Câu 8.
Để tìm véc tơ có độ dài bằng 5, ta cần tính độ dài của mỗi véc tơ và so sánh với 5.
- Độ dài của véc tơ $\overrightarrow{a} = (\sqrt{3}, \sqrt{2})$:
\[ |\overrightarrow{a}| = \sqrt{(\sqrt{3})^2 + (\sqrt{2})^2} = \sqrt{3 + 2} = \sqrt{5} \neq 5 \]
- Độ dài của véc tơ $\overrightarrow{b} = (\sqrt{11}, \sqrt{14})$:
\[ |\overrightarrow{b}| = \sqrt{(\sqrt{11})^2 + (\sqrt{14})^2} = \sqrt{11 + 14} = \sqrt{25} = 5 \]
- Độ dài của véc tơ $\overrightarrow{c} = (3, 2)$:
\[ |\overrightarrow{c}| = \sqrt{3^2 + 2^2} = \sqrt{9 + 4} = \sqrt{13} \neq 5 \]
- Độ dài của véc tơ $\overrightarrow{d} = (2, 1)$:
\[ |\overrightarrow{d}| = \sqrt{2^2 + 1^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5} \neq 5 \]
Như vậy, véc tơ có độ dài bằng 5 là $\overrightarrow{b} = (\sqrt{11}, \sqrt{14})$.
Đáp án đúng là: B. $\overrightarrow{b} = (\sqrt{11}, \sqrt{14})$.
Câu 9.
Để tìm véc tơ có độ dài bằng 4, ta cần tính độ dài của mỗi véc tơ đã cho và so sánh với 4.
- Độ dài của véc tơ $\overrightarrow{a} = (\sqrt{2}; \sqrt{2})$:
\[ |\overrightarrow{a}| = \sqrt{(\sqrt{2})^2 + (\sqrt{2})^2} = \sqrt{2 + 2} = \sqrt{4} = 2 \]
- Độ dài của véc tơ $\overrightarrow{b} = (\sqrt{3}; 1)$:
\[ |\overrightarrow{b}| = \sqrt{(\sqrt{3})^2 + 1^2} = \sqrt{3 + 1} = \sqrt{4} = 2 \]
- Độ dài của véc tơ $\overrightarrow{c} = (\sqrt{7}; 3)$:
\[ |\overrightarrow{c}| = \sqrt{(\sqrt{7})^2 + 3^2} = \sqrt{7 + 9} = \sqrt{16} = 4 \]
- Độ dài của véc tơ $\overrightarrow{d} = (2; 2)$:
\[ |\overrightarrow{d}| = \sqrt{2^2 + 2^2} = \sqrt{4 + 4} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \]
Như vậy, trong các véc tơ đã cho, chỉ có véc tơ $\overrightarrow{c} = (\sqrt{7}; 3)$ có độ dài bằng 4.
Đáp án đúng là: C. $\overrightarrow{c} = (\sqrt{7}; 3)$.
Câu 10.
Để tính tích vô hướng của hai véc tơ $\overrightarrow{u}$ và $\overrightarrow{v}$, ta sử dụng công thức:
\[ \overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = |\overrightarrow{u}| \cdot |\overrightarrow{v}| \cdot \cos(\theta) \]
Trong đó:
- $|\overrightarrow{u}| = 4$
- $|\overrightarrow{v}| = 6$
- $\theta = 30^\circ$
Bước 1: Tính $\cos(30^\circ)$
\[ \cos(30^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Bước 2: Thay các giá trị vào công thức
\[ \overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = 4 \cdot 6 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Bước 3: Thực hiện phép nhân
\[ \overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = 24 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 12\sqrt{3} \]
Vậy, tích vô hướng của hai véc tơ $\overrightarrow{u}$ và $\overrightarrow{v}$ là:
\[ \overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = 12\sqrt{3} \]
Đáp án đúng là: A. $\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = 12\sqrt{3}$.
Câu 11.
Hai véc tơ $\overrightarrow{u} = (u_1, u_2)$ và $\overrightarrow{v} = (v_1, v_2)$ vuông góc với nhau nếu tích vô hướng của chúng bằng 0, tức là:
\[ u_1 \cdot v_1 + u_2 \cdot v_2 = 0 \]
Ta sẽ kiểm tra từng cặp véc tơ:
A. $\overrightarrow{u} = (3, -6)$ và $\overrightarrow{v} = (2, -1)$
\[ 3 \cdot 2 + (-6) \cdot (-1) = 6 + 6 = 12 \neq 0 \]
Do đó, cặp véc tơ này không vuông góc với nhau.
B. $\overrightarrow{u} = (3, 6)$ và $\overrightarrow{v} = (2, -1)$
\[ 3 \cdot 2 + 6 \cdot (-1) = 6 - 6 = 0 \]
Do đó, cặp véc tơ này vuông góc với nhau.
C. $\overrightarrow{u} = (3, 6)$ và $\overrightarrow{v} = (2, 1)$
\[ 3 \cdot 2 + 6 \cdot 1 = 6 + 6 = 12 \neq 0 \]
Do đó, cặp véc tơ này không vuông góc với nhau.
D. $\overrightarrow{u} = (-3, 6)$ và $\overrightarrow{v} = (2, -1)$
\[ -3 \cdot 2 + 6 \cdot (-1) = -6 - 6 = -12 \neq 0 \]
Do đó, cặp véc tơ này không vuông góc với nhau.
Vậy cặp véc tơ vuông góc với nhau là:
\[ \boxed{B. \overrightarrow{u} = (3, 6) \text{ và } \overrightarrow{v} = (2, -1)} \]
Câu 12.
Hai véc tơ $\overrightarrow u$ và $\overrightarrow v$ vuông góc với nhau thì tích vô hướng của chúng bằng 0, tức là $\overrightarrow u \cdot \overrightarrow v = 0$. Ta sẽ kiểm tra từng cặp tọa độ để tìm ra cặp nào thỏa mãn điều kiện này.
A. Với $\overrightarrow u = (2, -5)$ và $\overrightarrow v = (5, -2)$:
\[
\overrightarrow u \cdot \overrightarrow v = 2 \times 5 + (-5) \times (-2) = 10 + 10 = 20 \neq 0
\]
Cặp này không thỏa mãn.
B. Với $\overrightarrow u = (3, 1)$ và $\overrightarrow v = (-2, -6)$:
\[
\overrightarrow u \cdot \overrightarrow v = 3 \times (-2) + 1 \times (-6) = -6 - 6 = -12 \neq 0
\]
Cặp này không thỏa mãn.
C. Với $\overrightarrow u = (-1, 2)$ và $\overrightarrow v = (4, 2)$:
\[
\overrightarrow u \cdot \overrightarrow v = (-1) \times 4 + 2 \times 2 = -4 + 4 = 0
\]
Cặp này thỏa mãn.
D. Với $\overrightarrow u = (-3, 2)$ và $\overrightarrow v = (-2, 3)$:
\[
\overrightarrow u \cdot \overrightarrow v = (-3) \times (-2) + 2 \times 3 = 6 + 6 = 12 \neq 0
\]
Cặp này không thỏa mãn.
Vậy đáp án đúng là:
C. $(-1, 2)$ và $(4, 2)$.
Câu 13.
Để tính $\cos(\overrightarrow u,\overrightarrow v)$, ta sử dụng công thức:
\[ \cos(\overrightarrow u,\overrightarrow v) = \frac{\overrightarrow u \cdot \overrightarrow v}{|\overrightarrow u| |\overrightarrow v|} \]
Trước tiên, ta tính tích vô hướng $\overrightarrow u \cdot \overrightarrow v$:
\[ \overrightarrow u \cdot \overrightarrow v = 3 \times 2 + 4 \times 1 = 6 + 4 = 10 \]
Tiếp theo, ta tính độ dài của các véc tơ $\overrightarrow u$ và $\overrightarrow v$:
\[ |\overrightarrow u| = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5 \]
\[ |\overrightarrow v| = \sqrt{2^2 + 1^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5} \]
Bây giờ, ta thay các giá trị đã tính vào công thức:
\[ \cos(\overrightarrow u,\overrightarrow v) = \frac{10}{5 \times \sqrt{5}} = \frac{10}{5\sqrt{5}} = \frac{2}{\sqrt{5}} = \frac{2\sqrt{5}}{5} \]
Vậy đáp án đúng là:
D. $\cos(\overrightarrow u,\overrightarrow v) = \frac{2\sqrt{5}}{5}$.
Câu 14.
Để tính góc giữa hai véc tơ $\overrightarrow{u} = (1; 1)$ và $\overrightarrow{v} = (2; 0)$, ta sử dụng công thức tính cosin của góc giữa hai véc tơ:
\[ \cos(\theta) = \frac{\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v}}{|\overrightarrow{u}| |\overrightarrow{v}|} \]
Trước tiên, ta tính tích vô hướng của hai véc tơ:
\[ \overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = 1 \cdot 2 + 1 \cdot 0 = 2 \]
Tiếp theo, ta tính độ dài của mỗi véc tơ:
\[ |\overrightarrow{u}| = \sqrt{1^2 + 1^2} = \sqrt{2} \]
\[ |\overrightarrow{v}| = \sqrt{2^2 + 0^2} = 2 \]
Bây giờ, ta thay các giá trị này vào công thức:
\[ \cos(\theta) = \frac{2}{\sqrt{2} \cdot 2} = \frac{2}{2\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2} \]
Ta biết rằng $\cos(45^\circ) = \frac{\sqrt{2}}{2}$, do đó góc giữa hai véc tơ là:
\[ \theta = 45^\circ \]
Vậy đáp án đúng là:
A. $(\overrightarrow{u}, \overrightarrow{v}) = 45^\circ$.