btvn.vn

Vectơ và các quy tắc hình học

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

Vectơ cho biết cả hướng và độ dài

Một đoạn đường dài $3$ m chưa cho biết ta đi về phía nào. Vectơ $\overrightarrow{AB}$ bổ sung điều đó: điểm đầu là $A$, điểm cuối là $B$, hướng từ $A$ đến $B$ và độ dài bằng $AB$. Hai vectơ khác vectơ không **cùng phương** khi giá của chúng song song hoặc trùng nhau. Chúng có thể cùng hướng hoặc ngược hướng. Hai vectơ **bằng nhau** khi cùng hướng và cùng độ dài; không nhất thiết phải chung điểm đầu. Vectơ $\overrightarrow{AA}=\vec0$ có độ dài bằng $0$. Ta quy ước vectơ không cùng phương, cùng hướng với mọi vectơ. Vectơ đối của $\overrightarrow{AB}$ là $\overrightarrow{BA}$.

Ghép các vectơ theo đường đi

Quy tắc ba điểm: đi từ $A$ đến $B$, rồi từ $B$ đến $C$, có vectơ tổng là đi thẳng từ $A$ đến $C$: $$\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{AC}.$$ Khi hai vectơ có chung điểm đầu, ta dùng quy tắc hình bình hành. Với hình bình hành $ABCD$: $$\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{AC}.$$ Phép trừ là cộng với vectơ đối. Đặc biệt, $\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{CB}$. Với số thực $k$, vectơ $k\vec u$ có độ dài $|k|\,|\vec u|$. Nếu $\vec u\ne\vec0$, nó cùng hướng với $\vec u$ khi $k>0$, ngược hướng khi $k<0$; khi $k=0$, kết quả là $\vec0$. Các phép cộng và nhân với số có tính giao hoán, kết hợp, phân phối như ta đã học ở mặt phẳng.

Cộng ba cạnh của hình hộp

Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$. Rút gọn tổng $\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{AA'}$.
Hình hộp ABCD.A′B′C′D′; ba cạnh từ A và đường chéo AC′.
Hình hộp ABCD.A′B′C′D′; ba cạnh từ A và đường chéo AC′.
Mở hình lớn
Trên đáy $ABCD$, hai vectơ đầu có tổng là $\overrightarrow{AC}$. Các cạnh bên cùng hướng và bằng nhau nên $\overrightarrow{AA'}=\overrightarrow{CC'}$. Vì vậy tổng cần tìm là $\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{CC'}=\overrightarrow{AC'}$. Đó là quy tắc hình hộp: tổng ba vectơ cạnh chung điểm đầu bằng vectơ đường chéo xuất phát từ điểm ấy.

Thử rút gọn

$\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{AC}$ bằng vectơ nào?
Chọn một đáp án

Trung điểm và một đẳng thức vectơ

Gọi $M$ là trung điểm của $BC$. Chứng minh $\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AC}=2\overrightarrow{AM}$. Ta tách qua $M$: $\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{AM}+\overrightarrow{MB}$ và $\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AM}+\overrightarrow{MC}$. Vì $M$ là trung điểm nên $\overrightarrow{MB}+\overrightarrow{MC}=\vec0$. Cộng hai đẳng thức, ta được điều cần chứng minh. Tương tự, nếu $G$ là trọng tâm tam giác $ABC$, thì $\overrightarrow{GA}+\overrightarrow{GB}+\overrightarrow{GC}=\vec0$. Ta sẽ dùng kết quả này để tìm tọa độ trọng tâm.

Nhân vectơ với số âm

Cho $|\vec u|=4$. Vectơ $-3\vec u$ có độ dài và hướng thế nào so với $\vec u$?
Chọn một đáp án

Ghép đường đi

Rút gọn $\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BC}+\overrightarrow{CD}$.
Chọn một đáp án

Cùng phương có đủ để bằng nhau?

Hai vectơ có cùng độ dài và cùng phương có nhất thiết bằng nhau không?
Chọn một đáp án

Chia đoạn thẳng

Điểm $M$ thuộc đoạn $AB$, $AM=2MB$ và $A\ne B$. Biểu diễn $\overrightarrow{AM}$ theo $\overrightarrow{AB}$.
Chọn một đáp án

Điều cần nhớ

Khi cộng hoặc trừ vectơ, cần nhìn điểm đầu và điểm cuối trước. Khi nhân với một số, hãy xét riêng độ dài và hướng. Các quy tắc vẫn dùng được trong không gian, không cần tất cả các điểm nằm trên cùng một mặt phẳng.

Đang học