Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11


Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết

Với Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết Toán lớp 11 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Toán lớp 11.

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết

A. Phương pháp giải

Các phép toán về vecto cần nhớ:

+) AB + BC = AC

+) OM - ON = NM

+) Quy tắc hình bình hành: Cho hình bình hành ABCD ta có: AB + AD = AC

+) Quy tắc hình hộp: Cho hình hộp ABCD. A'B'C'D', ta có: AB + AD + AA' = AC'

+) Hệ thức trung điểm đoạn thẳng: Cho I là trung điểm của đoạn thẳng AB, O tuỳ ý.

IA + IB = 0OA + OB = 2OI

+) Hệ thức trọng tâm tam giác: Cho G là trọng tâm của tam giác ABC, O tuỳ ý. Ta có:

GA + GB + GC = 0;    OA + OB + OC = 3OG

+) Hệ thức trọng tâm tứ diện: Cho G là trọng tâm của tứ diện ABCD, O tuỳ ý. Ta có:

GA + GB + GC + GD = 0;    OA + OB + OC + OD = 4OG

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trong không gian cho điểm O và bốn điểm A; B; C; D không thẳng hàng. Điều kiện cần và đủ để A; B; C; D tạo thành hình bình hành là

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Hướng dẫn giải

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Chọn B.

+ Trước hết, điều kiện cần và đủ để ABCD là hình bình hành là:

BD = BA + BC

+ Với mọi điểm O bất kì khác A; B; C; D ta có:

BD = BA + BCOD - OB = OA - OB + OC - OBOA + OC = OB + OD

Ví dụ 2: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Đặt SA = a; SB = b; SC = c; SD = d. Khẳng định nào sau đây đúng?

A. a + c = d + b

B. a + b = c + d

C. a + d = b + c

D. a + b + c + d = 0

Hướng dẫn giải

Chọn A.

Gọi O là tâm của hình bình hành ABCD. Ta phân tích như sau:

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Ví dụ 3: Cho tứ diện ABCD. Người ta định nghĩa “ G là trọng tâm tứ diện ABCD khi GA + GB + GC + GD = 0 ”. Khẳng định nào sau đây sai?

A. G là trung điểm của đoạn IJ ( I; J lần lượt là trung điểm AB và CD).

B. G là trung điểm của đoạn thẳng nối trung điểm của AC và BD.

C. G là trung điểm của đoạn thẳng nối trung điểm của AD và BC .

D. Chưa thể xác định được.

Hướng dẫn giải

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Chọn D.

Xét phương án A:

   + Ta gọi I và J lần lượt là trung điểm AB và CD.

   + Từ giả thiết, ta biến đổi như sau:

GA + GB + GC + GD = 02GI + 2GJ = 0GI + GJ = 0

⇒ G là trung điểm đoạn IJ.

Bằng việc chứng minh tương tự, ta có thể chứng minh được phương án B và C đều là các phương án đúng, do đó phương án D sai.

Ví dụ 4: Cho hình hộp ABCD.A1B1C1D1. Tìm giá trị của k thích hợp điền vào đẳng thức vectơ: AB + B1C1 + DD1 = kAC1

A. k = 4               B. k = 1               C. k = 0               D. k = 2

Hướng dẫn giải

Chọn B.

+ Ta có: AB + B1C1 + DD1 = AB + BC + CC1 = AC1

Nên k = 1.

Hay lắm đó

Ví dụ 5: Cho hình lăng trụ tam giác ABC. A1B1C1 . Đặt AA1 = a; AB = b; AC = c; BC = d;trong các đẳng thức sau, đẳng thức nào đúng?

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Hướng dẫn giải

Chọn C.

+ Ta có:

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Ví dụ 6: Hãy chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau đây:

A. Tứ giác ABCD là hình bình hành nếu AB + BC + CD + DA = 0.

B. Tứ giác ABCD là hình bình hành nếu AB = CD.

C. Cho hình chóp S.ABCD. Nếu có SB + SD = SA + SC thì tứ giác ABCD là hình bình hành.

D. Tứ giác ABCD là hình bình hành nếu AB + AC = AD.

Hướng dẫn giải

Chọn C

Xét phương án C:

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Cho hình hộp ABCD.A1B1C1D1 với tâm O. Chọn đẳng thức sai.

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Lời giải:

Chọn A

Áp dụng quy tắc hình bình hành ta có :

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Câu 2: Cho tứ diện ABCD. Gọi M ; N lần lượt là trung điểm của AB ; CD và G là trung điểm của MN. Trong các khẳng định sau, khẳng định nào sai?

A. MA + MB + MC + MD = 4MG

B. GA + GB + GC = GD

C. GA + GB + GC + GD = 0

D. GM + GN = 0

Lời giải:

Chọn B.

Do M ; N ; G lần lượt là trung điểm của AB ; CD ; MN theo quy tắc trung điểm :

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Hay lắm đó

Câu 3: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành tâm O. Gọi G là điểm thỏa mãn: GS + GA + GB + GC + GD = 0. Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?

A. G; S; O không thẳng hàng.

B. GS = 4OG

C. GS = 5OG

D. GS = 3OG

Lời giải:

Chọn B

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Câu 4: Cho hình hộp ABCD.A1B1C1D1. Chọn đẳng thức sai?

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Lời giải:

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Chọn D.

Ta xét các phương án :

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Câu 5: Cho tứ diện ABCD. Gọi P; Q là trung điểm của AB và CD. Chọn khẳng định đúng?

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Lời giải:

Chọn B

Ta có: PQ = PB + BC + CQ     (1)

PQ = PA + AD + DQ     (2)

Từ (1) và (2) vế cộng vế ta được:

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Câu 6: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Đặt SA = a; SB = b; SC = c; SD = d. Khẳng định nào sau đây đúng?

A. MA + MB + MC + MD = 4MG

B. GA + GB + GC = GD

C. GA + GB + GC + GD = 0

D. GM + GN = 0

Lời giải:

Chọn A

Gọi O là tâm của hình bình hành ABCD. Ta phân tích như sau:

Tổng hợp các phép toán về vectơ trong không gian hay, chi tiết - Toán lớp 11

Xem thêm các dạng bài tập Toán lớp 11 chọn lọc, có lời giải hay khác: