\(\S1.\) TỌA ĐỘ CỦA VÉCTƠ TRONG MẶT PHẲNG TỌA ĐỘ

Lỗi khi trích xuất lý thuyết từ dữ liệu

Phần 1. Trắc nghiệm bốn lựa chọn

Dạng 1. Xác định tọa độ của véctơ

Dạng 2. Xác định tọa độ của biểu thức véctơ

Dạng 3. Xác định tọa độ trung điểm

Dạng 4. Xác định tọa độ trọng tâm

Dạng 5. Xác định tọa độ của đỉnh thứ tư hình bình hành

Dạng 6. Xác định tọa độ của điểm thỏa mãn đẳng thức véctơ

Dạng 7. Biểu diễn véctơ qua 2 véctơ không cùng phương

Dạng 8. Tìm điều kiện để hai véctơ cùng phương

Dạng 9. Tính tích vô hướng

Dạng 10. Tìm điều kiện để hai véctơ vuông góc

Dạng 11. Tính độ dài véctơ

Dạng 12. Tính góc giữa hai véctơ

Dạng 13. Tìm tọa độ của điểm đặc biệt trong tam giác

Dạng 1. Xác định tọa độ của véctơ

Câu 1:

Cho hai điểm \(A(1;0)\) và \(B(-1;2)\). Tìm tọa độ của véc-tơ \(\overrightarrow{AB}\).

Đáp án: \(\overrightarrow{AB}=(-2;2)\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{AB}=(-2;2)\).

Câu 2:

Cho \(\triangle ABC\) có \(B(8;6)\), \(C(6;-2)\). \(M\) và \(N\) lần lượt là trung điểm của \(AB\) và \(AC\). Tọa độ của véc-tơ \(\overrightarrow{MN}\) là

Đáp án: \((-1;-4)\)

Lời giải:

Ta có \(MN\) là đường trung bình của tam giác \(ABC\) suy ra \(\overrightarrow{MN}=\displaystyle\frac{1}{2}\overrightarrow{BC}=(-1;-4)\).

Dạng 2. Xác định tọa độ của biểu thức véctơ

Câu 1:

Cho các véc-tơ \( \overrightarrow{a}=(2;-4) \), \( \overrightarrow{b}=(-5;3) \). Tọa độ véc-tơ \( \overrightarrow{x}=2\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} \) là

Đáp án: \( (9;-11) \)

Lời giải:

Ta có \( \overrightarrow{x}=2\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}=(9;-11) \).

Câu 2:

Trong hệ tọa độ \(Oxy\), cho \(\overrightarrow{a}=(-1;2)\), \(\overrightarrow{b}=(5;-7)\). Tọa độ của \(\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}\) là

Đáp án: \((-6;9)\)

Lời giải:

\(\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}=(-6;9)\).

Dạng 3. Xác định tọa độ trung điểm

Câu 1:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), cho hai điểm \(A(2;3)\), \(I(1;-2)\). Xác định toạ độ điểm \(B\) để \(I\) là trung điểm của \(AB\).

Đáp án: \((0;-7)\)

Lời giải:

Gọi toạ độ điểm \(B\) là \(B(x,y)\).

Khi đó ta có: \(\begin{cases}\displaystyle\frac{2+x}{2}=1 \\ \displaystyle\frac{3+y}{2}=-2\end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases}x=0 \\ y=-7\end{cases}\).

Vậy toạ độ điểm \(B\) là \(B(0;-7)\).

Câu 2:

Cho điểm \(A(-2;4)\) và \(B(4;0).\) Tọa độ trung điểm \(M\) của đoạn thẳng \(AB\) là

Đáp án: \((1;2)\)

Lời giải:

Vì \(M\) là trung điểm của đoạn thẳng \(AB\) nên ta có

\(\begin{cases}x_M = \displaystyle\frac{x_A+x_B}{2}\,\\ y_M=\displaystyle\frac{y_A+y_B}{2}\end{cases}\Leftrightarrow \begin{cases} x_M = 1\,\\ y_M=2.\end{cases}\)

Dạng 4. Xác định tọa độ trọng tâm

Câu 1:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), cho \(\triangle ABC\) có \(A(3;5)\), \(B(1;2)\), \(C(5;2)\). Trọng tâm \(\triangle ABC\) có tọa độ là

Đáp án: \((3;3)\)

Lời giải:

Tọa độ trọng tâm \(\triangle ABC\) là

\(x=\displaystyle\frac{x_A+x_B+x_C}{3}=3;\quad y=\displaystyle\frac{y_A+y_B+y_C}{3}=3.\)

Câu 2:

Trong hệ tọa độ \(Oxy\), cho \(A(3;3)\), \(B(5;5)\), \(C(6;9)\). Tìm tọa độ trọng tâm tam giác \(ABC\).

