Câu 56:
Để tìm tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{AB}\), ta cần sử dụng công thức tính tọa độ của vectơ từ hai điểm \(A(x_1, y_1)\) và \(B(x_2, y_2)\):
\[
\overrightarrow{AB} = (x_2 - x_1, y_2 - y_1)
\]
Với \(A(1, -2)\) và \(B(0, 3)\), ta có:
- \(x_1 = 1\), \(y_1 = -2\)
- \(x_2 = 0\), \(y_2 = 3\)
Áp dụng công thức:
\[
\overrightarrow{AB} = (0 - 1, 3 - (-2)) = (-1, 3 + 2) = (-1, 5)
\]
Vậy tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{AB}\) là \((-1, 5)\).
Do đó, đáp án đúng là \(B.~(-1;5)\).
Câu 57:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần tính tọa độ của trung điểm đoạn thẳng \( AB \) và tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{AB}\).
1. Tính tọa độ trung điểm của đoạn \( AB \):
Trung điểm của đoạn thẳng nối hai điểm \( A(x_1, y_1) \) và \( B(x_2, y_2) \) có tọa độ được tính theo công thức:
\[
M\left(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2}\right)
\]
Với \( A(4, -5) \) và \( B(-1, 3) \), ta có:
\[
M\left(\frac{4 + (-1)}{2}, \frac{-5 + 3}{2}\right) = M\left(\frac{3}{2}, -1\right)
\]
Vậy tọa độ trung điểm của đoạn \( AB \) là \(\left(\frac{3}{2}, -1\right)\).
2. Tính tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{AB}\):
Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{AB}\) được tính bằng cách lấy tọa độ điểm \( B \) trừ đi tọa độ điểm \( A \):
\[
\overrightarrow{AB} = (x_2 - x_1, y_2 - y_1)
\]
Với \( A(4, -5) \) và \( B(-1, 3) \), ta có:
\[
\overrightarrow{AB} = (-1 - 4, 3 - (-5)) = (-5, 8)
\]
Vậy tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{AB}\) là \((-5, 8)\).
Kết luận:
- Tọa độ trung điểm của đoạn \( AB \) là \(\left(\frac{3}{2}, -1\right)\), do đó khẳng định D là đúng.
- Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{AB}\) là \((-5, 8)\), không có khẳng định nào trong các lựa chọn là đúng cho vectơ này.
Vậy, khẳng định đúng là D.
Câu 58:
Để tìm tọa độ của đỉnh D của hình bình hành ABCD, ta sử dụng tính chất của hình bình hành: Trong hình bình hành, tổng các vector của hai đường chéo bằng nhau, tức là:
\[
\overrightarrow{AC} + \overrightarrow{BD} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{CD}
\]
Từ đó, ta có thể suy ra:
\[
\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD}
\]
Với các tọa độ đã cho:
- \( A(1, 3) \)
- \( B(-2, 0) \)
- \( C(2, -1) \)
Ta tính các vector:
\[
\overrightarrow{AB} = (B_x - A_x, B_y - A_y) = (-2 - 1, 0 - 3) = (-3, -3)
\]
\[
\overrightarrow{AC} = (C_x - A_x, C_y - A_y) = (2 - 1, -1 - 3) = (1, -4)
\]
Giả sử \( D(x, y) \), ta có:
\[
\overrightarrow{AD} = (x - 1, y - 3)
\]
Theo tính chất của hình bình hành:
\[
\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD}
\]
Thay các vector vào phương trình:
\[
(1, -4) = (-3, -3) + (x - 1, y - 3)
\]
Giải hệ phương trình:
1. \( 1 = -3 + (x - 1) \)
2. \(-4 = -3 + (y - 3) \)
Giải phương trình thứ nhất:
\[
1 = -3 + x - 1 \implies x = 5
\]
Giải phương trình thứ hai:
\[
-4 = -3 + y - 3 \implies y = 2
\]
Vậy tọa độ của điểm D là \( (5, 2) \).
Đáp án đúng là A. \( (5, 2) \).
