Câu 4:
Trước tiên, ta sẽ kiểm tra từng mệnh đề một để xác định mệnh đề đúng.
A. $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{AC'}$
- Ta có $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} = \overrightarrow{AC}$ (theo quy tắc tam giác trong hình học vector).
- Thêm vào đó, $\overrightarrow{AC} + \overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{AC'}$ (vì $\overrightarrow{AC'}$ là tổng của $\overrightarrow{AC}$ và $\overrightarrow{AA'}$).
Do đó, $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{AC'}$. Mệnh đề này đúng.
B. $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC} + \overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{AD}$
- Ta có $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC}$ không thể bằng $\overrightarrow{AD}$ vì $\overrightarrow{AC}$ đã bao gồm cả $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{AD}$.
- Do đó, mệnh đề này sai.
C. $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AC} = \overrightarrow{AC}$
- Ta có $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} = \overrightarrow{AC}$.
- Thêm vào đó, $\overrightarrow{AC} + \overrightarrow{AC}$ không thể bằng $\overrightarrow{AC}$.
Do đó, mệnh đề này sai.
D. $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AC} = \overrightarrow{AC}$
- Ta có $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} = \overrightarrow{AC}$.
- Thêm vào đó, $\overrightarrow{AC} + \overrightarrow{AC}$ không thể bằng $\overrightarrow{AC}$.
Do đó, mệnh đề này sai.
Kết luận: Mệnh đề đúng là A. $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{AC'}$.
Đáp án: A. $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{AC'}$
Câu 5:
Trước tiên, ta sẽ phân tích từng véc-tơ trong phép toán $\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{DC} + \overrightarrow{AA^\prime}$.
- $\overrightarrow{BC}$ là véc-tơ từ điểm B đến điểm C.
- $\overrightarrow{DC}$ là véc-tơ từ điểm D đến điểm C.
- $\overrightarrow{AA^\prime}$ là véc-tơ từ điểm A đến điểm A'.
Bây giờ, ta sẽ cộng từng véc-tơ này lại theo quy tắc hình học của véc-tơ.
1. Ta có $\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{DC}$:
- $\overrightarrow{BC}$ là véc-tơ từ B đến C.
- $\overrightarrow{DC}$ là véc-tơ từ D đến C.
- Khi cộng hai véc-tơ này, ta nhận thấy rằng $\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{DC}$ sẽ tạo thành véc-tơ từ B đến D, tức là $\overrightarrow{BD}$.
2. Tiếp theo, ta cộng $\overrightarrow{BD}$ với $\overrightarrow{AA^\prime}$:
- $\overrightarrow{BD}$ là véc-tơ từ B đến D.
- $\overrightarrow{AA^\prime}$ là véc-tơ từ A đến A'.
- Khi cộng hai véc-tơ này, ta nhận thấy rằng $\overrightarrow{BD} + \overrightarrow{AA^\prime}$ sẽ tạo thành véc-tơ từ B đến D' (vì $\overrightarrow{AA^\prime}$ là véc-tơ thẳng đứng từ đáy lên đỉnh của hình hộp).
Do đó, kết quả của phép toán $\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{DC} + \overrightarrow{AA^\prime}$ là $\overrightarrow{BD'}$.
Tuy nhiên, trong các đáp án đã cho, không có véc-tơ $\overrightarrow{BD'}$. Vì vậy, ta cần kiểm tra lại các đáp án đã cho để xem có véc-tơ nào tương đương với $\overrightarrow{BD'}$ không.
Ta nhận thấy rằng $\overrightarrow{BD'}$ là véc-tơ từ B đến D', và trong các đáp án đã cho, véc-tơ $\overrightarrow{AC'}$ là véc-tơ từ A đến C'. Do đó, $\overrightarrow{AC'}$ là véc-tơ tương đương với $\overrightarrow{BD'}$.
Vậy, kết quả của phép toán $\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{DC} + \overrightarrow{AA^\prime}$ là $\overrightarrow{AC'}$.
Đáp án đúng là: B. $\overrightarrow{AC'}$.
Câu 6:
Trước tiên, ta sẽ xác định các vectơ trong hình lập phương ABCD.EFGH.
- $\overrightarrow{CB}$ là vectơ từ đỉnh C đến đỉnh B.
- $\overrightarrow{CD}$ là vectơ từ đỉnh C đến đỉnh D.
- $\overrightarrow{CG}$ là vectơ từ đỉnh C đến đỉnh G.
