Phân dạng và bài tập trắc nghiệm Vectơ hình học 10

Tài liệu về chuyên đề vectơ (HH10). Tài liệu gồm 29 trang bao gồm lý thuyết, phân dạng rất chi tiết và bài tập trắc nghiệm phong phú về chủ đề vectơ. Nội dung tài liệu phân theo 4 chủ đề: Các định nghĩa của vectơ Tổng hiệu của hai vectơ Tích của vectơ với một số Hệ trục tọa độ Tài liệu phù hợp để các giáo viên sử dụng là tài liệu giảng dạy, học sinh có thể dễ dàng tự học

Chủ đề: VECTƠ Vấn đề 1 Các định nghĩa của vectơ

A Các kiến thức cần nhớ

Định nghĩa: Vectơ là một đoạn thẳng có hướng

- Vectơ có điểm đầu (gốc) là , điểm cuối (ngọn) là được ký

hiệu là ⃗ (đọc là vectơ )

- Một vectơ xác định còn được ký hiệu là ⃗, ⃗, ⃗, ⃗,…

 Chú ý: ⃗ ≠ ⃗

- Vectơ – không: là vectơ có điểm đầu và điểm cuối trùng nhau

II/ Vectơ cùng phương, vectơ cùng hướng

- Giá của vectơ là đường thẳng đi qua điểm đầu và điểm cuối của vectơ Mọi đường thẳng đi qua điểm

đều là giá của vectơ – không ⃗

- Hướng của vectơ là hướng từ điểm đầu đến điểm cuối của vectơ

- Hai vectơ cùng phương là hai vectơ có giá song song hoặc trùng nhau

 Chú ý:

 Hai vectơ cùng hướng thì sẽ cùng phương Điều ngược lại không đúng

 Hai vectơ cùng phương có thể cùng hướng hoặc ngược hướng

 Vectơ – không cùng phương, cùng hướng với mọi vectơ

 Ba điểm phân biệt , , thẳng hàng khi và chỉ khi hai vectơ ⃗ và ⃗ cùng phương

III/ Hai vectơ bằng nhau

- Độ dài của vectơ: là khoảng cách giữa điểm đầu và điểm cuối của vectơ đó Độ dài của vectơ ⃗ ký hiệu là |⃗|, độ dài của vectơ ⃗ là ⃗ và ⃗ = =

- Hai vectơ bằng nhau nếu chúng có cùng hướng và cùng độ dài

Bài 1 Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào không đúng?

A Vectơ là một đoạn thẳng có hướng

B Vectơ là một đoạn thẳng không phân biệt thứ tự của hai điểm mút

C Vectơ là một đoạn thẳng xác định điểm đầu, điểm cuối

D Vectơ là một đoạn thẳng phân biệt thứ tự hai điểm mút

Đáp án: B

Bài 2 Với hai điểm phân biệt , A B ta có được bao nhiêu vectơ khác vectơ – không có điểm đầu và

điểm cuối là A hoặc B

Đáp án: C

Bài 3 Cho tứ giác ABCD Số các vectơ khác 0

có điểm đầu và điểm cuối là đỉnh của tứ giác là:

Đáp án: D

Bài 4 Cho tam giác ABC, có thể xác định bao nhiêu vectơ khác vectơ 0

có điểm đầu và điểm cuối là các đỉnh , , A B C

Bài 6 Cho 5 điểm phân biệt , , , A B C D và E Có bao nhiêu vectơ khác 0

có điểm đầu và điểm cuối

là các điểm đã cho?

Đáp án: B

Bài 7 Cho hai đường thẳng song song d1, d2 Trên d1 lấy 6 điểm phân biệt, trên d2lấy 5 điểm phân

biệt Số vectơ có điểm đầu trên d1 và điểm cuối trên d2 là:

Đáp án: A

Dạng 2 Phương và hướng của vectơ

Bài 1 Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào không đúng?

A Hai vectơ cùng phương với vectơ thứ ba thì cùng phương

B Hai vectơ cùng phương với một vectơ thứ ba khác 0

thì cùng phương

C Hai vectơ ngược hướng với một vectơ thứ ba thì cùng hướng

D Hai vectơ cùng hướng với vectơ thứ ba khác vectơ 0

thì cùng hướng Đáp án: A

Bài 2 Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?

A Có duy nhất một vectơ cùng phương với vectơ thứ ba thì cùng phương

B Có ít nhất hai vectơ cùng phương với mọi vectơ

C Có vô số vectơ cùng phương với mọi vectơ

D Không có vectơ nào cùng phương với mọi vectơ

Đáp án: A – vectơ 0



Bài 3 Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?

A Hai vectơ có giá vuông góc thì cùng phương

B Hai vectơ cùng phương thì giá của chúng song song

C Hai vectơ cùng phương thì cùng hướng

D Hai vectơ cùng ngược hướng với vectơ thứ ba thì cùng hướng

Đáp án: B

Bài 6 Cho tam giác ABC Gọi A B', ', 'C lần lượt là trung điểm cạnh BC CA AB Vectơ , , A B' '

cùng phương với vectơ nào trong các vectơ sau đây?

Bài 7 Cho ba điểm M N P thẳng hàng, trong đó , , N nằm giữa hai điểm M và P Khi đó các cặp

vectơ nào sau đây cùng hướng?

cùng phương với mọi vectơ, cùng hướng với mọi vectơ

Bài 1 Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?

Bài 2 Nếu hai vectơ bằng nhau thì chúng:

A Có độ dài bằng nhau B Cùng phương

Hãy tìm khẳng định sai

Đáp án: C

Bài 3 Chọn câu sai trong các câu sau Vectơ có điểm đầu điểm cuối trùng nhau được gọi là:

A Vectơ có hướng tùy ý B Vectơ có phương tùy ý

C Vectơ – không D Vectơ có độ dài không xác định

Đáp án: D

Bài 4 Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?

A Vectơ là một đoạn thẳng định hướng

B Vectơ – không là vectơ có điểm đầu điểm cuối trùng nhau

C Hai vectơ được gọi là bằng nhau nếu chúng cùng hướng và cùng độ dài

D Hai vectơ cùng phương khi chúng có giá song song nhau

Bài 6 Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?

A Mỗi vectơ đều có một độ dài đó là khoảng cách giữa điểm đầu và điểm cuối của vectơ đó

Bài 7 Cho ba điểm , , A B C phân biệt Nếu  ABBC

thì có nhận xét gì về ba điểm , , A B C ?

A B là trung điểm của AC B B nằm ngoài AC

C B nằm giữa AC D Không tồn tại

Đáp án: A

Bài 8 Cho lục giác đều ABCDEF có tâm O Số các vectơ bằng vectơ OC

có điểm đầu điểm cuối là đỉnh của lục giác bằng:

Bài 15 Cho hình vuông ABCD Khi đó:

Bài 16 Cho hình bình hành ABCDcó tâm là O Tìm các vectơ từ năm điểm , A B , C , D , O bằng

Bài 21 Cho hình vuông ABCD Khi đó:

Bài 22 Cho ba điểm , , A B C không thẳng hàng, M là điểm bất kỳ Mệnh đề nào sau đây đúng?

Bài 23 Cho tứ giác ABCD Gọi M N P Q, , , lần lượt là trung điểm của AB BC CD, , và DA Trong

các khẳng định sau, khẳng định nào sai?

Bài 25 Cho tam giác đều ABC cạnh a Mệnh đề nào sau đây đúng?

Bài 26 Gọi C là trung điểm của đường thẳng AB Hãy chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau?

Dạng 4 Các bài toán chứng minh vectơ bằng nhau

Bài 1 Cho tam giác ABC có trực tâm H D là điểm đối xứng với B qua tâm O của đường tròn

ngoại tiếp tam giác ABC Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?

Bài 2 Cho hình bình hành ABCD Hai điểm M và N lần lượt là trung điểm của BC và AD Điểm

I là giao điểm AM và BN , K là giao điểm DM và CN Khẳng định nào sau đây sai?

Bài 3 Cho tam giác ABC và điểm M ở tam giác Gọi A B', ', 'C lần lượt là trung điểm của

Ta có: AMBQ là hình bình hành (giao 2 đường chéo là

trung điểm của mỗi đường)

Suy ra: AQ BM

BMCN là hình bình hành  BM  NC

Do đó AQNC

Tương tự AMPC là hình bình hành

Suy ra AM PC

Bài 4 Cho đường tròn  O ngoại tiếp tam giác ABC , gọi H là trực tâm tam giác ABC và K là trung

điểm BC Đường thẳng HK cắt  O tại D sao cho H D nằm khác phía so với , BC Khẳng định nào sau đây là đúng?

K H CB K là trung điểm của HD CB, CHBD là hình bình hành

Bài 5 Cho tứ giác ABCD Gọi M N, lần lượt là trung điểm cạnh AD BC, , O là giao điểm của AC

và BD Điều kiện nào sau đây để ABCD là hình bình hành?

Vấn đề 2 Tổng – hiệu của hai vectơ

II/ Vectơ đối

- Cho vectơ ⃗ Vectơ có cùng độ dài và ngược hướng ⃗ gọi là vectơ đối của vectơ ⃗, kí hiệu là − ⃗ Ta

có ⃗ + (− ⃗) = 0⃗

- Mọi vectơ đều có vectơ đối, ví dụ ⃗ có vectơ đối là ⃗, nghĩa là: ⃗ = − ⃗

- Vectơ đối của 0⃗ là 0⃗

III/ Hiệu các vectơ (phép trừ)

Quy tắc về hiệu vectơ: với ba điểm O, A, B tùy ý cho trước, ta có: ⃗ − ⃗ = ⃗

 là trung điểm của đoạn thẳng ⇔ ⃗ + ⃗ = 0⃗

 là trọng tâm tam giác ⇔ ⃗ + ⃗ + ⃗ = 0⃗

Bài 1 Cộng các vectơ có độ dài bằng 5 và cùng giá ta được kết quả sau:

A Cộng 5 vectơ ta được kết quả là 0

B Cộng 4 vectơ đôi một ngược hướng ta được 0

C Cộng 121 vectơ ta được vectơ 0

D Cộng 25 vectơ ta được vectơ 0

D Cả ba câu trên đều đúng

Bài 11 Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?

thì O là trung điểm của AB

D Nếu G là trọng tâm ABC thì GA GB GC     0

 Theo định nghĩa, để tìm hiệu a b 

, ta làm hai bước sau:

 Tìm vectơ đối của b

Bài 2 Cho các mệnh đề sau:

(1) Vectơ đối của vectơ a

là vectơ a

(2) Vectơ đối của vectơ 0

là vectơ 0

(3) Vectơ đối của vectơ a b 

ngược hướng là điều kiện cần để b

là vectơ đối của a

Có bao nhiêu khẳng định đúng, bao nhiêu khẳng định sai?

A 2 đúng 3 sai B 3 đúng, 2 sai C 1 đúng, 4 sai D 4 đúng, 1 sai

Bài 8 Cho ba điểm bất kỳ , , A B C Đẳng thức nào dưới đây đúng?

C Nếu I là trung điểm của JK thì I J

là vectơ đối của IK

D KJ  KI  I J

khi K ở trên tia đối của I J

Bài 12 Cho hình chữ nhật ABCD tâm O Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?

Sau đó tính độ dài đoạn thẳng AB và CD bằng cách

gắn nó vào các đa giác mà ta có thể tính được độ dài các cạnh của nó hoặc bằng các phương pháp tính trực tiếp khác

Bài 1 Cho hình chữ nhật ABCD có AB3, BC4 Độ dài vectơ AC

Bài 6 Gọi G là trọng tâm tam giác vuông ABC với cạnh huyền BC 12 Tổng hai vectơ GA GC 

có độ dài bằng bao nhiêu?

Bài 7 Cho tam giác vuông cân ABC tại đỉnh C, AB  2 Tính độ dài  ABAC

Bài 8 Cho hình thang ABCD có AB CD Cho AB3a, CD6a Khi đó, AB CD 

bằng bao nhiêu?

Để chứng minh một đẳng thức ta có thể làm theo các cách sau:

 Biến đổi vế này thành vế kia

 Biến đổi đẳng thức cần chứng minh tương đương với một đẳng thức đã biết đã đúng

 Đưa về cùng một vế và biến đổi đẳng thức bằng 0

Bài 1 Cho bốn điểm ABCD Đẳng thức nào dưới đây đúng?

Bài 7 Cho tam giác ABC Các điểm M N P lần lượt là trung điểm các cạnh , , AB AC BC Với , ,

điểm O bất kì, khẳng định nào sau đây đúng?

