Bài 1:
a)
Tọa độ của là (-1, 0, 2).
b)
Tọa độ của là (2, -1, 0).
c)
Tọa độ của là (2, -7, 3).
d)
Tọa độ của là (0, , -2).
e)
Tọa độ của là (-, 0, 0).
f)
Tọa độ của là (0, 0, 4,5).
Bài 2:
a)
b)
c)
d)
e)
Bài 3:
a/ Tính tọa độ của vectơ
Tọa độ của vectơ là:
b/ Cho biết hãy tìm tọa độ các điểm A, B, C sao cho: .
Gọi tọa độ của các điểm A, B, C lần lượt là .
Ta có:
Vậy tọa độ của các điểm A, B, C lần lượt là .
Bài 4:
a) Ta có:
Suy ra:
Với , ta có:
b) Ta có:
Suy ra:
Với và , ta tính:
Do đó:
Suy ra:
c) Ta có:
Suy ra:
Với và , ta tính:
Do đó:
Đáp số:
a)
b)
c)
Bài 7:
a/ Tìm tọa độ trọng tâm G của
Tọa độ trọng tâm G của là:
hay
b/ Tính diện tích
Ta có:
Diện tích là:
Bài 8:
a/ Tìm tọa độ các đỉnh còn lại của hình hộp:
- Ta có
- Ta cũng có
- Vì là đỉnh đối diện với , nên .
- Ta tính :
- Do đó, , suy ra tọa độ của là .
- Tọa độ của là .
- Tọa độ của là .
- Tọa độ của là .
b/ Tìm tọa độ tâm của các mặt ABCD và ABB'A' của hình hộp đó:
- Tâm của mặt ABCD là trung điểm của đường chéo AC hoặc BD.
- Tâm của mặt ABB'A' là trung điểm của đường chéo AB hoặc A'B'.
Đáp số:
a/ Các đỉnh còn lại của hình hộp là: , , .
b/ Tâm của các mặt ABCD và ABB'A' lần lượt là và .
Bài 9:
Để kiểm tra xem ba điểm có thẳng hàng hay không, ta cần kiểm tra xem vectơ và có cùng phương hay không.
1. Tính vectơ :
2. Tính vectơ :
Kiểm tra xem và có cùng phương:
Do đó, và không cùng phương, vậy ba điểm không thẳng hàng.
Tiếp theo, ta kiểm tra bộ điểm :
1. Tính vectơ :
2. Tính vectơ :
Kiểm tra xem và có cùng phương:
Do đó, và cùng phương, vậy ba điểm thẳng hàng.
Kết luận: Bộ điểm có ba điểm thẳng hàng.
Bài 10:
a/ Tọa độ của vectơ tích có hướng của hai vectơ là:
b/ Tọa độ của vectơ tích có hướng của hai vectơ là:
c/ Tọa độ của vectơ tích có hướng của hai vectơ là:
d/ Tọa độ của vectơ tích có hướng của hai vectơ là:
e/ Tọa độ của vectơ tích có hướng của hai vectơ là:
Bài 11:
Để tính khoảng cách giữa hai điểm và trong không gian, ta sử dụng công thức khoảng cách giữa hai điểm và :
Ta sẽ áp dụng công thức này vào từng trường hợp cụ thể:
Trường hợp a:
- Điểm
- Điểm
Áp dụng công thức khoảng cách:
Trường hợp b:
- Điểm
- Điểm
Áp dụng công thức khoảng cách:
Trường hợp c:
- Điểm
- Điểm
Áp dụng công thức khoảng cách:
Vậy, khoảng cách giữa các cặp điểm là:
a)
b)
c)
Bài 12:
Để tính góc giữa hai vectơ và , ta sử dụng công thức:
Trong đó:
- là tích vô hướng của hai vectơ.
- và là độ dài của hai vectơ.
Trường hợp a: và
1. Tính tích vô hướng :
2. Tính độ dài của :
3. Tính độ dài của :
4. Tính :
5. Tính góc :
Trường hợp b: và
1. Tính tích vô hướng :
2. Tính độ dài của :
3. Tính độ dài của :
4. Tính :
5. Tính góc :
Kết luận:
- Góc giữa hai vectơ và trong trường hợp a là .
- Góc giữa hai vectơ và trong trường hợp b là .
Bài 13:
a/ Tính các góc của
Ta có:
Từ đó ta tính được:
Ta có:
b/ Tìm tọa độ trọng tâm G của
Trọng tâm G của có tọa độ là:
c/ Tính chu vi và diện tích tam giác đó.
Vì là tam giác vuông tại A nên:
Chu vi của là:
Diện tích của là:
Bài 14:
Để tìm điểm trên trục , ta giả sử tọa độ của là .
Bước 1: Tính khoảng cách từ đến :
Bước 2: Tính khoảng cách từ đến :
Bước 3: Vì cách đều hai điểm và , ta có:
Bước 4: Bình phương cả hai vế để loại bỏ căn bậc hai:
Bước 5: Mở rộng các bình phương:
Bước 6: Thu gọn và giải phương trình:
Vậy tọa độ của điểm là .
Đáp số: .
Bài 15:
Để tìm điểm trên mặt phẳng cách đều ba điểm , , và , ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định tọa độ điểm :
Vì điểm nằm trên mặt phẳng , tọa độ của nó sẽ có dạng .
2. Tính khoảng cách từ đến các điểm , , và :
- Khoảng cách từ đến :
- Khoảng cách từ đến :
- Khoảng cách từ đến :
3. Lập phương trình để cách đều ba điểm:
Ta có:
Từ :
Bình phương cả hai vế:
Rút gọn:
Từ :
Bình phương cả hai vế:
Rút gọn:
Ta thấy có mâu thuẫn giữa và . Do đó, ta cần kiểm tra lại các giả thiết hoặc có thể có lỗi trong quá trình tính toán. Tuy nhiên, nếu ta xét kỹ hơn, ta thấy rằng là giá trị thỏa mãn cả hai phương trình.
4. Kiểm tra lại giá trị :
Thay vào các phương trình:
Để :
Bình phương cả hai vế:
Rút gọn:
Điều này là vô lý, do đó ta cần kiểm tra lại các giả thiết ban đầu.
5. Kết luận:
Do mâu thuẫn trong quá trình tính toán, ta cần kiểm tra lại các giả thiết ban đầu. Tuy nhiên, dựa trên các phép tính đã thực hiện, ta thấy rằng không có điểm trên mặt phẳng thỏa mãn điều kiện cách đều ba điểm , , và .
Đáp số: Không có điểm trên mặt phẳng cách đều ba điểm , , và .
Bài 16:
Để tính diện tích của hình bình hành ABCD, ta cần tìm độ dài hai vectơ và , sau đó tính tích có hướng của chúng để tìm diện tích hình bình hành.
Bước 1: Tính độ dài của và .
Bước 2: Tính tích có hướng của và .
Bước 3: Tính độ dài của vectơ tích có hướng.
Bước 4: Diện tích hình bình hành ABCD là:
Vậy diện tích của hình bình hành ABCD là 49.
Bài 17:
Để xét sự đồng phẳng của ba vectơ , ta kiểm tra xem liệu có tồn tại các số thực sao cho:
với điều kiện . Nếu tồn tại các số thực thỏa mãn điều kiện trên thì ba vectơ đó đồng phẳng.
a) , ,
Ta cần kiểm tra xem liệu có tồn tại các số thực sao cho:
Điều này tương đương với hệ phương trình:
Từ phương trình thứ hai, ta có:
Thay vào phương trình thứ nhất:
Thay vào phương trình thứ ba:
Vậy hệ phương trình có nghiệm , , với . Do đó, ba vectơ đồng phẳng.
b) , ,
Ta cần kiểm tra xem liệu có tồn tại các số thực sao cho:
Điều này tương đương với hệ phương trình:
Từ phương trình thứ nhất, ta có:
Thay vào phương trình thứ hai:
Thay vào phương trình thứ ba:
Do đó, , , . Vậy hệ phương trình chỉ có nghiệm duy nhất là . Do đó, ba vectơ không đồng phẳng.
c) , ,
Ta cần kiểm tra xem liệu có tồn tại các số thực sao cho:
Điều này tương đương với hệ phương trình:
Từ phương trình thứ nhất, ta có:
Thay vào phương trình thứ hai:
Thay vào phương trình thứ ba:
Do đó, , , . Vậy hệ phương trình chỉ có nghiệm duy nhất là . Do đó, ba vectơ không đồng phẳng.
d) , ,
Ta cần kiểm tra xem liệu có tồn tại các số thực sao cho:
Điều này tương đương với hệ phương trình:
Từ phương trình thứ hai, ta có:
Thay vào phương trình thứ nhất:
Thay vào phương trình thứ ba:
Vậy hệ phương trình có nghiệm , , với . Do đó, ba vectơ đồng phẳng.
Kết luận:
- a) Đồng phẳng
- b) Không đồng phẳng
- c) Không đồng phẳng
- d) Đồng phẳng