Giải SGK Toán 10 (Chân trời sáng tạo): Bài tập cuối chương 5

1900.edu.vn xin giới thiệu giải bài tập Toán lớp 10 Bài tập cuối chương 5 sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Toán 10 Bài tập cuối chương 5. Mời các bạn đón xem:

Giải Toán 10: Bài tập cuối chương 5

Bài tập

Bài 1 trang 102 Toán lớp 10 Tập 1Cho ba vectơ a,   b,   c đều khác vectơ 0. Các khẳng định sau đúng hay sai?

a) Nếu hai vectơ a,   b cùng phương với c thì a và b cùng phương.

b) Nếu hai vectơ a,   b cùng ngược hướng với c thì a và b cùng hướng.

Lời giải:

a) Hai vectơ a và c cùng phương nên a=k1.c (k1 ≠ 0).

Hai vectơ b và c cùng phương nên b=k2.c (k2 ≠ 0).

Khi đó ab=k1.ck2.c=k1k2a=k1k2.b.

Do đó hai vectơ a và b cùng phương.

Vậy khẳng định a đúng.

b) Hai vectơ a và c ngược hướng nên a=k1.c (k1 > 0).

Hai vectơ b và c ngược hướng nên b=k2.c (k2 > 0).

Khi đó ab=k1.ck2.c=k1k2a=k1k2.b với k1k2>0.

Do đó hai vectơ a và b cùng hướng.

Vậy khẳng định b đúng.

Bài 2 trang 102 Toán lớp 10 Tập 1Cho hình chữ nhật ABCD có O là giao điểm của hai đường chéo và AB = a, BC = 3a.

a) Tính độ dài của các vectơ AC,  BD.

b) Tìm trong hình các cặp vectơ đối nhau và có độ dài bằng a102.

Lời giải:

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

a) Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABC vuông tại B:

AC2 = AB2 + BC2

 AC2 = a2 + (3a)2

 AC2 = 10a2

 AC = 10a (do AC là độ dài đoạn thẳng nên AC > 0)

Do ABCD là hình chữ nhật nên AC = BD = 10a.

Vậy AC=BD=10a.

b) Ta thấy a102 = 12.10a.

Do đó độ dài các vectơ đó bằng 12 độ dài của AC và BD.

Vậy các cặp vectơ đối nhau và có độ dài bằng a102 là: OB và ODOA và OCBO và DOAO và CO.

Bài 3 trang 102 Toán lớp 10 Tập 1Cho hình thoi ABCD có cạnh bằng a và có góc A bằng 60°. Tìm độ dài các vectơ sau: p=AB+AD ; u=ABAD ; v=2ABAC.

Lời giải:

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

+) Tính p:

Áp dụng quy tắc hình bình hành ta có AB+AD=AC.

Do đó p=AB+AD=AC.

Hình thoi ABCD có hai đường chéo AC và BD nên AC là tia phân giác của BAD^.

Do đó BAC^=30°.

Tam giác ABC cân tại B nên BAC^=BCA^=30°.

Khi đó ABC^=180°2.30°=120°.

Áp dụng định lí côsin vào tam giác ABC ta có:

AC2 = AB2 + BC2 - 2.AB.BC.cos ABC^

 AC2 = a2 + a2 - 2.a.a.cos 120o

 AC2 = 2a2 + a2

 AC2 = 3a2

 AC = 3a (do AC là độ dài đoạn thẳng nên AC > 0)

Do đó p=3a.

+) Tính u:

Ta có u=ABAD=DB.

Do đó u=DB.

Tam giác ABD cân tại A có BAD^=60° nên tam giác ABD đều.

Do đó BD = AB = a.

Do đó u=DB = a.

+) Tính v:

Gọi H là giao điểm của AC và BD.

H là giao điểm hai đường chéo của hình thoi ABCD nên AC=2AH.

Do đó 2ABAC=2AB2AH=2ABAH=2HB.

Khi đó 2ABAC=2HB=DB=a.

Do đó v=a.

Bài 4 trang 102 Toán lớp 10 Tập 1Cho hình bình hành ABCD. Hai điểm M và N lần lượt là trung điểm của BC và AD. Vẽ điểm E sao cho CE=AN (Hình 1).

