng dẫn giải

Ta có:

AK=12(AM+AN)=12(12AB+23AC)=14AB+13AC

10. Giải bài 1.29 trang 32 SBT Hình học 10

Cho tam giác ABC. Dựng AB=BC,CA=ABvàBC=CA

a) Chứng minh rằng A là trung điểm của B'C'

b) Chứng minh các đường thẳng AA', BB', CC' đồng quy

Phương pháp giải

a) Chứng minh AB+AC=0

b) Chứng minh AA',BB',CC' đồng quy tại trọng tâm G của tam giác ABC

Hướng dẫn giải

a)

BC=CATứ giác ACBC' là hình bình hành AC=CB

AB+AC=BC+CB=BB=0AlàtrungđimcaBC

b) Vì tứ giác ACBC' là hình bình hành nên CC' chứa trung tuyến của tam giác ABC xuất phát từ đỉnh C

Tương tự như vậy với AA' và BB'.

Cụ thể AA' chứa trung tuyến của tam giác ABC kẻ từ A.

BB' chứa trung tuyến của tam giác ABC kẻ từ B.

Mà ba trung tuyến đồng quy tại trọng tâm của tam giác ABC.

Do đó AA',BB',CC' đồng quy tại trọng tâm G của tam giác ABC.

11. Giải bài 1.30 trang 32 SBT Hình học 10

Cho tam giác ABC. Điểm I trên cạnh AC sao cho CI=14CA, J là điểm mà BJ=12AC23AB

a) Chứng minh BI=34ACAB

b) Chứng minh B, I, J thẳng hàng.

c) Hãy dựng điểm J thỏa mãn điều kiện đề bài.

Phương pháp giải

a) Xen điểm và biểu diễn các véc tơ thích hợp.

b) Chứng minh BJ=kBI

c) Dựng hình dựa vào ý b.

Hướng dẫn giải

a) 

BI=BA+AI=AB+34AC

b) 

Ta có:

BJ=12AC23ABBI=34ACAB23BI=23(34ACAB)=12AC23AB=BJBJ=23BI

Vậy ba điểm B, J, I thẳng hàng.

c) Do BJ=23BI nên ta dựng được hình như hình vẽ trên.

12. Giải bài 1.31 trang 32 SBT Hình học 10

Cho hình bình hành ABCD có O là giao điểm của hai đường chéo. Chứng minh rằng với điểm M bất kì ta có MA+MB+MC+MD=4MO

Phương pháp giải

Sử dụng quy tắc trung điểm, chú ý O là trung điểm mỗi đoạn thẳng AC,BD.

Hướng dẫn giải

MA+MC=2MO ( Vì O là trung điểm của AC)

MB+MD=2MO ( Vì O là trung điểm của BD)

Vậy MA+MB+MC+MD=4MO

13. Giải bài 1.32 trang 32 SBT Hình học 10

Cho tứ giác ABCD. Gọi I và J lần lượt là trung điểm của hai đường chéo AC và BD. Chứng minh AB+CD=2IJ

Phương pháp giải

Xen điểm vào véc tơ IJ rồi thực hiện cộng các véc tơ.

Hướng dẫn giải

Ta có: IJ=IA+AB+BJ

IJ=IC+CD+DJ

Cộng từng vế hai đẳng thức trên ta được

2IJ=(IA+IC)+(BJ+DJ)+AB+CD =AB+CD

14. Giải bài 1.33 trang 32 SBT Hình học 10

Cho tứ giác ABCD. Các điểm M, N , P và Q lần lượt là trung điểm của AB, BC, CD và DA. Chứng minh rằng hai tam giác ANP và CMQ có cùng trọng tâm.

Phương pháp giải

- Gọi G là trọng tâm của tam giác ANP.

- Chứng minh GC+GM+GQ=0 và kết luận.

Hướng dẫn giải

Gọi G là trọng tâm của tam giác ANP.

Khi đó GA+GN+GP=0

Ta có:

GC+GM+GQ=GA+AC+GN+NM+GP+PQ =(GA+GN+GP)+AC+(NM+PQ)

=AC+CA=0

(Vì NM=12CA,PQ=12CA nên NM+PQ=CA).

Vậy GC+GM+GQ=0

Suy ra G là trọng tâm của tam giác CMQ.

15. Giải bài 1.34 trang 32 SBT Hình học 10

Cho tam giác ABC.

a) Tìm điểm K sao cho KA+2KB=CB

b) Tìm điểm M sao cho MA+MB+2MC=0

Phương pháp giải

a) Chứng minh KA+KB+KC=0

Suy ra K là trọng tâm của tam giác ABC.

b) MA+MB+2MC=0

2MI+2MC=0 (I là trung điểm của AB)

Hay  MI+MC=0M là trung điểm của IC.

Hướng dẫn giải

a) KA+2KB=CB

KA+KB+KB=CB

(KA+KB)+(KBCB)=0

KA+KB+(KB+BC)=0

KA+KB+KC=0

Suy ra K là trọng tâm của tam giác ABC.

b) MA+MB+2MC=0

2MI+2MC=0 (I là trung điểm của AB)

Hay là trung điểm của IC.

16. Giải bài 1.35 trang 32 SBT Hình học 10

Cho tam giác ABC nội tiếp trong đường tròn tâm O, H là trực tâm của tam giác, D là điểm đối xứng của A qua O.

a) Chứng minh tứ giác HCDB là hình bình hành.

b) Chứng minh: HA+HD=2HO

HA+HB+HC=2HO

OA+OB+OC=OH

c) Gọi G là trọng tâm tam giác ABC.

Chứng minh OH=3OG

Từ đó có kết luận gì về ba điểm O, H, G?

Phương pháp giải

a) Chứng mình tứ giác có hai cặp cạnh đối diện song song.

b) Sử dụng tính chất của hình bình hành và tính chất trung điểm suy ra điều phải chứng minh.

c) Sử dụng kết quả câu trên suy ra kết luận.

Hướng dẫn giải

a) 

Vì AD là đường kính của đường tròn tâm O nên BDAB,DCAC

Ta có CHAB,BHAC nên suy ra CH // BD và BH // DC.

Vậy tứ giác HCDB là hình bình hành.

b) Vì O là trung điểm của AD nên HA+HD=2HO (1)

Vì tứ giác HCDB là hình bình hành nên ta có HB+HC=HD(2)

Từ (1) và (2) suy ra: HA+HB+HC=2HO (3)

Theo quy tắc ba điểm, từ (3) suy ra HO+OA+HO+OB+HO+OC=2HO

Vậy OA+OB+OC=OH (4).

c) G là trọng tâm của tam giác ABC.

Ta có OA+OB+OC=3OG

Từ (4) suy ra OH=3OG. Vậy ba điểm O, H, G thẳng hàng.

Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Tích của vec tơ với một số Toán 10 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.

Trắc Nghiệm

Ngày:30/10/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM