BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG .TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG... BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG .TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG... BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ H
Trang 1BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
I.Tích vô hướng hai vectơ :
b a b
a b
2/ Định lí : Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz
thì a
nếu x1; y1; z1 , b x2; y2; z2
2 1 2
1 2
1
Trang 2BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
0
2 1 2
1 2
1
2 1
2 1
2 1
2 1
2 1
2 1 2
z z y
y x
x b
a
z y
x a
z y
x
a
: biệt Đặc
,
b a
b/
, c a
a/
: Tìm 3;2;4
c , 0;3;1 b
, 2;-1;0 a
Cho :
dụ
Ví
2
c
.
Trang 3BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
) 12
; 6
; 9 ( 3
.
3 1
0 3
) 1 ( 0
2
/
c c
b
a
b a
a
50 10
5
.
10 4
1 2
3 3
0
, 5
/
2
2
c b a
c b a
b
? vectơ hay
số là a
Tích .b
? vectơ hay
số là c a
thức
Biểu
b
? vectơ hay
số là b
a thức
c
.
2
Trang 4BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
3/ Khoảng cách giữa hai điểm :
x B x A 2 y B y A 2 z B z A 2
AB AB
cách khoảng
thì ) z
; y
; B(x ,
) z
; y
; A(x
4/Góc giữa hai vectơ :
2 2
2 2
2 2
2 1
2 1
2 1
2 1 2
1 2
1
.
.
z y
x z
y x
z z y
y x
x b
a
b
a cos
: thì z
; y
; x b
, z
; y
; x a
vectơ hai
giữa góc
là
Trang 5BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
II/ Tích có hướng hai vectơ và áp dụng :
1/ Định nghĩa :
a
: độ toạ
và
a
hiệu kí
, vectơ một
là
b , a vectơ hai
của hướng
có Tích
z
; y
; x b
, z
; y
; x a
vectơ hai
cho
Oxyz độ
toạ hệ
với gian
không Trong
2 2
2 1
1 1
2 2
1 1
2 2
1 1
2 2
1 1
;
;
,
,
y x
y
x x
z
x
z z
y
z
y b
b
Trang 6BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
b a c b a
b , , , ,
,
a
: Tìm
2;1;0
-c , 0;-1;2 b
, 1;2;-3 a
vectơ ba
Cho :
dụ
Ví
2 1 6 1
;
4 0
).
1 ( 1 ) 2 ( ) 2 (
1 ,
1
; 2
;
1 1
0
2
1
; 0 2
1 3
-; 2 1
3
2 ,
2 2
b
a
c b
a
b
a
: có
Ta
Trang 7BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
2/ Tính chất :
cùng phương khi và chỉ khi
a
a , b 0
a b a b a b
Trang 8BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
3/ Diện tích tam giác
AB; AC
2
1
B
C
2;-3;1 , B 1 ; 0 ; 3 ,C 0 ; 1 ; 2
A biết ABC
giác tam
tích diện
.Tính
dụ
Ví
2
1 6
1
5 2
1 ,
2 1
6
; 1
;
5 4
2
3
3
; 2 1
3
2
; 1 4
2
3 ,
1
; 4
; 2 ,
2
; 3
; 3
2 2
2
AC AB
S
AC AB
AC
ABC
AB : có Ta
Trang 9BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
4/ Điều kiện đồng phẳng của ba vectơ
0
c b
a, phẳng
đồng c
, b , a : lí Định
, 0 ; 1 ; 2, 4 ; 2 ; 3
c b
1;-1;1 a
vectơ ba
của phẳng
đồng
sự Xét dụ
Ví
phẳng đồng
âng kho c
, b , a vectơ ba
Vậy
a : có
Ta
13 3
1 2 ).
2 ( 4 ).
3 (
,
1
; 2
;
3 1
0
1
1
; 0 2
1
1
; 2 1
1
1 ,
c b
a
b
? , ,
0
,
c b
c b
a vectơ ba
về gì luận kết thì
a Nếu
Trang 10BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
6/ Thể tích tứ diện
A
B
C
D
AB AC AD
6 1
5/ Thể tích hình hộp
AB, AD . AA/
V
A
D
A /
B /
C /
D /
Trang 11Ví dụ :Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho bốn điểm
A(1;0;1),B(-1;1;2),C(-1;1;0) ,D(2;-1;-2).
1/Chứng minh rằng A,B,C,D là bốn đỉnh một tứ diện.
2/Tính độ dài đường cao của tam giác BCD hạ từ đỉnh D.
3/Tính góc CBD và góc giữa hai đường thẳng AB;CD.
4/Tính thể tích tứ diện ABCD và từ đó hãy suy ra độ dài đường cao của tứ diện qua đỉnh A
BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG
Trang 12BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
1.Để chứng minh A,B,C,D là bốn đỉnh của tứ diện ta cần chứng
minh A,B,C,D không đồng phẳng , tức là cần chứng minh ba vectơ
BD BC
BA, , không đồng phẳng.
diện tứ
thành lập
D C, B, A, điểm 4
hay phẳng
đồng không
BA Vậy
BA :
có
Ta
BD BC
BD BC
BA
BC BA
BD BC
, ,
0 2 )
4 (
0 ) 2 ( 4 3 2 ,
0
; 4
;
2 0
0
1
2
; 0 2
-2
1
; 2 0
1
1 ,
4
; 2
; 3 ,
2
; 0
; 0 ,
1
; 1
; 2
Trang 13BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
2/ Từ công thức tính diện tích tam giác ta có
A
B
C
D K
H
DK BC
2
1
2.S DK
: ra
13 2
13 2
2 4 0 0
13 0
6 )
4 ( 2
1 ,
2 1
0
; 6
;
4 2
3
0 0
; 3 4
-0 2
; 4 2
-2 0 ,
2 2
2
BC
2S DK
Vậy
S
BC
Với
BCD
BCD
BC
BD BC BD
Trang 14BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
29
4 )
4 ( )
2 ( 3
2
) 4 ).(
2 ( ) 2 (
0 3
0
,
2 2
BD BC
BD
BC BD
BC cos
cosCBD :
có 3/Ta
Gọi là góc giữa hai đường thẳng AB và CD
Vì 0 0 90 0 nên bằng hoặc bù với góc giữa hai vectơ
CD AB,
CD AB
CD
AB CD
AB
,
cos cos
Trang 15BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
102
10 17
6
10 cos
17 2
2 3
6 1
1 2
10 )
2 (
1 )
2 (
1 3
).
2 (
.
2
; 2
; 3 ,
1
; 1
; 2
2 2
2
2
CD
AB
CD AB
CD
AB :
có Ta
Trang 16BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG
TÍCH CÓ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ÁP DỤNG.
3
1 )
3 (
0 ) 1 )(
4 ( 1 ).
2
( 6 1
0
; 4
; 2 ,
3
; 1
; 1 ,
1
; 1
; 2 ,
1
; 1
; 2
.
, 6
1 /
4
ABCD
V
AC AB
AD AC
AB
AD AC
AB
ABCD
V là ABCD diện
tứ tích Thể
13
3
1 3.
S
3V AH
.AH
S 3 1
: đó Khi ABCD
diện tứ
của cao
đường là
AH Gọi
BCD
ABCD BCD
13
1
ABCD
V