Câu59:
Để tìm tọa độ trọng tâm \( G \) của tam giác \( ABC \), ta sử dụng công thức tính tọa độ trọng tâm của tam giác có ba đỉnh \( A(x_1, y_1) \), \( B(x_2, y_2) \), \( C(x_3, y_3) \) là:
\[
G\left(\frac{x_1 + x_2 + x_3}{3}, \frac{y_1 + y_2 + y_3}{3}\right)
\]
Với các tọa độ đã cho:
- \( A(2, -5) \)
- \( B(-7, 1) \)
- \( C(8, -2) \)
Ta thay vào công thức:
\[
G\left(\frac{2 + (-7) + 8}{3}, \frac{-5 + 1 + (-2)}{3}\right)
\]
Tính toán từng phần:
- Tọa độ \( x \) của trọng tâm:
\[
\frac{2 + (-7) + 8}{3} = \frac{2 - 7 + 8}{3} = \frac{3}{3} = 1
\]
- Tọa độ \( y \) của trọng tâm:
\[
\frac{-5 + 1 + (-2)}{3} = \frac{-5 + 1 - 2}{3} = \frac{-6}{3} = -2
\]
Vậy tọa độ trọng tâm \( G \) của tam giác \( ABC \) là \( G(1, -2) \).
Do đó, đáp án đúng là \(\textcircled{B}~G(1;-2)\).
Câu 60:
Để tìm tọa độ điểm \( B(x;y) \) khi biết \( I(3;-1) \) là trung điểm của đoạn thẳng \( AB \), ta sử dụng công thức trung điểm của đoạn thẳng trong mặt phẳng tọa độ.
Công thức trung điểm \( I(x_I; y_I) \) của đoạn thẳng \( AB \) với \( A(x_A; y_A) \) và \( B(x_B; y_B) \) là:
\[
x_I = \frac{x_A + x_B}{2}, \quad y_I = \frac{y_A + y_B}{2}
\]
Áp dụng công thức này cho bài toán, ta có:
- Với \( x_I = 3 \), \( x_A = -1 \), ta có:
\[
3 = \frac{-1 + x}{2}
\]
Giải phương trình này:
\[
3 \times 2 = -1 + x \implies 6 = -1 + x \implies x = 7
\]
- Với \( y_I = -1 \), \( y_A = 2 \), ta có:
\[
-1 = \frac{2 + y}{2}
\]
Giải phương trình này:
\[
-1 \times 2 = 2 + y \implies -2 = 2 + y \implies y = -4
\]
Vậy tọa độ điểm \( B \) là \( (7; -4) \).
Do đó, đáp án đúng là \(\textcircled{C.}~(7;-4)\).
Câu 61:
Để tìm tọa độ đỉnh \( C \) của tam giác \( ABC \), ta sử dụng tính chất của trọng tâm tam giác. Trọng tâm \( G \) của tam giác có tọa độ là trung bình cộng của tọa độ ba đỉnh của tam giác. Cụ thể, nếu \( A(x_1, y_1) \), \( B(x_2, y_2) \), và \( C(x_3, y_3) \) là ba đỉnh của tam giác, thì tọa độ của trọng tâm \( G \) được tính như sau:
\[
G\left(\frac{x_1 + x_2 + x_3}{3}, \frac{y_1 + y_2 + y_3}{3}\right)
\]
Với \( A(6, 1) \), \( B(-3, 5) \), và \( G(-1, 1) \), ta có:
\[
\frac{6 + (-3) + x_3}{3} = -1
\]
\[
\frac{1 + 5 + y_3}{3} = 1
\]
Giải phương trình thứ nhất:
\[
\frac{3 + x_3}{3} = -1 \implies 3 + x_3 = -3 \implies x_3 = -6
\]
Giải phương trình thứ hai:
\[
\frac{6 + y_3}{3} = 1 \implies 6 + y_3 = 3 \implies y_3 = -3
\]
Vậy tọa độ của điểm \( C \) là \( (-6, -3) \).
Do đó, đáp án đúng là \(\textcircled{C.}~C(-6;-3).\)
Câu 62:
Để xác định tọa độ của véc tơ \(\overrightarrow{a} = \overrightarrow{2i} + \overrightarrow{3j}\), ta cần hiểu rằng véc tơ này được biểu diễn dưới dạng tổ hợp tuyến tính của hai véc tơ đơn vị \(\overrightarrow{i}\) và \(\overrightarrow{j}\).