A OA OB OC       MA PB NC

B OA OB OC        AMBP CN

C OA OB OC     0

D OA OB OC       OMONOP

Bài 8 Cho hình bình hành ABCD Gọi O là một điểm bất kì trên đường chéo AC Qua O kẻ đường

thẳng song song với các cạnh của hình bình hành Các đường thẳng này cắt AB và DC lần lượt

tại M và N , cắt AD và BC lần lượt tại E và F Đẳng thức nào dưới đây sai?

- Cho hai điểm , A B; tập hợp các điểm M sao cho MAMB là đường trung trực của đoạn thẳng AB

Bài 1 Cho hai điểm , A B phân biệt và điểm M thỏa mãn MA MB   BA

Khẳng định nào sau đây là đúng?

A M là trung điểm của đoạn AB B Với mọi M bất kì

C Không có M thỏa mãn D M nằm trên đường tròn đường kính AB

Bài 2 Cho hai điểm , A B phân biệt và điểm M thỏa mãn MA MB  AB

  

Khẳng định nào sau đây là đúng?

A M là trung điểm của đoạn AB B Với mọi M bất kì

C Không có M thỏa mãn D M nằm trên đường tròn đường kính AB

Bài 3 Cho hai điểm , A B phân biệt và điểm M thỏa mãn MA MB   0

Khẳng định nào sau đây là đúng?

B M là trung điểm của đoạn AB B Với mọi M bất kì

C Không có M thỏa mãn D M nằm trên đường tròn đường kính AB

Bài 4 Cho tam giác ABC và điểm M thỏa mãn MA MB MC     0

Khi đó điểm M là:

A Đỉnh thứ tư của hình bình hành ACMB

B Đỉnh thứ tư của hình bình hành ABMC

C Đỉnh thứ tư của hình bình hành C AMB

D Đỉnh thứ tư của hình bình hành ABCM

Bài 5 Cho tam giác ABC và điểm M thỏa mãn MA MB MC     0

Mệnh đề nào sau đây đúng?

A M là trung điểm BC B M là trung điểm AB

C M là trung điểm AC D ABMC là hình bình hành

Bài 6 Cho vectơ AB

và một điểm C Có bao nhiêu điểm D thỏa mãn   AB CD 0

D Đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC

Bài 8 Cho hai điểm cố định , A B và điểm M thỏa mãn MA  MB

Tập hợp điểm M là:

A Đường tròn bán kính AB B Trung điểm đoạn thẳng AB

C Đường trung trực của đoạn thẳng AB

D Đường tròn tâm A , bán kính AB

Bài 9 Cho hai điểm cố định , A B và điểm M thỏa mãn MA MB   MA MB 

là:

A Đường tròn đường kính AB B Đường trung trực đoạn thẳng AB

C Đường tròn tâm A , bán kính AB C Nửa đường tròn đường kính AB

Dạng 6 Bài toán thực thế

Bài 1 Cho hai lực F F 1, 2

có điểm đặt O tạo với nhau góc 0

60 , biết rằng cường độ của hai lực F1

Bài 2 Cho hai lực F F 1, 2

có điểm đặt O, cường độ tổng hợp của hai lực biết F F 1, 2

Bài 3 Cho hai lực F 1, F2

có điểm đặt O, cường độ tổng hợp của hai lực biết F1

Bài 4 Một giá đỡ gắn vào tường như hình bên Tam giác ABC

vuông cân tại đỉnh C Người ta treo vào điểm A một vật

nặng 5N Cường độ hai lực tác động vào tường tại điểm B

cùng tác động vào một vật tại điểm M và vật đứng

yên Cho biết cường độ của F1

Vấn đề 3 Tích của vectơ với một số

 Tính chất trọng tâm tam giác: G là trọng tâm ABC , với mọi M ta có: MA  MBMC 3MG

III/ Điều kiện để hai vectơ cùng phương: a b a  , ;

và không cùng phương Khi đó, x

bao giờ cũng tìm được hai số , m n sao cho:

Bài 2 Cho ba điểm phân biệt , , A B C Nếu AB 3AC

thì đẳng thức nào sau đây đúng?

