Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập (hay, chi tiết)



Với loạt Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Toán 10.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập

A. Lí thuyết. 

- Định nghĩa góc giữa hai vectơ: Cho hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết đều khác vectơTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết . Từ điểm O bất kì vẽ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết, Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết , khi đó góc Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết) là góc giữa hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết . Kí hiệu: .(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết )

- Định nghĩa tích vô hướng: Cho hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết # Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ), khi đó tích vô hướng củaTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết kí hiệu là Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết và xác định bởi công thức: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |.|Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết | . cos(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết).

- Chú ý: 

+) Khi ít nhất một trong hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết bằng vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ta quy ước: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0.

+) Với hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết # Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ), ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết   .

+) Tích vô hướngTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết được kí hiệu là Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết và ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.

- Các tính chất của tích vô hướng:

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết +Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết) = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

(kTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ).Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = k(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết) = (kTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ).Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết0; Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 

(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết +Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết )2 = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + 2Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết -Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết )2 = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết - 2Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết +Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết )(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết -Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ) = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết- Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 

- Biểu thức tọa độ của tích vô hướng: Trong mặt phẳng (O;Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết;Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết), cho hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết= (a1;a2) và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết= (b1;b2) . Khi đó: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = a1b+ a2b2. Và với hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết= (a1;a2) và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết= (b1;b2) đều khác Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết thì Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết a1b+ a2b2 = 0.

- Ứng dụng của tích vô hướng: 

+) Độ dài của vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết=(a1;a2) được tính theo công thức: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

+) Góc giữa hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết=(a1;a2) và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết= (b1;b2) (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ;Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết # Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết):

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

+) Khoảng cách giữa hai điểm A(xA;yA) và B(xB;yB) được tính theo công thức:

AB = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

B. Các dạng bài. 

Dạng 1: Tính tích vô hướng của hai vectơ, góc giữa hai vectơ.

Phương pháp giải: 

- Tính tích vô hướng: Phân tích vectơ và đưa hai vectơ về chung gốc để tìm góc giữa hai vectơ hoặc đưa hai vectơ về các vectơ vuông góc. Sau đó, áp dụng công thức định nghĩa, tính chất và hằng đẳng thức để tính tích vô hướng của hai vectơ. Đối với hai vectơ biết tọa độ thì tính theo công thức Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = a1b+ a2b2

- Tính góc giữa hai vectơ: Phân tích vectơ và đưa hai vectơ về chung gốc để tìm góc giữa hai vectơ hoặc dùng công thức: cos(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ) =Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Ví dụ minh họa:

Bài 1: Cho tam giác ABC đều cạnh 2a có đường cao AH. Tính các tích vô hướng Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Lời giải:

Vì tam giác ABC đều nên ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = AB.AC.cosTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 2a.2a.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 2a2

Vì AH là đường cao nên ta có: AH Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết BC Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0

Bài 2: Cho hình chữ nhật ABCD. Biết AB = 2a, AD = a và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tính các góc giữa các cặp vectơ sau: (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết) và (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết).

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Lời giải:

Vì ABCD là hình chữ nhật nên ta có: BC // AD và BC = AD Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ( do ABCD là hình chữ nhật )

Xét tam giác ABC vuông tại B. 

Áp dụng định lý Py-ta-go ta có: 

AC2 = AB2 + BC2 = (2a)2 + a2 =5a2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết AC = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = aTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Áp dụng công thức tính góc giữa hai vec tơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ta có:

cos(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ) = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ) = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Dạng 2: Tính độ dài đoạn thẳng, độ dài vectơ. 

Phương pháp giải:

Phân tích vectơ để biến phép tính độ dài đoạn thẳng thành phép tính tích vô hướng, áp dụng công thức AB2 = |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |2 =Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Nếu đề bài có liên quan đến tọa độ thì áp dụng công thức: |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết | = AB = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Ví dụ minh họa:

Bài 1: Cho tam giác ABC, biết AB = a, AC = 2a, Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tính độ dài cạnh BC.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Lời giải:

Áp dụng quy tắc ba điểm ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |2 = AC2 = (2a)2 = 4a2; Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết= |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |2 = AB2 = a2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |.|Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |.cos(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ) = AC.AB.cosTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 2a.a.cosTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 2a.a.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = a2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 4a2 - 2a2 + a2 = 3a2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết BC2 = |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết|2 = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 3a2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết BC = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Bài 2: Cho hai điểm A (4;5) và B (2;3). Tính độ dài đoạn thẳng AB. 

Lời giải:

Độ dài đoạn thẳng AB chính là khoảng cách giữa hai điểm A và B. 

Áp dụng công thức tính khoảng cách giữa hai điểm A (4;5) và B (2;3) ta có:

AB = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Dạng 3: Chứng minh vuông góc. 

Phương pháp giải

Dùng tích chất của tích vô hướng để chứng minh vuông góc: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |.|Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |.cos(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ) = 0 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Hoặc dùng công thức về tọa độ: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết a1b+ a2b2 = 0

Ví dụ minh họa

Bài 1: Cho hình vuông ABCD tâm O. Chứng minh hai đường chéo AC và BD vuông góc bằng cách áp dụng tích vô hướng.

Lời giải

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Từ C vẽ CE sao cho CE = BD và CE // BD.

Ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Xét hình vuông ABCD có Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Xét hình bình hành BCED có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết (hai góc đối)

Ta có AD cắt CE tại E. Có Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết vì ABCD là hình vuông

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Xét tam giác CDE vuông tại D có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Từ đó ta có : Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ( do Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết )

Khi đó ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |.|Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |.cos(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ) = CA.BD.cosTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = CA.BD.0 = 0

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết CA Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  BD

Vậy hai đường chéo AC và BD vuông góc với nhau. 

Bài 2: Cho đoạn thẳng AB có trung điểm O, điểm M tùy ý khác O, A, B và không thuộc AB, biết 4OM2 = AB2. Hãy chứng minh rằng MA Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  MB.

Lời giải:

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

4OM2 = AB2.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết(2OM)2 = AB2.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết MA2 + 2Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + MB2 = AM2 - 2Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + MB2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 2Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + 2Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 4Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết MA Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  MB ( điều cần phải chứng minh )

Dạng 4: Chứng minh các đẳng thức về tích vô hướng hay độ dài. 

Phương pháp giải

Áp dụng định nghĩa và tính chất của tích vô hướng, các quy tắc phân tích, biến đổi vectơ, các công thức về độ dài vectơ để biến đổi sao cho hai vế bằng nhau hoặc từ giả thiết suy ra một biểu thức luôn đúng đã được công nhận. Để chứng minh Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ta có thể chứng minh tích vô hướng của Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết với hai vectơ khác không cùng phương bằng 0.

Ví dụ minh họa:

Bài 1: Cho tam giác ABC bất kì có I là trung điểm của AB. Chứng minh đẳng thức: CA2 + CB2 = 2CI2 + Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Lời giải:

Ta có: VP = 2CI2 + Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 2VP = 4CI2 + AB2 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 2VP = 4Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 2VP = (2Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết)2 + (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết+Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết)2

 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 2VP = (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết)2 + (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết)2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 2VP = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 2VP = CA2 + 2Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + CB2 + AC2 - 2Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + CB2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 2VP = 2CA2 + 2CB2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết VP = CA2 + CB2  = VT

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết CA2 + CB2  = 2CI2 + Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ( điều cần phải chứng minh )

Bài 2: Cho 4 điểm A, B, C, D bất kì. Chứng minh: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0

Lời giải:

Ta có:

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết(điều cần phải chứng minh)

Dạng 5: Các bài toán liên quan đến biểu thức tọa độ. 

Phương pháp giải

Áp dụng các công thức, tính chất của tích vô hướng liên quan đến tọa độ để giải quyết các yêu cầu của đề bài. 