Đáp án: \(\left( \displaystyle\frac{14}{3};\displaystyle\frac{17}{3}\right) \)

Lời giải:

Gọi \(G\) là trọng tâm của tam giác \(ABC\), ta có

\(\begin{cases}x_G=\displaystyle\frac{3+5+6}{3}=\displaystyle\frac{14}{3}\\y_G=\displaystyle\frac{3+5+9}{3}=\displaystyle\frac{17}{3}.\end{cases}\)

Suy ra \(G\left( \displaystyle\frac{14}{3};\displaystyle\frac{17}{3}\right).\)

Dạng 5. Xác định tọa độ của đỉnh thứ tư hình bình hành

Câu 1:

Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ \(Oxy\), cho tam giác \(ABC\) có tọa độ các đỉnh \(A(2;1)\), \(B(0;-3)\), \(C(3;1)\). Tìm tọa độ điểm \(D\) để tứ giác \(ABCD\) là hình bình hành.

Đáp án: \((5;5)\)

Lời giải:

Gọi tọa độ điểm \(D(x;y)\). Ta có \(\overrightarrow{AD}=(x-2;y-1)\), \(\overrightarrow{BC}=(3;4)\).

Vì \(ABCD\) là hình bình hành nên \(\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{BC}\Leftrightarrow \begin{cases}x-2=3\\ y-1=4\end{cases}\Leftrightarrow \begin{cases}x=5\\ y=5.\end{cases}\)

Vậy \(D(5;5)\).

Câu 2:

Trong hệ tọa độ \(Oxy\), cho ba điểm \(A(0;-3)\), \(B(2;1)\), \(D(5;5)\). Tìm tọa độ điểm \(C\) để tứ giác \(ABCD\) là hình bình hành.

Đáp án: \(C(7;9)\)

Lời giải:

Ta có \(ABCD\) là hình bình hành \(\Leftrightarrow \overrightarrow{AB}=\overrightarrow{DC}\)

\(\Leftrightarrow \begin{cases}x_B-x_A=x_C-x_D\\y_B-y_A=y_C-y_D\end{cases}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}x_C=x_B-x_A+x_D\\y_C=y_B-y_A+y_D\end{cases}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}x_C=2-0+5=7\\y_C=1+3+5=9.\end{cases}\)

Vậy \(C(7;9)\).

}

Dạng 6. Xác định tọa độ của điểm thỏa mãn đẳng thức véctơ

Câu 1:

Trong mặt phẳng \(Oxy\) cho hai điểm \(A(-2,1), B(7;4)\). Tìm tọa độ điểm \(M\) thỏa mãn \(\overrightarrow{AM}=-2\overrightarrow{BM}\).

Đáp án: \(M(4;3)\)

Lời giải:

Gọi \(M(a;b)\). Khi đó \(\overrightarrow{AM}=(a+2;b-1); \overrightarrow{BM}=(a-7;b-4)\).

\(\overrightarrow{AM}=-2\overrightarrow{BM}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}a+2=-2(a-7)\\b-1=-2(b-4)\end{cases}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}a=4\\ b=3\end{cases}\).

Vậy \(M(4;3)\).

Câu 2:

Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ \(Oxy\), cho các điểm \(A(2;5)\), \(B(1;1)\), \(C(3;3)\). Tìm tọa độ điểm \(E\) thỏa \(\overrightarrow{AE}=3\overrightarrow{AB}-2\overrightarrow{AC}\).

Đáp án: \((-3;-3)\)

Lời giải:

Gọi tọa độ điểm \(E(x;y)\). Ta có \(\overrightarrow{AE}=(x-2;y-5)\), \(\overrightarrow{AB}=(-1;-4)\), \(\overrightarrow{AC}=(1;-2)\).

Khi đó

\(\overrightarrow{AE}=3\overrightarrow{AB}-2\overrightarrow{AC}\Leftrightarrow \begin{cases}x-2=-5\\ y-5=-8\end{cases}\Leftrightarrow \begin{cases}x=-3\\ y=-3.\end{cases}\)

Vậy \(E(-3;-3)\).