Bài 5 Cho vectơ a

và một số k Kết luận nào sau đây luôn đúng?

là vectơ đối của vectơ a

Bài 6 Điểm M gọi là chia đoạn thẳng AB theo tỉ số k1, k0 nếu MAk MB

Lúc đó, M chia đoạn thẳng BA theo tỉ số nào?

k k

k k

Bài 1 Gọi G là trọng tâm tam giác vuông ABC với cạnh huyền BC 12 Tổng hai vectơ GB GC 

có độ dài bằng bao nhiêu?

a

D 36

a

D 1272

a

Bài 5 Cho tam giác vuông cân ABC với OAOBa Độ dài của 21

2,54

D 217

a

Dạng 3 Phân tích (biểu diễn) vectơ theo hai vectơ không cùng phương

 Phương pháp: Phối hợp linh hoạt các quy tắc:

 Quy tắc ba điểm, quy tắc hình bình hành, hiệu của các vectơ cùng các tính chất, các

với O là điểm tùy ý

 Tính chất trọng tâm: G là trọng tâm của tam giác ABC

0

      

3

     

với O là điểm tùy ý

Bài 1 Cho tam giác ABC , E là điểm trên cạnh BC, sao cho 1

Để chứng minh một đẳng thức ta có thể làm theo các cách sau:

 Biến đổi vế này thành vế kia

 Biến đổi đẳng thức cần chứng minh tương đương với một đẳng thức đã biết đã đúng

 Đưa về cùng một vế và biến đổi đẳng thức bằng 0

với O là điểm tùy ý

 Tính chất trọng tâm: G là trọng tâm của tam giác ABC

0

      

3

      

với O là điểm tùy ý

Bài 1 Cho hai tam giác ABC và A B C lần lượt có trọng tâm là G và ' ' ' G Đẳng thức nào sau đây '

Bài 8 Cho tam giác đều ABC , tâm O M là điểm bất kì trong tam giác Hình chiếu của M xuống ba

cạnh của tam giác là D E F, , Hệ thức giữa các vectơ M D ME MF MO   , , ,

Bài 11 Cho tam giác ABC với các cạnh ABc BC, a C A, b Gọi I là tâm đường tròn nội tiếp

ABC Đẳng thức nào sau đây là đúng?

 Điểm chia đoạn thẳng theo tỉ số k

 Hình bình hành

 Trung điểm đoạn thẳng

 Trọng tâm tam giác…

Bài 1 Cho tam giác ABC I là điểm nào nếu IA   IBIC0

A Trung điểm AB B Trọng tâm tam giác ABC

C Đỉnh thứ tư của hình bình hành ACBI D Đỉnh thứ tư của hình bình hành ABCI

Bài 2 Cho hình bình hành ABCD , điểm M thỏa mãn 4 AM   ABACAD

Khi đó, điểm M là:

A Trung điểm AC B Điểm C C Trung điểm AB D Trung điểm AD

Bài 3 Cho ba điểm , , A B C thỏa AB 2AC

 

Chọn câu trả lời sai:

A Ba điểm , , A B C thẳng hàng B Điểm B nằm trên AC và ngoài đoạn AC

C Điểm C là trung điểm đoạn thẳng AB D Điểm B là trung điểm đoạn thẳng AC

Bài 4 Cho tam giác ABC Điểm N thỏa mãn 2   NANBNC0

là:

A Trọng tâm ABC B Trung điểm đoạn BC

C Trung điểm đoạn AK với K là trung điểm đoạn BC

D Đỉnh thứ tư của hình bình hành nhận AB và AC làm hai cạnh

Bài 5 Cho tam giác ABC Hãy xác định điểm I thỏa mãn 2 IB3IC0

  

A I là trung điểm BC B I không thuộc BC

C I nằm trên BC ngoài đoạn BC D I thuộc đoạn BC và 3

A Trọng tâm ABC B Đỉnh của hình bình hành ABCM

C Trùng điểm B D Trung điểm BC

Bài 7 Cho tam giác ABC có trọng tâm G Trên cạnh BC lấy hai điểm M N, sao cho

BM MN NC Điểm G là điểm gì của tam giác AMN ?

A Trực tâm B Tâm đường tròn ngoại tiếp

C Tâm đường tròn nội tiếp D Trọng tâm

Bài 8 Cho tứ giác ABCD Gọi E F, lần lượt là trung điểm AB và CD Điểm G thỏa mãn

0

GA GB     GCGD

Xét các mệnh đề: