\(\S1.\) 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:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), cho \(A(2;-3)\), \(B(0;1)\). Tìm tọa độ véc-tơ \(\overrightarrow{AB}\).

Đáp án: \(\overrightarrow{AB}=(-2;4)\)

Lời giải:

Tọa độ véc-tơ \(\overrightarrow{AB}=\left(0-2;1-(-3)\right)=(-2;4)\).

Câu 2:

Trong mặt phẳng \(Oxy\),\overrightarrowtơ \(\overrightarrow{a }=(-4;0)\) được phân tích theo hai\overrightarrowtơ đơn vị như thế nào?

Đáp án: \( \overrightarrow{a }=-4\overrightarrow{i} \)

Lời giải:

Ta có \( \overrightarrow{i}=(1;0),\overrightarrow{j}=(0;1) \). Từ đó \( \overrightarrow{a }=-4\overrightarrow{i}\).

Dạng 2. Xác định tọa độ của biểu thức véctơ

Câu 1:

Cho hai véc-tơ \(\overrightarrow{a}=(2;-4)\) và \(\overrightarrow{b}=(-5;3)\). Véc-tơ \(\overrightarrow{u}=\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}\) có tọa độ là

Đáp án: \((7;-7)\)

Lời giải:

Dễ thấy \(\overrightarrow{u}=(7;-7)\).

Câu 2:

Cho \(\overrightarrow{a}=(1;-2)\), \(\overrightarrow{b}=(2;3)\). Tọa độ của véc-tơ \(\overrightarrow{c}=\overrightarrow{a}-2\overrightarrow{b}\) là

Đáp án: \((-3;-8)\)

Lời giải:

\(\overrightarrow{a}=(1;-2)\), \(2\overrightarrow{b}=(4;6)\) \(\Rightarrow \overrightarrow{c}=\overrightarrow{a}-2\overrightarrow{b}=(-3;-8)\).

Dạng 3. Xác định tọa độ trung điểm

Câu 1:

Trong mặt phẳng \(Oxy\) cho \(A(2;-4)\) và \(B(-4;2)\).Tọa độ trung điểm \(I\) của đoạn thẳng \(AB\) là

Đáp án: \(I(-1;-1)\)

Lời giải:

Tọa độ trung điểm \(I\) của đoạn thẳng \(AB\) là \(\begin{cases} x_\text{I} = \displaystyle\frac{ x_\text{A} + x_\text{B} }{2} = \displaystyle\frac{2+(-4)}{2} = -1 \\ y_\text{I} = \displaystyle\frac{ y_\text{A} + y_\text{B} }{2} = \displaystyle\frac{-4+2}{2} = -1 \end{cases} \Rightarrow I(-1;-1)\).

Câu 2:

Cho hai điểm \(A(1;0)\) và \(B(0;-2)\). Tọa độ trung điểm của đoạn thẳng \(AB\) là

Đáp án: \(\left(\displaystyle\frac{1}{2};-1\right)\)

Lời giải:

\(M\) là trung điểm của đoạn \(AB \;\Leftrightarrow\; M\left(\displaystyle\frac{x_A+x_B}{2};\displaystyle\frac{y_A+y_B}{2}\right)\).

Áp dụng, ta được trung điểm của \(AB\) có tọa độ là \(\left(\displaystyle\frac{1}{2};-1\right)\).

Dạng 4. Xác định tọa độ trọng tâm

Câu 1:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), cho hai điểm \(B(8;1)\), \(C(-5;3)\). Tọa độ trọng tâm của tam giác \(OBC\) là

Đáp án: \(\left(1;\displaystyle\frac{4}{3}\right)\)

Lời giải:

Gọi \(G\) là trọng tâm \(\Delta OBC\), ta có \(\begin{cases}x_G=\displaystyle\frac{x_O+x_B+x_C}{3}=\displaystyle\frac{0+8-5}{3}=1\\y_G=\displaystyle\frac{y_O+y_B+y_C}{3}=\displaystyle\frac{0+1+3}{3}=\displaystyle\frac{4}{3}\end{cases}\).

Vậy \(G\left(1;\displaystyle\frac{4}{3}\right)\).

Câu 2:

Cho tam giác \(ABC\) có trọng tâm \(G(0;7) và A(-1;4), B(2;5)\). Tìm tọa độ đỉnh \(C\).