Dạng 7. Biểu diễn véctơ qua 2 véctơ không cùng phương

Câu 1:

Cho ba véc-tơ \(\overrightarrow{a} = (5;3)\), \(\overrightarrow{b} = (4;2)\) và \(\overrightarrow{c} = (2;0)\). Khẳng định nào \textbf{đúng?

Đáp án: \(\overrightarrow{c} = -2\overrightarrow{a} + 3\overrightarrow{b}\)

Lời giải:

Gọi \(x\), \(y\) là hai số thực thỏa \(\overrightarrow{c} = x\overrightarrow{a} + y\overrightarrow{b}\).

Khi đó

\(\begin{cases}5x + 4y = 2\\3x + 2y = 0\end{cases}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}x = - 2\\y = 3.\end{cases}\)

\(\Rightarrow \overrightarrow{c} = -2\overrightarrow{a} + 3\overrightarrow{b}\).

}

Câu 2:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), cho \(\overrightarrow{a}=(4;-2)\), \(\overrightarrow{b} = (-1;-1)\), \(\overrightarrow{c} = (2;5)\). Mệnh đề nào dưới đây đúng?

Đáp án: \( \overrightarrow{c}=-\displaystyle\frac{1}{2}\overrightarrow{a}-4\overrightarrow{b}\)

Lời giải:

Gọi \(\overrightarrow{c}=m\overrightarrow{a}+n\overrightarrow{b}\).

Khi đó: \(\begin{cases}2=4m -n\\5=-2m-n\end{cases}\) \(\Leftrightarrow\begin{cases}m=-\displaystyle\frac{1}{2}\\n=-4.\end{cases}\)

}

Dạng 8. Tìm điều kiện để hai véctơ cùng phương

Câu 1:

Cho \(\overrightarrow{a} = (1;2), \overrightarrow{b} = (2;3), \overrightarrow{c} = (-6;-10)\). Hãy chọn câu đúng.

Đáp án: \(\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}\)\(\overrightarrow{c}\) ngược hướng

Lời giải:

\(\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} = (3;5) \Rightarrow \overrightarrow{c} = -2( \overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} )\).

Vậy \(\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}\) và \(\overrightarrow{c}\) ngược hướng.

Câu 2:

Cho hai điểm \(A(2;-3)\) và \(B(3;4)\). Tìm toạ độ điểm \( M \) trên trục hoành sao cho ba điểm \( A \), \( B \), \( M \) thẳng hàng.

Đáp án: \(M\left(\displaystyle\frac{17}{7};0\right)\)

Lời giải:

\( M\in Ox \) \(\Rightarrow M(x;0) \).

Ta có \( \overrightarrow{AM}=(x-2;3) \), \( \overrightarrow{AB} =(1;7) \).

Ba điểm \( A \), \( B \), \( M \) thẳng hàng khi và chỉ khi \( \overrightarrow{AM} \), \( \overrightarrow{AB} \) cùng phương khi và chỉ \( \displaystyle\frac{x-2}{1}=\displaystyle\frac{3}{7}\Leftrightarrow x=\displaystyle\frac{17}{7} \).

Vậy \( M\left(\displaystyle\frac{17}{7};0\right) \).

Dạng 9. Tính tích vô hướng

Câu 1:

Trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), cho hai véc-tơ \(\overrightarrow{a}=(-2;3)\) và \(\overrightarrow{b}=(4;1)\). Tìm véc-tơ \(\overrightarrow{u}\) biết \(\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{u}=4\) và \(\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{u}=-2\).

Đáp án: \(\overrightarrow{u}=\left(-\displaystyle\frac{5}{7};\displaystyle\frac{6}{7}\right)\)

Lời giải:

Gọi \(\overrightarrow{u}=(x;y)\).

Ta có: \(\begin{cases}\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{u}=4\\\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{u}=-2\end{cases}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}-2x+3y=4\\4x+y=-2\end{cases}\Leftrightarrow \begin{cases}x=-\displaystyle\frac{5}{7}\\y=\displaystyle\frac{6}{7}\end{cases}\).