Ví dụ minh họa:

Bài 1: Cho vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (-1;2). Tìm tọa độ vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết cùng phương với Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết và thỏa mãn Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Lời giải:

Gọi vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (x;y) .

Vì vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết cùng phương với Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết nên ta có : Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = kTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết (kTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết R)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Áp dụng công thức tính độ dài của vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  ta có:

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 5k2 = 10

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết k2 = 2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếthoặc Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Bài 2: Cho hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (1;3) và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (x;1). Tìm x sao cho Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Lời giải:

Ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 1.x + 3.1 = 3 + x

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  3 + x = 0

 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  x = -3

Vậy khi x = -3 thì Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .

Dạng 6: Tìm tọa độ các điểm đặc biệt trong tam giác. 

Phương pháp giải

Áp dụng định nghĩa, tính chất, các công thức của tích vô hướng liên quan đến tọa độ, các quy tắc trung điểm, quy tắc trọng tâm để tính tọa độ điểm đặc biệt. Ta có: 

- Trung điểm I (x;y) của đoạn thẳng AB với A(xA;yA) và B(xA;yA): x = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết; y= Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

- Trọng tâm G (x;y) của tam giác ABC với A(xA;yA), B(xA;yA) và C(xC;yC):  

x = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ;y = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

- Trực tâm H (x;y) của tam giác ABC, ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Giải hệ trên ta tìm được x, y. 

- Chân đường cao K (x;y) vẽ từ đỉnh A, ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0 (1) và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết cùng phương với Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết (2) ( do B, K, C thẳng hàng) . Từ hai điều kiện (1), (2) lập phương trình để tìm ra x, y.

- Tâm đường tròn ngoại tiếp I (x;y) của tam giác ABC. Nếu tam giác ABC vuông tại A thì I là trung điểm của BC. Nếu tam giác ABC đều thì I là trọng tâm. Nếu tam giác ABC là tam giác thường thì có theo hệ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết hoặc gọi M, N là trung điểm của BC và AC, có hệ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Từ hệ phương trình tìm được x, y.

- Điểm D (x;y) là chân đường phân giác trong của góc A, ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

- Điểm E (x;y) là chân đường phân giác ngoài của góc A, ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

- Tâm đường tròn nội tiếp K (x;y) của tam giác ABC có BC = a, AC = b, AB = c và A(xA;yA), B(xA;yA), C(xC;yC). Tìm điểm D là chân đường phân giác trong của góc A của tam giác ABC. Lúc đó điểm K là chân đường phân giác trong của góc B của tam giác ABD. Hoặc dùng công thức:

xK = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ; yK = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .  ( đối với bài toán trắc nghiệm )

Ví dụ minh họa

Bài 1: Cho tam giác ABC, biết A (1;1), B (1;7), C (9;1). Tìm điểm K là tâm đường tròn nội tiếp, điểm O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.

Lời giải:

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Gọi K (x;y) là tâm đường tròn nội tiếp và D(xD;yD) là chân đường phân giác trong của góc A trong tam giác ABC. 

Xét tam giác ABC, ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (1-xD;7-yD)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (9-xD;1-yD)

AB = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 6

AC = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 8

Áp dụng công thức về chân đường phân giác trong ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Xét tam giác ABD ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (1-x;1-y)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

BA = 6

BD = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Áp dụng công thức về chân đường phân giác trong ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết K = (3;3)

Ta có:

AB = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 6

AC = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 8

BC = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 10

62 + 82 = 100 = 102

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết BC2 = AB2 + AC2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tam giác ABC vuông tại A.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tâm đường tròn ngoại tiếp tức điểm O(xO;yO) là trung điểm của BC.

Áp dụng công thức tính tọa độ trung điểm ta có: 

xO = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết =5

yO = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 4

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết O (5;4)


Bài 2: Cho tam giác ABC biết A (4;3), B (-1;-1), C (2;-4). Tìm tọa độ trung điểm M của AB, trực tâm H, trọng tâm I của tam giác ABC.

Lời giải:

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Gọi điểm M(xM;yM) là trung điểm của AB. 