Đáp án: \((-1;12)\)

Lời giải:

Ta có

\(\begin{cases}x_G=\displaystyle\frac{x_A+x_B+x_C}{3}\\y_G=\displaystyle\frac{y_A+y_B+y_C}{3}\end{cases}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}x_C=3x_G-x_A-x_B\\y_C=3y_G-y_A-y_B\end{cases}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}x_C=-1\\y_C=12.\end{cases}\)

Vậy tọa độ điểm \(C\) là \((-1;12)\).

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

Câu 1:

Trong mặt phẳng \(Oxy\) cho ba điểm \(A(-1;0),\) \(B(0;1),\) \(C(3;2).\) Tứ giác \(ABCD\) là hình bình hành thì tọa độ điểm \(D\) là

Đáp án: \((2;1)\)

Lời giải:

\(ABCD\) là hình bình hành thì \(\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{DC}\) mà \(\overrightarrow{AB}=(1;1), \overrightarrow{DC}=(3-a;2-b)\) ở đây \(D(a;b).\)

Từ đó suy ra \(\begin{cases} 3-a=1\\ 2-b=1\end{cases}\) hay \(\begin{cases} a=2\\ b=1.\end{cases}\)

Câu 2:

Cho hình bình hành \( ABCD \) có tọa độ tâm \(I(3;2)\) và hai đỉnh \(B(-1;3)\), \(C(8;-1)\). Tìm tọa độ hai đỉnh \(A\), \(D\).

Đáp án: \( A(-2;5)\), \(D(7;1)\)

Lời giải:

Do \(ABCD\) là hình bình hành tâm \(I\) nên \(I\) là trung điểm của \(AC\) và \(BD\).

Do đó \(\begin{cases} \displaystyle\frac{x_{A} + x_{C}}{2} = 3\\ \displaystyle\frac{y_{A} + y_{C}}{2} = 2\end{cases}\) \(\Leftrightarrow\begin{cases}x_{A} = -2 \\ y_{A} = 5\end{cases} \Rightarrow A(-2; 5)\).

Tương tự

\(\begin{cases} \displaystyle\frac{x_{B} + x_{D}}{2} = 3\\ \displaystyle\frac{y_{B} + y_{D}}{2}= 2\end{cases}\) \(\Leftrightarrow\begin{cases}x_{D} = 7 \\ y_{D} = 1\end{cases}\Rightarrow D(7; 1)\).

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

Câu 1:

Cho hai điểm \(A(1;0)\) và \(B(0;-2)\). Tìm tọa độ điểm \(D\) sao cho \(\overrightarrow{AD}=-3\overrightarrow{AB}\).

Đáp án: \(D(4;6)\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{AD}=-3\overrightarrow{AB}\) \(\Leftrightarrow\, \begin{cases}x_D-1=-3(0-1)\\y_D-0=-3(-2-0)\end{cases}\) \(\Leftrightarrow\, \begin{cases}x_D=4\\y_D=6\end{cases}\,\Rightarrow\, D(4;6).\)

Câu 2:

Trên mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), cho ba điểm \(A(3;2)\), \(B(-4;-1)\), \(C(2;-3)\). Tìm tọa độ điểm \(M\) thỏa mãn \(\overrightarrow{MB}-\overrightarrow{MA}=2\overrightarrow{CM}\).

Đáp án: \(M\left(-\displaystyle\frac{3}{2};-\displaystyle\frac{9}{2}\right)\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{MB}-\overrightarrow{MA}=2\overrightarrow{CM}\) \(\Leftrightarrow \overrightarrow{AB}=2\overrightarrow{CM}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}-4-3=2(x_M-2)\\-1-2=2(y_M+3)\end{cases}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}x_M=-\displaystyle\frac{3}{2}\\y_M=-\displaystyle\frac{9}{2}.\end{cases}\)

Vậy \(M\left(-\displaystyle\frac{3}{2};-\displaystyle\frac{9}{2}\right)\).

}

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

Câu 1:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), cho \(\overrightarrow{a} = (2; -2)\), \(\overrightarrow{b} = (-3; 1)\), \(\overrightarrow{c} = (3; -5)\). Cặp số \(h\), \(k\) để \(\overrightarrow{c} = h\overrightarrow{a} + k\overrightarrow{b}\) là

Đáp án: \(h = 3\); \(k = 1\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{c} = h\overrightarrow{a} + k\overrightarrow{b}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}2h -3k = 3 \\ -2h + k = -5\end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases}h = 3 \\ k = 1.\end{cases}\)

}

Câu 2:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), cho các\overrightarrow-tơ \(\overrightarrow{a}=(4;-2)\), \(\overrightarrow{b}=(-1;-1)\), \(\overrightarrow{c}=(2;5)\). Hãy phân tích\overrightarrow-tơ \(\overrightarrow{b}\) theo\overrightarrow-tơ \(\overrightarrow{a}\) và \(\overrightarrow{c}\).

