btvn.vn

Tích vô hướng, độ dài và góc vectơ

Lưu trên thiết bị này
Vectơ và hệ tọa độ trong không gian · Chọn bài khác

Tích vô hướng là một số

Với hai vectơ khác $\vec0$, chuyển chúng về chung điểm đầu để xác định góc $\theta$ từ $0^\circ$ đến $180^\circ$. Ta định nghĩa: $$\vec u\cdot\vec v=|\vec u|\,|\vec v|\cos\theta.$$ Nếu có vectơ không, tích vô hướng bằng $0$. Trong hệ tọa độ vuông góc, với $\vec u=(a;b;c)$, $\vec v=(d;e;f)$: $$\vec u\cdot\vec v=ad+be+cf.$$ Kết quả là một **số**, không phải bộ ba tọa độ. Tích vô hướng có tính giao hoán, phân phối đối với phép cộng; $\vec u\cdot\vec u=|\vec u|^2$.

Từ tích vô hướng đến độ dài và góc

Độ dài của $\vec u=(a;b;c)$ là $|\vec u|=\sqrt{a^2+b^2+c^2}$. Khoảng cách hai điểm $A,B$ chính là độ dài của $\overrightarrow{AB}$. Với hai vectơ khác $\vec0$: $$\cos\theta=\frac{\vec u\cdot\vec v}{|\vec u|\,|\vec v|}.$$ Tích vô hướng bằng $0$ khi hai vectơ vuông góc. Nếu nó dương thì góc nhỏ hơn $90^\circ$; nếu âm thì góc lớn hơn $90^\circ$. Ở bài này ta tính **góc giữa hai vectơ**. Đừng tự thêm dấu giá trị tuyệt đối vào tử số: làm vậy có thể biến một góc tù thành góc nhọn.

Xét vuông góc và tính độ dài

Cho $\vec u=(2;-1;3)$ và $\vec v=(-1;4;2)$. Ta có: $$\vec u\cdot\vec v=2(-1)+(-1)4+3\cdot2=0.$$ Hai vectơ đều khác vectơ không, nên chúng vuông góc. Độ dài $|\vec u|=\sqrt{4+1+9}=\sqrt{14}$. Chú ý: $14$ là bình phương độ dài, chưa phải độ dài.

Tính độ dài

Vectơ $\vec u=(2;-2;1)$ có độ dài bằng bao nhiêu?
Chọn một đáp án

Một góc tù giữa hai vectơ

Vectơ u sang phải và v lên trái tạo góc 135 độ; khi kéo dài giá của v qua gốc, góc nhỏ giữa hai đường là 45 độ.
Vectơ có chiều nên góc có thể tù; đường thẳng không định hướng nên lấy góc không tù giữa hai phương.
Mở hình lớn
Cho $\vec u=(1;0;0)$, $\vec v=(-1;1;0)$. Tính góc giữa chúng. Ta có $\vec u\cdot\vec v=-1$, $|\vec u|=1$, $|\vec v|=\sqrt2$. Do đó $\cos\theta=-1/\sqrt2$ và $\theta=135^\circ$. Khi tính góc $\widehat{BAC}$ của tam giác, ta dùng $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{AC}$, vì chúng cùng xuất phát từ đỉnh A. Dùng nhầm $\overrightarrow{BA}$ sẽ đổi dấu cosin.

Tính khoảng cách hai điểm

Cho $A(1;-2;4)$, $B(4;2;4)$. Tính $AB$.
Chọn một đáp án

Tìm tham số để vuông góc

Tìm $m$ để $\vec u=(1;m;2)$ vuông góc với $\vec v=(2;1;-1)$.
Chọn một đáp án

Góc tại một đỉnh tam giác

Cho $A(0;0;0)$, $B(1;0;0)$, $C(1;1;0)$. Tính $\widehat{BAC}$.
Chọn một đáp án

Độ dài của tổng

Cho $|\vec u|=3$, $|\vec v|=4$ và $\vec u\perp\vec v$. Tính $|\vec u+\vec v|$.
Chọn một đáp án

Điều cần nhớ

Có thể làm theo thứ tự: tính tích vô hướng, tính hai độ dài, rồi mới tính cosin. Trước khi chia, kiểm tra hai vectơ khác vectơ không. Nếu kết quả góc cần tính bằng độ trên máy tính, chọn chế độ DEG.

Đang học