Vậy \(\overrightarrow{u}=\left(-\displaystyle\frac{5}{7};\displaystyle\frac{6}{7}\right).\)

Câu 2:

Trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), cho \(\overrightarrow{u}(-2;1)\), \(\overrightarrow{v}(1;-3)\). Giá trị của \(\overrightarrow{u}\cdot\overrightarrow{v}\) bằng

Đáp án: \(-5\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{u}\cdot\overrightarrow{v}=-2\cdot 1+1\cdot(-3)=-5\).

Dạng 10. Tìm điều kiện để hai véctơ vuông góc

Câu 1:

Trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), cho hai điểm \(A(2;-5)\), \(B(10;4)\). Diện tích tam giác \(AOB\) bằng

Đáp án: \(29\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{OA}=(2;-5)\Rightarrow OA=\sqrt{29}\); \(\overrightarrow{OB}=(10;4)\Rightarrow OB=\sqrt{116}\).

Ta có \(\overrightarrow{OA}\cdot \overrightarrow{OB}=2\cdot 10+(-5)\cdot 4=0\) nên tam giác \(OAB\) vuông tại \(O\).

Suy ra \(S_{\triangle AOB}=\displaystyle\frac{1}{2}OA\cdot OB=\displaystyle\frac{1}{2}\cdot\sqrt{29}\cdot\sqrt{116}=29\).

Câu 2:

Trong mặt phẳng tọa độ \( Oxy \), cho \( A(2;3), B(-2;1) \). Điểm \( C \) thuộc trục \( Ox \) sao cho \( \triangle ABC \) vuông tại \( C \) có tọa độ là

Đáp án: \( C(-1;0) \)

Lời giải:

Vì \( C \in Ox \) nên \( C(x;0) \Rightarrow \begin{cases}\overrightarrow{CA}=(2-x;3)\\ \overrightarrow{CB}=(-2-x;1).\end{cases}\)

\( \triangle ABC \) vuông tại \( C \) nên \( \overrightarrow{CA}\cdot\overrightarrow{CB}=0\) \(\Leftrightarrow (2-x)(-2-x)+3=0 \) \(\Leftrightarrow x^2-1=0 \Leftrightarrow x=\pm 1 \).

Vậy \( C(-1;0)) \) hoặc \( C(1;0) \).

Dạng 11. Tính độ dài véctơ

Câu 1:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), cho \(A(1;1)\), \(B(2;2)\). Tính độ dài đoạn thẳng \(AB\).

Đáp án: \(\sqrt{2}\)

Lời giải:

Với \(A(1;1)\), \(B(2;2)\) ta có \(AB=\sqrt{(2-1)^2+(2-1)^2}=\sqrt{2}\).

Câu 2:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), cho các véc-tơ \(\overrightarrow{OA} = (1;2)\) và \(\overrightarrow{OB} = (2;1)\), biết \(\overrightarrow{MA}=2\overrightarrow{MB}\). Khi đó độ dài véc-tơ \(\overrightarrow{OM}\) là

Đáp án: \(3\)

Lời giải:

\(\overrightarrow{OA}=(1;2)\Rightarrow A(1;2)\); \(\overrightarrow{OB}=(2;1)\Rightarrow B(2;1)\).

Từ đẳng thức \(\overrightarrow{MA}=2\overrightarrow{MB}\), suy ra \(B\) là trung điểm của đoạn \(MA\) nên \(M(3;0)\).

Vậy \(\left|\overrightarrow{OM} \right|=\sqrt{3^2+0^2}=3\).

Dạng 12. Tính góc giữa hai véctơ

Câu 1:

Cho hai véc-tơ \(\overrightarrow{OM}=(-2;-1)\), \(\overrightarrow{ON}=(3;-1)\). Tính góc \(\left(\overrightarrow{OM},\overrightarrow{ON}\right)\).

Đáp án: \(135^{\circ}\)

Lời giải:

Ta có \(\left|\overrightarrow{OM}\right|=\sqrt{5}\), \(\left|\overrightarrow{ON}\right|=\sqrt{10}\) và \(\overrightarrow{OM}\cdot \overrightarrow{ON} = -6+1=-5\).