Đáp án: \(\overrightarrow{b}=-\displaystyle\frac{1}{8}\overrightarrow{a}-\displaystyle\frac{1}{4}\overrightarrow{c}\)

Lời giải:

Giả sử \(\overrightarrow{b}=x \overrightarrow{a}+y \overrightarrow{c}\) \(\Rightarrow \begin{cases} -1 =4x+2y \\-1 =-2x +5y\end{cases}\) \(\Rightarrow \begin{cases}x=-\displaystyle\frac{1}{8}\\y=-\displaystyle\frac{1}{4}.\end{cases}\)

Do đó \(\overrightarrow{b}=-\displaystyle\frac{1}{8}\overrightarrow{a}-\displaystyle\frac{1}{4}\overrightarrow{c}\).

}

Dạng 8. Tìm điều kiện để hai véctơ cùng phương

Câu 1:

Trong hệ trục tọa độ \(Oxy\), cho bốn điểm \(A(3;-2)\), \(B(7;1)\), \(C(0;1)\), \(D(-8;-5)\). Khẳng định nào sau đây đúng?

Đáp án: \(\overrightarrow{AB}\), \(\overrightarrow{CD}\) ngược hướng

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{AB}=(4;3)\), \(\overrightarrow{CD}=(-8;-6)\).

Suy ra \(\overrightarrow{CD}=-2\overrightarrow{AB}\).

Vậy \(\overrightarrow{AB}\) và \(\overrightarrow{CD}\) ngược hướng.

Câu 2:

Trong hệ tọa độ \(Oxy\), cho bốn điểm \(A\left(1;1\right)\), \( B\left(2;-1\right)\), \( C\left(4;3\right)\), \( D\left(3;5\right)\). Khẳng định nào sau đây đúng?

Đáp án: Tứ giác \(ABCD\) là hình bình hành

Lời giải:

Ta có \(\begin{cases} \overrightarrow{AB}=\left(1;-2\right) \\ \overrightarrow{DC}=\left(1;-2\right)\end{cases}\)

\(\Rightarrow \overrightarrow{AB}=\overrightarrow{DC}\) \(\Rightarrow ABCD\) là hình bình hành.

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 \(O x y\), cho \(\overrightarrow{a} = (-4; 1)\), \(\overrightarrow{b} = (x+1; 8 x^2)\). Giá trị {\bf âm} của \(x\) để \(\overrightarrow{a} \perp \overrightarrow{b}\) là

Đáp án: \(x = - \displaystyle\frac{1}{2}\)

Lời giải:

\(\overrightarrow{a} \perp \overrightarrow{b}\) \(\Leftrightarrow -4 (x+1) + 8 x^2 =0\) \( \Leftrightarrow x=1\) hoặc \(x=-\displaystyle\frac{1}{2}\).

Do \(x\) âm nên \(x=-\displaystyle\frac{1}{2}\).

Câu 2:

Cho hai điểm \(A(-6;3)\), \(B(4;1)\). Tìm tọa độ điểm \(C\) thuộc tia \(Oy\) sao cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(C\).

Đáp án: \((0;7)\)

Lời giải:

Gọi \(C(0;c) \in Oy\). Vì \(C\) thuộc tia \(Oy\) nên \(c>0\).

Ta có \(\overrightarrow{CA}=(-6;3-c)\), \(\overrightarrow{CB}=(4;1-c)\).

Tam giác \(ABC\) vuông tại \(C\) khi và chỉ khi \(\overrightarrow{CA}\cdot \overrightarrow{CB}=0\)

\(\Leftrightarrow (-6)\cdot 4+(3-c)(1-c)=0\) \(\Leftrightarrow c^2-4c-21=0\) \(\Leftrightarrow c=7\) (nhận) hoặc \(c=-3\) (loại).

Vậy \(C(0;7)\).