Theo quy tắc cộng vectơ, ta có:
\[
\overrightarrow{x} = \overrightarrow{CB} + \overrightarrow{CD} + \overrightarrow{CG}
\]
Trong hình lập phương, ta biết rằng:
- $\overrightarrow{CB}$ là vectơ dọc theo cạnh bên của hình lập phương.
- $\overrightarrow{CD}$ là vectơ dọc theo cạnh đáy của hình lập phương.
- $\overrightarrow{CG}$ là vectơ dọc theo đường chéo của mặt bên của hình lập phương.
Ta thấy rằng:
\[
\overrightarrow{CB} + \overrightarrow{CD} = \overrightarrow{CG}
\]
Do đó:
\[
\overrightarrow{x} = \overrightarrow{CG} + \overrightarrow{CG} = \overrightarrow{CH}
\]
Vậy, $\overrightarrow{x} = \overrightarrow{CH}$.
Đáp án đúng là: B. $\overrightarrow{x} = \overrightarrow{CH}$.
Câu 7:
Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta sẽ kiểm tra từng mệnh đề một để xác định mệnh đề nào đúng.
A. $\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{SB}$
Ta có:
$\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{SA} + (-\overrightarrow{AB})$
Theo quy tắc trừ vectơ, $\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{AB}$ không bằng $\overrightarrow{SB}$. Do đó, mệnh đề này sai.
B. $\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB} = \overrightarrow{AB}$
Ta có:
$\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB} = \overrightarrow{SA} + (-\overrightarrow{SB})$
Theo quy tắc trừ vectơ, $\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB}$ không bằng $\overrightarrow{AB}$. Do đó, mệnh đề này sai.
C. $\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB} = \overrightarrow{BA}$
Ta có:
$\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB} = \overrightarrow{SA} + (-\overrightarrow{SB})$
Theo quy tắc trừ vectơ, $\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB}$ bằng $\overrightarrow{BA}$. Do đó, mệnh đề này đúng.
D. $\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB} = \overrightarrow{SC}$
Ta có:
$\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB} = \overrightarrow{SA} + (-\overrightarrow{SB})$
Theo quy tắc trừ vectơ, $\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB}$ không bằng $\overrightarrow{SC}$. Do đó, mệnh đề này sai.
Vậy, mệnh đề đúng là:
C. $\overrightarrow{SA} - \overrightarrow{SB} = \overrightarrow{BA}$
Câu 8:
Để tìm giá trị của \( k \) trong đẳng thức \(\overrightarrow{DA} + \overrightarrow{DB} + \overrightarrow{DC} = k \overrightarrow{DG}\), ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định trọng tâm G của tam giác ABC:
Trọng tâm \( G \) của tam giác \( ABC \) được xác định bởi:
\[
\overrightarrow{G} = \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{3}
\]
2. Biểu diễn vectơ DG:
Vectơ \(\overrightarrow{DG}\) từ điểm \( D \) đến trọng tâm \( G \) của tam giác \( ABC \) là:
\[
\overrightarrow{DG} = \overrightarrow{G} - \overrightarrow{D} = \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{3} - \overrightarrow{D}
\]
3. Tính tổng các vectơ DA, DB, DC:
Ta có:
\[
\overrightarrow{DA} = \overrightarrow{A} - \overrightarrow{D}, \quad \overrightarrow{DB} = \overrightarrow{B} - \overrightarrow{D}, \quad \overrightarrow{DC} = \overrightarrow{C} - \overrightarrow{D}
\]
Tổng của chúng là:
\[
\overrightarrow{DA} + \overrightarrow{DB} + \overrightarrow{DC} = (\overrightarrow{A} - \overrightarrow{D}) + (\overrightarrow{B} - \overrightarrow{D}) + (\overrightarrow{C} - \overrightarrow{D})
\]
\[
= \overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} + \overrightarrow{C} - 3\overrightarrow{D}
\]
4. So sánh với vectơ DG:
Ta thấy rằng:
\[
\overrightarrow{DA} + \overrightarrow{DB} + \overrightarrow{DC} = \overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} + \overrightarrow{C} - 3\overrightarrow{D}
\]
\[
= 3 \left( \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B} + \overrightarrow{C}}{3} - \overrightarrow{D} \right)
\]
\[
= 3 \overrightarrow{DG}
\]
Do đó, giá trị của \( k \) là 3.
Đáp án: B. \( k = 3 \).
Câu 9:
Trước tiên, ta cần hiểu rằng trọng tâm G của tam giác ABC chia mỗi đường trung tuyến thành tỉ số 2:1, tính từ đỉnh đến trọng tâm.
Ta sẽ chứng minh rằng $\overrightarrow{SA} + \overrightarrow{SB} + \overrightarrow{SC} = 3\overrightarrow{SG}$.
Bước 1: Xác định các vectơ liên quan:
- $\overrightarrow{SA}$ là vectơ từ S đến A.
- $\overrightarrow{SB}$ là vectơ từ S đến B.
- $\overrightarrow{SC}$ là vectơ từ S đến C.
- $\overrightarrow{SG}$ là vectơ từ S đến G.
Bước 2: Ta biết rằng trọng tâm G của tam giác ABC thỏa mãn:
\[ \overrightarrow{GA} + \overrightarrow{GB} + \overrightarrow{GC} = \overrightarrow{0} \]
Bước 3: Ta viết các vectơ từ S đến các điểm A, B, C và G theo quy tắc vectơ:
\[ \overrightarrow{SA} = \overrightarrow{SG} + \overrightarrow{GA} \]
\[ \overrightarrow{SB} = \overrightarrow{SG} + \overrightarrow{GB} \]
\[ \overrightarrow{SC} = \overrightarrow{SG} + \overrightarrow{GC} \]
Bước 4: Cộng các vectơ này lại:
\[ \overrightarrow{SA} + \overrightarrow{SB} + \overrightarrow{SC} = (\overrightarrow{SG} + \overrightarrow{GA}) + (\overrightarrow{SG} + \overrightarrow{GB}) + (\overrightarrow{SG} + \overrightarrow{GC}) \]
Bước 5: Gom các vectơ giống nhau:
\[ \overrightarrow{SA} + \overrightarrow{SB} + \overrightarrow{SC} = 3\overrightarrow{SG} + (\overrightarrow{GA} + \overrightarrow{GB} + \overrightarrow{GC}) \]
Bước 6: Vì $\overrightarrow{GA} + \overrightarrow{GB} + \overrightarrow{GC} = \overrightarrow{0}$, nên:
\[ \overrightarrow{SA} + \overrightarrow{SB} + \overrightarrow{SC} = 3\overrightarrow{SG} \]
Vậy đáp án đúng là:
C. $\overrightarrow{SA} + \overrightarrow{SB} + \overrightarrow{SC} = 3\overrightarrow{SG}$.
Câu 10:
Để tính tích vô hướng $\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AM}$, ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm tọa độ các điểm:
- Chọn hệ tọa độ sao cho:
- Điểm A ở gốc tọa độ: \(A(0, 0, 0)\)
- Điểm B nằm trên trục Ox: \(B(a, 0, 0)\)
- Điểm C nằm trong mặt phẳng Oxy: \(C\left(\frac{a}{2}, \frac{a\sqrt{3}}{2}, 0\right)\)
- Điểm D nằm thẳng đứng trên trục Oz: \(D\left(\frac{a}{2}, \frac{a\sqrt{3}}{6}, \frac{a\sqrt{6}}{3}\right)\)
2. Tìm tọa độ của M:
- M là trung điểm của CD, do đó:
\[
M = \left(\frac{\frac{a}{2} + \frac{a}{2}}{2}, \frac{\frac{a\sqrt{3}}{2} + \frac{a\sqrt{3}}{6}}{2}, \frac{0 + \frac{a\sqrt{6}}{3}}{2}\right) = \left(\frac{a}{2}, \frac{a\sqrt{3}}{3}, \frac{a\sqrt{6}}{6}\right)
\]
3. Tìm các vectơ:
- Vectơ $\overrightarrow{AB}$:
\[
\overrightarrow{AB} = B - A = (a, 0, 0)
\]
- Vectơ $\overrightarrow{AM}$:
\[
\overrightarrow{AM} = M - A = \left(\frac{a}{2}, \frac{a\sqrt{3}}{3}, \frac{a\sqrt{6}}{6}\right)
\]
4. Tính tích vô hướng:
- Tích vô hướng $\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AM}$:
\[
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AM} = a \cdot \frac{a}{2} + 0 \cdot \frac{a\sqrt{3}}{3} + 0 \cdot \frac{a\sqrt{6}}{6} = \frac{a^2}{2}
\]
Vậy tích vô hướng $\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AM}$ là $\frac{a^2}{2}$.
Đáp án đúng là: B. $\frac{a^2}{2}$.