1. Véc tơ \(\overrightarrow{i}\) là véc tơ đơn vị theo trục hoành (trục \(x\)), có tọa độ là \((1; 0)\).
2. Véc tơ \(\overrightarrow{j}\) là véc tơ đơn vị theo trục tung (trục \(y\)), có tọa độ là \((0; 1)\).
Khi biểu diễn véc tơ \(\overrightarrow{a} = \overrightarrow{2i} + \overrightarrow{3j}\), ta có:
- Thành phần theo trục \(x\) là \(2\), vì \(\overrightarrow{2i} = 2 \cdot \overrightarrow{i}\) và \(\overrightarrow{i}\) có tọa độ \((1; 0)\).
- Thành phần theo trục \(y\) là \(3\), vì \(\overrightarrow{3j} = 3 \cdot \overrightarrow{j}\) và \(\overrightarrow{j}\) có tọa độ \((0; 1)\).
Do đó, tọa độ của véc tơ \(\overrightarrow{a}\) là \((2; 3)\).
Vậy đáp án đúng là \(\textcircled{A.}~(2;3)\).
Câu 63:
Để tìm tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{u}\), ta cần hiểu rằng vectơ \(\overrightarrow{u}\) được biểu diễn dưới dạng tổ hợp tuyến tính của các vectơ đơn vị \(\overrightarrow{i}\) và \(\overrightarrow{j}\). Trong hệ tọa độ Oxy, vectơ đơn vị \(\overrightarrow{i}\) có tọa độ là \((1, 0)\) và vectơ đơn vị \(\overrightarrow{j}\) có tọa độ là \((0, 1)\).
Vectơ \(\overrightarrow{u}\) được cho bởi:
\[
\overrightarrow{u} = \frac{1}{2} \overrightarrow{i} - 5 \overrightarrow{j}
\]
Tọa độ của \(\overrightarrow{u}\) được tính bằng cách nhân các hệ số với tọa độ của các vectơ đơn vị tương ứng và cộng lại:
- Phần x: \(\frac{1}{2} \times 1 + (-5) \times 0 = \frac{1}{2}\)
- Phần y: \(\frac{1}{2} \times 0 + (-5) \times 1 = -5\)
Do đó, tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{u}\) là \(\left(\frac{1}{2}, -5\right)\).
Vậy đáp án đúng là \(\textcircled{B}~\overrightarrow{u}=\left(\frac{1}{2}, -5\right)\).
Câu 64:
Để xác định tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{a} = 8\overrightarrow{j} - 3\overrightarrow{i}\), ta cần hiểu rằng:
- \(\overrightarrow{i}\) là vectơ đơn vị theo trục Ox, có tọa độ là \((1, 0)\).
- \(\overrightarrow{j}\) là vectơ đơn vị theo trục Oy, có tọa độ là \((0, 1)\).
Do đó, vectơ \(-3\overrightarrow{i}\) có tọa độ là \((-3, 0)\) và vectơ \(8\overrightarrow{j}\) có tọa độ là \((0, 8)\).
Khi cộng hai vectơ này lại, ta có:
\[
\overrightarrow{a} = -3\overrightarrow{i} + 8\overrightarrow{j} = (-3, 0) + (0, 8) = (-3 + 0, 0 + 8) = (-3, 8)
\]
Vậy tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{a}\) là \((-3, 8)\).
Do đó, đáp án đúng là \(\textcircled{A.}~\overrightarrow{a} = (-3, 8)\).
Câu 65:
Để tìm độ dài của vectơ \(\overrightarrow{BC}\), ta cần sử dụng công thức tính độ dài của vectơ trong mặt phẳng Oxy. Công thức này là:
\[
|\overrightarrow{BC}| = \sqrt{(x_C - x_B)^2 + (y_C - y_B)^2}
\]
Với \(B(-1, 3)\) và \(C(3, 1)\), ta có:
- \(x_B = -1\), \(y_B = 3\)
- \(x_C = 3\), \(y_C = 1\)
Thay các giá trị này vào công thức, ta được:
\[
|\overrightarrow{BC}| = \sqrt{(3 - (-1))^2 + (1 - 3)^2}
\]
Tính từng phần:
- \(3 - (-1) = 3 + 1 = 4\)
- \(1 - 3 = -2\)
Do đó:
\[
|\overrightarrow{BC}| = \sqrt{4^2 + (-2)^2} = \sqrt{16 + 4} = \sqrt{20}
\]
Ta có thể đơn giản hóa \(\sqrt{20}\) như sau:
\[
\sqrt{20} = \sqrt{4 \times 5} = \sqrt{4} \times \sqrt{5} = 2\sqrt{5}
\]
Vậy độ dài của vectơ \(\overrightarrow{BC}\) là \(2\sqrt{5}\).
