Câu 1:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ kiểm tra từng trường hợp một để xác định tính đúng sai của các phát biểu.
A. Nếu thì là hình thang.
- Ta có .
- Điều này có nghĩa là trung điểm của các vectơ từ đỉnh đến các đỉnh của đáy nằm trên đường thẳng đi qua đỉnh và tâm của đáy .
- Tuy nhiên, điều kiện này không đủ để kết luận rằng là hình thang. Do đó, phát biểu này là sai.
B. Nếu là hình bình hành (hbh) thì .
- Nếu là hình bình hành, tâm của nó là trung điểm của cả hai đường chéo, tức là .
- Ta có vì mỗi vectơ từ đỉnh đến các đỉnh của đáy sẽ có tổng là bốn lần vectơ từ đỉnh đến tâm .
- Do đó, phát biểu này là đúng.
C. Nếu là hình thang thì .
- Nếu là hình thang, ta không thể chắc chắn rằng tổng các vectơ từ đỉnh đến các đỉnh của đáy sẽ là .
- Do đó, phát biểu này là sai.
D. Nếu thì là hình bình hành (hbh).
- Ta có .
- Điều này có nghĩa là trung điểm của các vectơ từ đỉnh đến các đỉnh của đáy nằm trên đường thẳng đi qua đỉnh và đỉnh .
- Điều này chỉ đúng nếu là hình bình hành, vì trong hình bình hành, tâm của nó là trung điểm của cả hai đường chéo.
- Do đó, phát biểu này là đúng.
Kết luận:
- Phát biểu đúng là: B và D.
Đáp án: B và D.
Câu 2:
Để chứng minh rằng M, N, P thẳng hàng, ta cần tìm điều kiện sao cho các vectơ và cùng phương.
Trước tiên, ta viết các vectơ , , , , , theo các vectơ cơ sở của hình hộp ABCD.A'B'C'D'.
Ta có:
Vì , suy ra M là trung điểm của đoạn thẳng AB.
Tiếp theo, ta viết các vectơ và :
Tương tự, ta viết các vectơ và :
Bây giờ, ta cần tìm các vectơ và :
Vì M là trung điểm của AB, ta có:
Thay vào các biểu thức trên:
Để M, N, P thẳng hàng, các vectơ và phải cùng phương. Điều này có nghĩa là tồn tại một số thực k sao cho:
Thay các biểu thức của và vào:
So sánh các thành phần tương ứng của hai vế, ta có:
Điều này dẫn đến:
Từ đây, ta có:
Vậy, để M, N, P thẳng hàng, ta cần:
Đáp số: và .