Do đó

\(\cos\left(\overrightarrow{OM},\overrightarrow{ON}\right) = \displaystyle\frac{\overrightarrow{OM}\cdot \overrightarrow{ON}}{\left|\overrightarrow{OM}\right|\cdot \left|\overrightarrow{ON}\right|} \) \(= \displaystyle\frac{-5}{\sqrt{5}\cdot \sqrt{10}} = -\displaystyle\frac{\sqrt{2}}{2}\)

\(\Rightarrow \left(\overrightarrow{OM}, \overrightarrow{ON}\right) = 135^{\circ}.\)

Câu 2:

Nếu góc giữa hai véc-tơ \(\overrightarrow{a} = (2; y)\) và \(\overrightarrow{b} = (0; 2)\) là \(60^\circ\) thì \(y\) nhận giá trị là

Đáp án: \(y = \displaystyle\frac{2\sqrt{3}}{3}\)

Lời giải:

Ta có

\(\cos\left(\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}\right) = \displaystyle\frac{\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}}{\left|\overrightarrow{a}\right| \cdot \left|\overrightarrow{b}\right|} \Leftrightarrow \displaystyle\frac{1}{2} = \displaystyle\frac{2y}{2\sqrt{4 + y^2}}\)

Ta có \(\cos\left(\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}\right) = \displaystyle\frac{\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}}{\left|\overrightarrow{a}\right| \cdot \left|\overrightarrow{b}\right|}\) \(\Leftrightarrow \sqrt{4 + y^2} = 2y\)

Ta có \(\cos\left(\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}\right) = \displaystyle\frac{\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}}{\left|\overrightarrow{a}\right| \cdot \left|\overrightarrow{b}\right|}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}y \geq 0 \\ 4 + y^2 = 4y^2\end{cases}\Leftrightarrow y = \displaystyle\frac{2\sqrt{3}}{3}\).

Dạng 13. Tìm tọa độ của điểm đặc biệt trong tam giác

Câu 1:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), với \(A(4;3)\), \(B(-5;6)\), \(C(-4;-1)\). Tọa độ trực tâm \(H\) của tam giác \(ABC\) là

Đáp án: \(H(-3;2)\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{BC}=\left(1;-7\right),\overrightarrow{AC}=\left(-8;-4\right)\).

Gọi \(H\left(x;y\right)\) là trực tâm của \(\Delta ABC\).

Ta có \(\overrightarrow{AH}=\left(x-4;y-3\right),\overrightarrow{BH}=\left(x+5;y-6\right)\).

Khi đó \(\begin{cases}\overrightarrow{AH}\cdot\overrightarrow{BC}=0\\\overrightarrow{BH}\cdot\overrightarrow{AC}=0\end{cases}\) \(\Leftrightarrow\begin{cases}x-4-7\left(y-3\right)=0\\-8\left(x+5\right)-4\left(y-6\right)=0\end{cases}\) \(\Leftrightarrow\begin{cases}x-7y+17=0\\-8x-4y-16=0\end{cases}\Leftrightarrow\begin{cases}x=-3\\y=2.\end{cases}\)

Vậy \(H\left(-3;2\right)\).

Câu 2:

Trong hệ trục tọa độ \(Oxy\), cho tam giác \(ABC\) có \(A(-4;4)\), \(B(4;10)\), \(C(14;-10)\). Tọa độ chân đường cao kẻ từ \(A\) của tam giác \(ABC\) là

Đáp án: \((4{,}8;8{,}4)\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{BC}=(10;-20)\).

Gọi \(H(x;y)\) là chân đường cao kẻ từ \(A\) của tam giác \(ABC\). Ta có

\begin{align*}&\begin{cases}\overrightarrow{AH}\perp \overrightarrow{BC}\\\overrightarrow{BH},\overrightarrow{BC}\text{ cùng phương}\end{cases}\\ \Leftrightarrow&\begin{cases}10(x+4)-20(y-4)=0\\-20(x-4)=10(y-10)\end{cases}\\ \Leftrightarrow &\begin{cases}x-2y=-12\\-2x-y=-18\end{cases}\\ \Leftrightarrow &\begin{cases}x=\displaystyle\frac{24}{5}=4{,}8\\y=\displaystyle\frac{42}{5}=8{,}4.\end{cases}\end{align*}

\(\Rightarrow H(4{,}8;8{,}4)\).

Phần 2. Trắc nghiệm đúng sai

Dạng 1.

Dạng 2.

Dạng 3.

Dạng 4.

Dạng 1.

Dạng 2.

Dạng 3.

Dạng 4.

Phần 3. Tự luận

Dạng 1. Biết biểu thức

Dạng 2. Hàm hợp

Dạng 3. Ứng dụng thực tế

Dạng 1. Biết biểu thức

Dạng 2. Hàm hợp

Dạng 3. Ứng dụng thực tế