Do đó, đáp án đúng là \(\textcircled{B.}~2\sqrt{5}\).
Câu 66:
Để xác định tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{AB}\), ta cần sử dụng công thức tính tọa độ của vectơ từ hai điểm \(A(x_1, y_1)\) và \(B(x_2, y_2)\):
\[
\overrightarrow{AB} = (x_2 - x_1, y_2 - y_1)
\]
Với \(A(1, 3)\) và \(B(0, 6)\), ta có:
- \(x_1 = 1\), \(y_1 = 3\)
- \(x_2 = 0\), \(y_2 = 6\)
Áp dụng công thức:
\[
\overrightarrow{AB} = (0 - 1, 6 - 3) = (-1, 3)
\]
Vậy, tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{AB}\) là \((-1, 3)\).
Do đó, khẳng định đúng là \(\textcircled{D.}~\overrightarrow{AB}=(-1;3)\).
Câu 67:
Chúng ta sẽ giải từng bài toán một cách chi tiết.
Bài toán 1:
Cho hai vectơ $\overrightarrow{a} = (2; 5)$ và $\overrightarrow{b} = (-3; 1)$. Tính tích vô hướng $\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}$.
Tích vô hướng của hai vectơ $\overrightarrow{a} = (x_1, y_1)$ và $\overrightarrow{b} = (x_2, y_2)$ được tính bằng công thức:
\[
\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = x_1 \cdot x_2 + y_1 \cdot y_2
\]
Áp dụng công thức trên:
\[
\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 2 \cdot (-3) + 5 \cdot 1 = -6 + 5 = -1
\]
Vậy, giá trị của $\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}$ là $-1$. Đáp án đúng là D.
Bài toán 2:
Cho hai vectơ $\overrightarrow{u} = \overrightarrow{i} + 3\overrightarrow{j}$ và $\overrightarrow{v} = 2\overrightarrow{j} - 2\overrightarrow{i}$. Tính tích vô hướng $\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v}$.
Biểu diễn vectơ dưới dạng tọa độ:
- $\overrightarrow{u} = (1, 3)$
- $\overrightarrow{v} = (-2, 2)$
Tính tích vô hướng:
\[
\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = 1 \cdot (-2) + 3 \cdot 2 = -2 + 6 = 4
\]
Vậy, giá trị của $\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v}$ là $4$. Đáp án đúng là B.
Bài toán 3:
Cho tam giác đều $ABC$ có cạnh bằng $4a$. Tính tích vô hướng của hai vectơ $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{AC}$.
Trong tam giác đều, góc giữa hai cạnh bất kỳ là $60^\circ$. Tích vô hướng của hai vectơ $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{AC}$ được tính bằng công thức:
\[
\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} = |\overrightarrow{AB}| \cdot |\overrightarrow{AC}| \cdot \cos(60^\circ)
\]
Vì tam giác đều có cạnh bằng $4a$, nên $|\overrightarrow{AB}| = |\overrightarrow{AC}| = 4a$. Và $\cos(60^\circ) = \frac{1}{2}$.
Áp dụng công thức:
\[
\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} = 4a \cdot 4a \cdot \frac{1}{2} = 8a^2
\]
Vậy, tích vô hướng của hai vectơ $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{AC}$ là $8a^2$. Đáp án đúng là A.
Bài toán 4:
Cho $A(0;3)$, $B(4;0)$, $C(-2;-5)$. Tính $\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BC}$.
Tính tọa độ của các vectơ:
- $\overrightarrow{AB} = (4 - 0, 0 - 3) = (4, -3)$
- $\overrightarrow{BC} = (-2 - 4, -5 - 0) = (-6, -5)$
Tính tích vô hướng:
\[
\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BC} = 4 \cdot (-6) + (-3) \cdot (-5) = -24 + 15 = -9
\]
Vậy, giá trị của $\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BC}$ là $-9$. Đáp án đúng là D.