Áp dụng công thức tọa độ trung điểm ta có: 

xM = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

yM = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 1

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết M Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết


Gọi trực tâm H = (x;y) là giao điểm của 3 đường cao thuộc tam giác ABC. 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (x-4; y-3)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (3;-3)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (x+1;y+1)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (-2;-7)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết H = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Gọi điểm I(xI;yI) là trọng tâm tam giác ABC. 

Áp dụng công thức tính trọng tâm tam giác ta có: 

xI = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

yI = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết H = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Dạng 7: Các bài toán liên quan đến dạng tam giác, tứ giác. 

Phương pháp giải:

- Dạng chứng minh: 

+) Chứng minh tam giác ABC cân tại A: Ta cần tính độ dài AB, AC, sau đó chứng minh AB = AC.

+) Chứng minh tam giác ABC vuông tại A: Tính độ dài AB, AC, BC và chứng minh AB2 + AC2 = BC2. Hoặc tính tích vô hướng Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết và chứng minh nó bằng 0.

+) Chứng minh tam giác ABC vuông cân tại A: Ta cần chứng minh: 

 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếthoặc Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

+) Chứng minh tứ giác ABCD là hình bình hành: Tính độ dài AB, DC và chứng minh Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

+) Chứng minh tứ giác ABCD là hình thoi: Tính AB, BC, CD, DA và chứng minh AB = BC = CD = DA .

+) Chứng minh tứ giác ABCD là hình chữ nhật: Ta cần chứng minh ABCD là hình bình hành có 1 góc vuông hoặc chứng minh ABCD là hình bình hành có hai đường chéo bằng nhau. 

+) Chứng minh tứ giác ABCD là hình vuông: Ta cần chứng minh ABCD là hình thoi có 1 góc vuông hoặc chứng minh ABCD là hình bình hành có 1 góc vuông và hai cạnh liên tiếp bằng nhau. 

+) Chứng minh tứ giác ABCD là hình thang. Chứng minh Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết, Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết   cùng phương. Nếu chứng minh hình thang vuông thì chứng minh thêm 1 góc vuông. Nếu chứng minh hình thang cân thì chứng minh thêm 2 đường chéo bằng nhau.

+) Chứng minh tứ giác ABCD là tứ giác nội tiếp: Chứng minh các góc vuông cần thiết bằng cách áp dụng tích vô hướng và suy ra tứ giác nội tiếp. 

- Dạng tìm tọa độ điểm:

+) Tìm tọa độ điểm M thuộc trục tung (hoặc trục hoành) để tam giác MAB vuông tại M với A, B cho trước. Nếu M Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Ox Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết M(x;0) và nếu M Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Oy Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết M(0;y). Tính tọa độ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết, tìm x hoặc y sao cho Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0.

+) Tìm tọa độ điểm N thuộc trục tung (hoặc hoành) để tam giác MAB cân tại M và A, B là hai điểm cho trước. Nếu N Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Ox Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết N(x;0) và nếu NTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Oy Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết N(0;y). Tính độ dài NA, NB và tìm x hoặc y sao cho NA = NB. ( loại tọa độ N ứng với trung điểm của AB ).

+) Tìm tọa độ điểm P thuộc trục tung (hoặc hoành) để P, A, B thẳng hàng và A, B là hai điểm cho trước. Nếu P Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Ox Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết P(x;0)và nếu PTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Oy Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết N(0;y). Tìm x hoặc y sao cho Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết, Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  cùng phương.

Ví dụ minh họa: 

Bài 1: Trong mặt phẳng Oxy, chứng minh tứ giác ABCD là hình chữ nhật . Biết tọa độ các điểm A (-1;2), B (1;4), C (5;0), D (3;-2). 

Lời giải:

Ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (2;2) ; Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (2;2)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  ABCD là hình bình hành

Ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (4;-4)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết . Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 2.4 + 2.(-4) = 0

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Xét hình bình hành ABCD có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tứ giác ABCD là hình chữ nhật ( điều cần phải chứng minh )

Bài 2: Cho hai điểm A (-3;3) và B (4;4). Tìm điểm M thuộc trục tung để tam giác MAB vuông tại M. 

Lời giải:

M thuộc trung tung nên ta gọi M = (0;y). 

Ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (3;y-3); Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (-4;y-4)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 3.(-4) + (y-3).(y-4) = y2 - 7y

Tam giác MAB vuông tại M Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết. Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết y2 - 7y = 0

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết y(y-7) = 0

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Vậy ta tìm được 2 điểm M thỏa mãn là M (0;0) hoặc M (0;7).

Dạng 8: Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất trong hình học. 

Phương pháp giải: 

- Tìm điểm M Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết d sao cho MA + MB nhỏ nhất.

+) Khi A và B nằm khác phía đối với d. Tìm tọa độ tổng quát của M. Áp dụng bất đẳng thức trong tam giác, ta có: MA + MBTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết AB, dấu “=” xảy ra Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  M, A, B thẳng hàng, từ đó tìm tọa độ M thích hợp.

+) Khi A và B nằm cùng phía với d. Tìm tọa độ tổng quát của M. Tìm tọa độ điểm A’ là điểm đối xứng với A qua d. Áp dụng bất đẳng thức trong tam giác: MA' + MBTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết A'B. Dấu “=” xảy ra Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  M, A’, B thẳng hàng, từ đó tìm tọa độ M thích hợp.

- Tìm điểm M Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết d sao cho |MA - MB| lớn nhất.

+) Khi A, B cùng phía đối với d:  Tìm tọa độ tổng quát của M. Áp dụng bất đẳng thức trong tam giác, ta có:  |MA - MB|Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtAB, dấu “=” xảy raTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  M, A, B thẳng hàng, từ đó tìm tọa độ M thích hợp.

+) Khi A và B nằm khác phía với d. Tìm tọa độ tổng quát của M. Tìm tọa độ điểm A’ là điểm đối xứng với A qua d. Áp dụng bất đẳng thức trong tam giác: |MA' - MB|Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtA'BTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết|MA-MB|Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtA'B. Dấu “=” xảy ra Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  M, A’, B thẳng hàng, từ đó tìm tọa độ M thích hợp.

Ví dụ minh họa: 

Bài 1: Cho điểm P thuộc trục hoành, A (1;1) và B (2;-4). Tìm P sao cho  PA + PB nhỏ nhất. 

Lời giải:

P thuộc trục hoành nên ta gọi P (x;0). A và B nằm về hai phía của trục hoành.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (1-x;1)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (2-x;x-4)

Áp dụng bất đẳng thức trong tam giác ta có: 

PA + PB Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  AB

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  PA + PB nhỏ nhất khi dấu “=” xảy ra.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtPA + PB = AB

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết P, A, B thẳng hàng

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết , Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết   cùng phương

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết -4 + 4x = 2 - x

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết x = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết PTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Bài 2: Cho tọa độ các điểm A (1;1) và B (-2;-4). Điểm M là điểm thuộc đường thẳng d: y = -x . Tìm M sao cho |MA-MB| lớn nhất. 

Lời giải:

Điểm M là điểm thuộc đường thẳng d: y = -x  nên ta gọi M = (x; -x). 

Có A, B nằm về 2 phía của đường thẳng d. Gọi A’ (xA;yA) là điểm đối xứng của A qua d. 

Chọn điểm K (2;-2) thuộc đường thẳng d và H(xH;yH) là chân đường vuông góc hạ từ A xuống d nên ta có: AH Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết HK Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0.

Ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (1-xH;1+;yH)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (2-xH;-2+;yH)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết (1-xH)(2-xH) + (1+xH)(-2+xH) = 0

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 2x2 - 4x = 0

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Loại x = 2 vì khi đó H trùng với K. Vậy ta chọn H (0;0). 

