Chào mừng bạn đến với bài học về Lý thuyết Tích của Vectơ mới một số trong chương trình SGK Toán 10 Cánh Diều tại giaitoan.edu.vn. Bài học này sẽ cung cấp cho bạn kiến thức nền tảng và các ứng dụng quan trọng của tích vô hướng trong hình học và vật lý.
Chúng ta sẽ cùng nhau khám phá định nghĩa, tính chất, và các công thức liên quan đến tích của hai vectơ, cũng như cách áp dụng chúng để giải quyết các bài toán thực tế.
I. ĐỊNH NGHĨA II. TÍNH CHẤT III. MỘT SỐ ỨNG DỤNG
I. ĐỊNH NGHĨA
+) Tích của một vecto \(\overrightarrow a \ne \overrightarrow 0 \) với một số thực \(k\) là một vecto, kí kiệu là \(k\overrightarrow a .\)
+) Vecto \(k\overrightarrow a \) có độ dài bằng \(\left| k \right|\left| {\overrightarrow a } \right|\) và
Cùng hướng với vecto \(\overrightarrow a \) nếu \(k > 0\)
Ngược hướng với vecto \(\overrightarrow a \) nếu \(k < 0\)
II. TÍNH CHẤT
+) Với hai vecto \(\overrightarrow a ,\overrightarrow b \) và hai số thực \(k,t\) ta luôn có:
\(\begin{array}{l}k(t\overrightarrow a ) = (kt)\;\overrightarrow a \\(k + t)\,\overrightarrow a = k\overrightarrow a + t\overrightarrow a \\k(\overrightarrow a + \overrightarrow b ) = k\overrightarrow a + k\overrightarrow b ;\quad k(\overrightarrow a - \overrightarrow b ) = k\overrightarrow a - k\overrightarrow b \\1\;\overrightarrow a = \overrightarrow a ;\;\;( - 1)\;\overrightarrow a = - \,\overrightarrow a \end{array}\)
III. MỘT SỐ ỨNG DỤNG
1. Trung điểm của đoạn thẳng:
I là trung điểm của AB \( \Leftrightarrow \overrightarrow {IA} + \overrightarrow {IB} = \overrightarrow 0 \)
Với M bất kì, \( \overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} = 2\overrightarrow {MI} \)
2. Trọng tâm của tam giác:
G là trọng tâm \(\Delta ABC\) \( \Leftrightarrow \overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} = \overrightarrow 0 \)
Với M bất kì \( \overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} = 3\overrightarrow {MG} \)
3. Điều kiện để hai vecto cùng phương; 3 điểm thẳng hàng
+ \(\overrightarrow a \) và \(\overrightarrow b \) cùng phương \(\Leftrightarrow \exists k: \overrightarrow a = k\overrightarrow b .\)
+ A, B, C thẳng hàng \( \Leftrightarrow \overrightarrow {AB} = k\overrightarrow {AC} .\)
Tích của hai vectơ, hay còn gọi là tích vô hướng, là một phép toán quan trọng trong hình học vectơ. Nó cho phép chúng ta tính toán góc giữa hai vectơ và xác định mối quan hệ vuông góc giữa chúng.
Cho hai vectơ a và b. Tích vô hướng của a và b, ký hiệu là a ⋅ b, được định nghĩa là:
a ⋅ b = |a| |b| cos(θ)
Trong đó:
Nếu a = (x1; y1) và b = (x2; y2) thì:
a ⋅ b = x1x2 + y1y2
Trong không gian, nếu a = (x1; y1; z1) và b = (x2; y2; z2) thì:
a ⋅ b = x1x2 + y1y2 + z1z2
Bài 1: Cho a = (2; -1) và b = (1; 3). Tính a ⋅ b.
Giải:a ⋅ b = (2)(1) + (-1)(3) = 2 - 3 = -1
Bài 2: Cho a = (1; 2; 3) và b = (-1; 0; 1). Tính a ⋅ b.
Giải:a ⋅ b = (1)(-1) + (2)(0) + (3)(1) = -1 + 0 + 3 = 2
Tích của hai vectơ là một công cụ mạnh mẽ trong hình học vectơ, giúp chúng ta giải quyết nhiều bài toán liên quan đến góc, tính vuông góc và hình chiếu. Việc nắm vững lý thuyết và các ứng dụng của tích vô hướng là rất quan trọng để học tốt môn Toán 10.