Cho hình bình hành ABCD. Hai điểm M và N lần lượt là trung điểm của BC

a) Tìm tổng của các vectơ NC và MCAM và CDAD và NC.

b) Tìm các vectơ hiệu: NCMC;   ACBC;  ABME.

c) Chứng minh AM+AN=AB+AD

Lời giải:

M là trung điểm của BC nên BM = MC = 12BC.

N là trung điểm của AD nên AN = ND = 12AD.

Do ABCD là hình bình hành nên BC = AD.

Do đó BM = MC = AN = ND.

Do CE=AN nên CE = AN.

Do đó BM = MC = AN = ND = CE.

Khi đó ta có AMCN, NCED là các hình bình hành.

a) +) Tính NC+MC:

Ta có MC=CE nên NC+MC=NC+CE=NE.

+) Tính AM+CD:

Ta có AM=NC nên AM+CD=NC+CD=ND.

+) Tính AD+NC:

Ta có NC=AM nên AD+NC=AD+AM=AE.

b) +) Tính NCMC:

Ta có NCMC=NM.

+) Tính ACBC:

Ta có ACBC=AB.

+) Tính ABME:

Ta có ME=AD nên ABME=ABAD=DB.

c) Ta có AM+AN=AC và AB+AD=AC.

Do đó AM+AN=AB+AD.

Bài 5 trang 103 Toán lớp 10 Tập 1Cho a,b là hai vectơ khác vectơ 0. Trong trường hợp nào thì đẳng thức sau đúng?

a) a+b=a+b ;

b) a+b=ab.

Lời giải:

a) a+b=a+b thì a+b2=a+b2.

a2+2.a.b+b2=a2+2a.b+b2

a.b=a.b

Mà a.b=a.b.cosa,b nên cosa,b=1.

Do đó a,b=0°.

Vậy hai vectơ a và b cùng hướng.

b) a+b=ab thì a+b2=ab2.

a2+2a.b+b2=a22a.b+b2

4a.b=0

4a.b.cosa,b=0

Do a,b là hai vectơ khác vectơ 0 nên cosa,b=0.

Do đó a,b=90°.

Vậy hai vectơ a và b vuông góc với nhau.

Bài 6 trang 103 Toán lớp 10 Tập 1Cho a+b=0. So sánh độ dài, phương và hướng của hai vectơ a và b.

Lời giải:

Do a+b = 0 nên a+b=0.

Trường hợp 1. Cả hai vectơ a và b đều là vectơ 0.

Khi đó hai vectơ a và b cùng hướng và có độ dài bằng nhau.

Trường hợp 2. Cả hai vectơ a và b đều khác vectơ 0.

Khi đó a=ba=b=b.

Do đó hai vectơ a và b cùng phương, ngược hướng và có độ dài bằng nhau.

Bài 7 trang 103 Toán lớp 10 Tập 1Cho bốn điểm A, B, C, D. Chứng minh rằng AB=CD  khi và chỉ khi trung điểm của hai đoạn thẳng AD và BC trùng nhau.

Lời giải:

Phần thuận: AB=CD thì trung điểm hai đoạn thẳng AD và BC trùng nhau.

Do AB=CD nên hai vectơ ABCD cùng hướng và AB = CD.

Do hai vectơ ABCD cùng hướng nên ta có 2 trường hợp:

Trường hợp 1. Đường thẳng AB và CD trùng nhau, lại có AB = CD nên trung điểm của hai đoạn thẳng AD và BC trùng nhau.

Trường hợp 2. Đường thẳng AB và CD song song với nhau.

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Đường thẳng AB và CD song song với nhau, lại có AB = CD nên ABDC là hình bình hành.

Khi đó tâm O của hình bình hành ABCD là giao điểm hai đường chéo AD và BC nên O là trung điểm của AD và BC tức trung điểm của hai đoạn thẳng AD và BC trùng nhau.

Phần đảo: Trung điểm của hai đoạn thẳng AD và BC trùng nhau thì AB=CD.

Trường hợp 1. Hai đường thẳng AD và BC trùng nhau.

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Gọi trung điểm của AD và BC là O.

Do O là trung điểm của AD nên OA = OD.

Do O là trung điểm của BC nên OB = OC.

Do đó OB - OA = OC - OD hay AB = CD.

Ta thấy hai vectơ AB và CD cùng hướng và AB = CD nên AB=CD.

Trường hợp 2. Hai đường thẳng AD và BC cắt nhau.

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Hai đường thẳng AD và BC cắt nhau tại điểm O, điểm O là trung điểm của AD và BC nên ABDC là hình bình hành.

Do đó AB // CD và AB = CD.

Ta thấy hai vectơ AB và CD cùng hướng và AB = CD nên AB=CD.

Bài 8 trang 103 Toán lớp 10 Tập 1Cho tam giác ABC. Bên ngoài tam giác vẽ các hình bình hành ABIJ, BCPQ, CARS. Chứng minh rằng RJ+IQ+PS=0.

Lời giải:

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Ta có RJ+IQ+PS=RA+AJ+IB+BQ+PC+CS.

Do ABIJ là hình bình hành nên AJ=IB.

Do CARS là hình bình hành nên RA=CS.

Do BCPQ là hình bình hành nên BQ=PC.

Do đó RA+AJ+IB+BQ+PC+CS=CSIB+IBPC+PC+CS

=CS+CS+IB+IB+PC+PC=0.

Vậy RJ+IQ+PS=0.

Bài 9 trang 103 Toán lớp 10 Tập 1Một chiếc máy bay được biết là đang bay về phía bắc với tốc độ 45 m/s, mặc dù vận tốc của nó so với mặt đất là 38 m/s theo hướng nghiêng một góc 20° về phía tây bắc (Hình 2). Tính tốc độ của gió.

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Lời giải:

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Trong hình trên ta có vectơ v1 là tốc độ của máy bay bay về phía bắc, vectơ v là tốc độ của máy bay so với mặt đất, vectơ v2 là tốc độ của gió.

Khi đó độ dài ba vectơ v,v1 và v2 tạo thành độ dài ba cạnh của tam giác ABC với AB = v1 = 45, BC = v2, AC = v = 38.

Áp dụng định lí cos trong tam giác ABC ta được:

BC2 = AB2 + AC2 – 2.AB.AC.cosA

 v2 = 452 + 382 – 2.45.38.cos20°

 v2 ≈ 255,3

 v ≈ 15,98

Vậy tốc độ của gió khoảng 15,98 m/s.

Bài 10 trang 103 Toán lớp 10 Tập 1: Cho tam giác đều ABC có O là trọng tâm và M là một điểm tùy ý trong tam giác. Gọi D, E, F lần lượt là chân đường vuông góc hạ từ M đến BC, AC, AB. Chứng minh rằng MD+ME+MF=32MO.

Lời giải:

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Tam giác ABC đều nên ABC^=ACB^=BAC^=60°.

Qua M kẻ NS // AB, PT // AC, RQ // BC.

Do NS //AB nên MNT^=ABC^=60° và MSR^=BAC^=60°.

Do PT // AC nên MTN^=ACB^=60° và MPQ^=BAC^=60°.

Do RQ // BC nên MRS^=ACB^=60° và MQP^=ABC^=60°.

Khi đó các tam giác MNT, MRS và MPQ là các tam giác đều.

Tam giác MNT đều có MD  NT nên D là trung điểm của NT.

Tam giác MRS đều có ME  RS nên E là trung điểm của RS.

Tam giác MPQ đều có MF PQ nên F là trung điểm của PQ.

Do D là trung điểm của NT nên MN+MT=2MD.

Do E là trung điểm của RS nên MR+MS=2ME.

Do F là trung điểm của PQ nên MP+MQ=2MF.

Do đó 2MD+2ME+2MF=MN+MT+MR+MS+MP+MQ

=MN+MQ+MT+MR+MS+MP

Tứ giác MNBQ có MN // BQ và MQ // BN nên MNBQ là hình bình hành.

Tứ giác MTCR có MT // CR và MR // CT nên MTCR là hình bình hành.

Tứ giác MSAP có MP // AS và MS // AP nên MSAP là hình bình hành.

Khi đó áp dụng quy tắc hình bình hành ta có:

MN+MQ=MBMT+MR=MCMS+MP=MA.

Do đó MN+MQ+MT+MR+MS+MP=MA+MB+MC.

Do O là trọng tâm của tam giác ABC nên MA+MB+MC=3MO hay

2MD+2ME+2MF=3MO.

Do đó MD+ME+MF=32MO.

Bài 11 trang 103 Toán lớp 10 Tập 1Một xe goòng được kéo bởi một lực F có độ lớn là 50 N, di chuyển theo quãng đường từ A đến B có chiều dài 200 m. Cho biết góc giữa F và AB là 30° và F được phân tích thành 2 lực F1,F2  (Hình 3). Tính công sinh bởi các lực F,  F1 và F2.

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Lời giải:

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Đặt tên điểm đầu và điểm cuối của các vectơ như hình trên.

Tam giác ADE vuông tại E nên cos 30o = AEAD

 AE = AD . cos 30o = 50 . 32 = 253 N.

Ta thấy F1AB nên F1.AB=F1.AB.cosF1,AB=F1.AB.cos90°=0 J.

F2 và AB là hai vectơ cùng hướng nên F2,AB=0°.

Khi đó F2.AB=F2.AB.cosF2,AB=F2.AB.cos0° = 253 . 200 = 50003 J.

F.AB=F.AB.cosF,AB=F.AB.cos30° = 50 . 200 . 32 = 50003 J.

Vậy công sinh bởi các lực F,  F1 và F2 lần lượt là 50003 J, 50003 J, 0 J.

Bài 12 trang 103 Toán lớp 10 Tập 1Một chiếc thuyền cố gắng đi thẳng qua một con sông với tốc độ 0,75 m/s. Tuy nhiên, dòng chảy của nước trên con sông đó chảy với tốc độ 1,20 m/s về hướng bên phải. Gọi v1,v2,v lần lượt là vận tốc của thuyền so với dòng nước, vận tốc của dòng nước so với bờ và vận tốc của thuyền so với bờ.

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

a) Tính độ dài của các vectơ v1,v2,v.

b) Tốc độ dịch chuyển của thuyền so với bờ là bao nhiêu?

c) Hướng di chuyển của thuyền lệch một góc bao nhiêu so với bờ?

Lời giải:

Giải Toán 10 Bài tập cuối chương 5 - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Đặt tên điểm đầu và điểm cuối của các vectơ như hình trên.

a) Ta có v1=0,75v2=1,2.

Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABC vuông tại B có:

AC2 = AB2 + BC2

 AC = 0,752+1,22 ≈ 1,4 (do AC là độ dài đoạn thẳng nên AC > 0)

v ≈ 1,4.

b) Khi đó tốc độ dịch chuyển của thuyền so với bờ khoảng 1,4 m/s.

c) Tam giác ABC vuông tại B nên tanACB^=ABAC=0,751,2=58.

ACB^ ≈ 32o

Ta có ACB^=θ nên θ≈ 32o.

Vậy hướng di chuyển của thuyền lệch một góc khoảng 32o so với bờ.

Xem thêm lời giải bài tập SGK Toán lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 3: Tích của một số với một vectơ

Bài 4: Tích vô hướng của hai vectơ

Bài 1: Số gần đúng và sai số

Bài 2: Mô tả và biểu diễn dữ liệu trên các bảng và biểu đồ

Bài 3: Các số đặc trưng đo xu thế trung tâm của mẫu số liệu

 

Câu hỏi liên quan

Áp dụng quy tắc hình bình hành
Xem thêm
a) Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABC vuông tại B:
Xem thêm
Vậy khẳng định a đúng.
Xem thêm
M là trung điểm của BC nên BM = MC = 1/2 BC.
Xem thêm
Phần thuận:
Xem thêm
Tam giác ABC đều
Xem thêm
Đặt tên điểm đầu và điểm cuối của các vectơ như hình trên.
Xem thêm
a) Vậy hai vectơ a và b cùng hướng.
Xem thêm
Đặt tên điểm đầu và điểm cuối của các vectơ như hình trên.
Xem thêm
Xem tất cả hỏi đáp với chuyên mục: Bài tập cuối chương 5 CTST
Bình luận (0)

Đăng nhập để có thể bình luận

Chưa có bình luận nào. Bạn hãy là người đầu tiên cho tôi biết ý kiến!