Khi đó, H là trung điểm của AA’ nên ta có: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtA’(-1;-1)

Ta có: 

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (-1-x;-1+x)

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (-2-x;-4+x)

Áp dụng bất đẳng thức trong tam giác ta có: 

|MA'-MB| Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết A'B Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |MA-MB| Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết A'B

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |MA-MB| lớn nhất khi và chỉ khi dấu “=” xảy ra.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết |MA'-MB| = A'B

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  M, A’, B thẳng hàng.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết, Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết cùng phương.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết 4 + 3x - x2 = 2 - x + x2

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết x = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết MTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

C. Bài tập tự luyện.

Bài 1: Cho tam giác ABC vuông cân tại A, biết BC = a. Tính tích vô hướng Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .

Đáp án: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = -Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Bài 2: Cho hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết, Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiếtbiết |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết | = 5, |Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết| = 6 và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tính góc (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết).

Đáp án: (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết,Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết) = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Bài 3: Cho hai điểm A (5;3), B (3;2) và I là trung điểm của AB. Tính độ dài AI. 

Đáp án: AI = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Bài 4: Cho tam giác ABC có A (2;3), B (1;4) và C (2;7). Biết M là trung điểm của BC. Tính độ dài AM. 

Đáp án: AM = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Bài 5: Cho tam giác ABC có A (10;5), B (3;2), C (6;-5). Chứng minh rằng tam giác ABC vuông tại B. 

Đáp án: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết BATích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết BC Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết tam giác ABC vuông tại B.

Bài 6: Cho hai vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (1;2) vàTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (x;-1). Tìm x để độ dài của vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết và độ dài của vectơTích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết   bằng nhau.

Đáp án: x = 2 hoặc x = -2.

Bài 7: Cho hình chữ nhật ABCD tâm O và M là điểm tùy ý. Chứng minh đẳng thức: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.

Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết

Đáp án: VP = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết+Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết)(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết +Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết) = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết + Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = VT

Bài 8: Cho hai điểm A và B. O là trung điểm của AB, M là điểm tùy ý. Chứng minh đẳng thức: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết  = OM2 - OA2

Đáp án: VT = (Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết+Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết)(Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết +Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết) = MO + Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = OM2 - OA2 = VP

Bài 9: Cho vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (2;-3) , tìm tọa độ vectơ Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết, biết  cùng phương và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = -26

Đáp án: Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = (-4;6)

Bài 10: Cho A (5;-1) và B (-1;3). Tìm điểm P thuộc trục tung sao cho Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.

Đáp án: P (0;4) hoặc P (0;-2)

Bài 11: Cho tam giác ABC biết A (4;3), B (-3;3), C (2;-4). Tìm điểm K là chân đường cao kẻ từ C. 

Đáp án: K (2;3)

Bài 12: Trong mặt phẳng Oxy, chứng minh tứ giác ABCD là hình vuông. Biết các tọa độ A (0;-2), B (5;0), C (3;5), D (-2;3).

Đáp án: Có AB = BC = CD = DA = Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết.Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết ABCD là hình vuông

Bài 13: Cho ba điểm A (1;3), B (-1;-1), C (5;-4). Chứng minh rằng ba điểm nay tạo lập thành tam giác vuông.

Đáp án: Có A,B,C không thẳng hàng và Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết .Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết = 0 Tích vô hướng của hai vectơ và cách giải bài tập hay, chi tiết Tam giác ABC vuông tại B

Bài 14: Cho 3 điểm A, B, M. Biết A (1;1), B (3;-2) và điểm M thuộc đường thẳng y = 2x. Tìm M để MA + MB nhỏ nhất. 

Đáp án: M (1;2)

Bài 15: Cho hai điểm A (1;-2) và B (6;3). Tìm điểm N trên trục hoành sao cho |NA-NB| lớn nhất. 

Đáp án: N (3;0)

Xem thêm phương pháp giải các dạng bài tập Toán lớp 10 hay, chi tiết khác:

Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

Tủ sách VIETJACK shopee lớp 10-11 cho học sinh và giáo viên (cả 3 bộ sách):

Săn shopee siêu SALE :

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.




Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học
Tài liệu giáo viên