30 Bài tập hai vectơ vuông góc
I. Phương pháp giải
Cách chứng minh hai vectơ vuông góc sử dụng phép tích vô hướng:
Để chứng minh hai vectơ vuông góc sử dụng phép tích vô hướng, ta làm theo các bước sau:
Bước 1: Cho hai vector A = (a1, a2, a3) và B = (b1, b2, b3).
Bước 2: Tính tích vô hướng của hai vectơ A và B theo công thức: A·B = a1*b1 + a2*b2 + a3*b3.
Bước 3: Nếu tích vô hướng A·B bằng 0, tức là A và B vuông góc với nhau. Ngược lại, nếu A·B khác 0,
tức là A và B không vuông góc với nhau.
Ví dụ: Giả sử ta có hai vecto A = (1, 2, 3) và B = (4, -2, 1).
Bước 1: Ta có A = (1, 2, 3) và B = (4, -2, 1).
Bước 2: Tính tích vô hướng của A và B: A·B = 1*4 + 2*(-2) + 3*1 = 4 - 4 + 3 = 3.
Bước 3: Vì A·B khác 0, nên A và B không vuông góc với nhau.
Cách chứng minh hai vectơ vuông góc sử dụng phép tích vectơ :
Để chứng minh hai vectơ vuông góc sử dụng phép tích vectơ , ta cần làm như sau:1. Cho hai vecto A
và B có độ dài và hướng khác nhau.2. Tính tích vectơ (hay còn gọi là tích vô hướng) của A và B, ký
hiệu là A · B. Công thức tính là A · B = |A| |B| cos θ, trong đó |A| và |B| lần lượt là độ dài của vectơ A và
B, θ là góc giữa hai vectơ . 3. Nếu tích vectơ A · B bằng 0, tức là A · B = 0, thì hai vectơ A và B vuông
góc với nhau.
- Lưu ý: cos θ = 0 khi θ bằng 90 độ, tức là hai vectơ A và B tạo thành góc vuông.
Ví dụ: Cho hai vectơ A = (2, 3) và B = (-3, 2). Ta có:
- Độ dài của vectơ A là |A| = √(2² + 3²) = √13.
- Độ dài của vectơ B là |B| = √((-3)² + 2²) = √13.
- Tích vô hướng của A và B là A · B = (2)(-3) + (3)(2) = -6 + 6 = 0.
Vậy, từ tích vô hướng bằng 0 ta có thể kết luận rằng hai vectơ A = (2, 3) và B = (-3, 2) là hai vectơ
vuông góc với nhau sử dụng phép tích vectơ
II. Bài tập vận dụng
Bài 1: Cho hai vectơ vuông góc với nhau và . Chứng minh hai vectơ vuông góc với nhau.
Hướng dẫn giải:
Bài 2: Cho tứ giác ABCD có . Chứng minh hai vectơ vuông góc.
Hướng dẫn giải:
Bài 3: Cho tam giác ABC vuông tại A có AB = a, AC = 2a. Gọi M là trung điểm của BC và điểm D bất kỳ
thuộc cạnh AC. Tính AD theo a để BD ⊥ AM.
Hướng dẫn giải:
Bài 4: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho veto =(9;3). Vectơ nào sau đây không vuông góc với vectơ .
Hướng dẫn giải:
Kiểm tra các tích vô hướng , nếu đáp án nào cho kết quả khác 0 thì kết luận vectơ đó không vuông góc với .
Đáp án C
Bài 5: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai vectơ . Tìm k để hai vectơ và vuông góc với nhau.
A. k = 20
B. k = -20
C. k = -40
D. k = 40
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Bài 6: Tìm véctơ biết rằng véctơ vuông góc với véctơ (1;-2;1) và thỏa mãn .
với (4;-5;2), =(8;4;-5)
Hướng dẫn giải:
Chọn AGọi = (x;y;z). Từ giả thiết, ta có được
Bài 7:
Cặp vectơ nào sau đây vuông góc?
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Bài 8:Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai vecto a→; b→. Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng:
A. a→ .|b→ |=|a→ |.b→ với mọi a→ ; b→
B. ( a→ b→ )2=a→ 2 . b→ 2 với mọi a→ ; b→
C. |a→ . b→ | ≤|a→ |.|b→ | với mọi a→ ; b→
D. a→ . b→ =0 khi và chỉ khi a→ = 0→ hoặc b→ = 0→
Lời giải:
Đáp án : C
Giải thích :
VD: a→ =(2; -3;1), b→ =(1;1;1)
⇒|a→ |=√14; |b→ |=√3
a) a→ . |b→ |=(2√3; -3√3;√3)
|a→ |. b→ =(√14; √14; √14)
⇒ a→ . |b→ |≠| a→ | . b→
b) a→ b→ =2.1-3.1+1.1=0
a→ 2 . b→ 2=14.3=52
⇒( a→ b→ )2≠ a→ 2 . b→ 2
d) a→ b→ =0 nhưng a→ ≠ 0→ hoặc b→ ≠ 0→
Vậy a, b, d sai, c đúng.
Bài 9: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho ba vectơ a→(-1;1;0), b→(1;1;0), c→(1;1;1,). Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai ?
A. | a→|= √2
B. c→ ⊥ b→
C. a→ ⊥ b→
D. | c→ |=√3
Lời giải:
Đáp án : B
Giải thích :
Ta có: c→ . b→=1.1+1.1+0.1=2≠0⇒ Hai vecto c→ ; b→ không vuông góc với nhau
Bài 10: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các vec tơ, và . Mệnh đề nào dưới đây sai?
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Bài 11: Cho | a→ |=2; | b→ |=5, góc giữa hai vectơ a→ và b→ bằng (2π)/3, u→ = k a→ - b→; v→ = a→ + 2 b→. Để u→ vuông góc với v→ thì k bằng?
A. -45/6
B. 45/6
C. 6/45
D. -6/45
Lời giải:
Đáp án : A
Giải thích :u→ = k a→ - b→; v→ = a→ + 2 b→
⇒ u→ . v→ = (k a→ - b→ )(a→ +2 b→ )
=k a→ 2-2 b→ 2+(2k-1) a→ . b→
Ta có:
a→ . b→ =| a→ |.| b→ |.cos( a→ ; b→ )
=2.5.cos(2π/3)=-5
⇒ u→ . v→ =4k-2.25+(2k-1).(-5)
=-6k-45
Giả thiết: u→ và v→ vuông góc với nhau ⇒ u→ . v→ =0⇒-6k-45=0 ⇔ k=(-45)/6
Xem thêm các dạng bài tập hay, có đáp án:
40 Bài tập xác định vectơ chỉ phương của đường thẳng (2024) có đáp án