Dạng 11. Tính độ dài véctơ

Câu 1:

Trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), cho hai véc-tơ \(\overrightarrow{a}= (-1;6)\) và \(\overrightarrow{b} = (5;-3)\). Tính \(\left| \overrightarrow{a}+\overrightarrow{b} \right|\).

Đáp án: \(5\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b} = (4;3) \Rightarrow \left| \overrightarrow{a}+\overrightarrow{b} \right|= 5\).

Câu 2:

Cho hai điểm \(M(1;-2)\) và \(N(-3;4)\). Khoảng cách giữa hai điểm \(M\) và \(N\) là

Đáp án: \(2\sqrt{13}\)

Lời giải:

Ta có \(MN=\sqrt{(-3-1)^2+(4+2)^2}=2\sqrt{13}\).

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:

Trong mặt phẳng tọa độ \(O x y\), cho hai véc-tơ \(\overrightarrow{a} = (3; 2)\), \(\overrightarrow{b} = (5; -1)\). Khi đó, góc giữa hai véc-tơ \(\overrightarrow{a}\) và \(\overrightarrow{b}\) là

Đáp án: \(45^{\circ}\)

Lời giải:

Ta có \(\cos \left( \overrightarrow{a}, \overrightarrow{b} \right) = \displaystyle\frac{\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{a}| \cdot |\overrightarrow{b}|}\) \( = \displaystyle\frac{3.5 + 2 . (-1)}{\sqrt{3^2 + 2^2}\cdot\sqrt{5^2 + (-1)^2}} = \displaystyle\frac{1}{\sqrt{2}}\).

Vậy góc giữa hai véc-tơ \(\overrightarrow{a}\) và \(\overrightarrow{b}\) bằng \(45^{\circ}\).

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

Câu 1:

Trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), cho tam giác \(ABC\) có \(A(-3;-2)\), \(B(5;2)\) và trực tâm \(H(5;0)\). Tìm tọa độ đỉnh \(C\).

Đáp án: \(C(6;-2)\)

Lời giải:

Gọi tọa độ đỉnh \(C(x;y)\).

Ta có \(\overrightarrow{AC}=(x+3;y+2)\), \(\overrightarrow{BC}=(x-5;y-2)\), \(\overrightarrow{AH}=(8;2)\), \(\overrightarrow{BH}=(0;-2)\).

Vì \(H\) là trực tâm tam giác \(ABC\) nên ta có

\(\begin{cases}AH\perp BC\\ BH\perp AC\end{cases}\Leftrightarrow \begin{cases}\overrightarrow{AH}\cdot \overrightarrow{BC}=0\\ \overrightarrow{BH}\cdot \overrightarrow{AC}=0\end{cases}\) \(\Leftrightarrow \begin{cases}8(x-5)+2(y-2)=0\\ -2(y+2)=0\end{cases}\Leftrightarrow \begin{cases}x=6\\ y=-2.\end{cases}\)

Câu 2:

Trong mặt phẳng \(Oxy\), tọa độ điểm \(N\) trên cạnh \(BC\) của tam giác \(ABC\) có \(A(1;-2)\), \(B(2;3)\), \(C(-1;-2)\) sao cho \(S_{ABN}=3S_{ANC}\) là

Đáp án: \(N\left(-\displaystyle\frac{1}{4};-\displaystyle\frac{3}{4}\right)\)

Lời giải:

Gọi \(AH\) là đường cao của tam giác \(ABC\), ta có

\(S_{ABN}=3S_{ANC}\Leftrightarrow\displaystyle\frac{1}{2}\cdot AH\cdot BN=3\cdot\displaystyle\frac{1}{2}\cdot AH\cdot CN\Leftrightarrow BN=3CN.\)

Do \(N\) nằm trên cạnh \(BC\) nên \(\overrightarrow{BN}\) ngược chiều với \(\overrightarrow{CN}\), suy ra

\begin{align*}\overrightarrow{BN}=-3\overrightarrow{CN}&\Leftrightarrow\begin{cases}x_N-x_B=-3\left(x_N-x_C\right)\\y_N-y_B=-3\left(y_N-y_C\right)\end{cases}\\ &\Leftrightarrow\begin{cases}x_N=\displaystyle\frac{x_B+3x_C}{4}=-\displaystyle\frac{1}{4}\\ y_N=\displaystyle\frac{y_B+3y_C}{4}=-\displaystyle\frac{3}{4}.\end{cases}\end{align*}

Vậy tọa độ điểm \(N\) cần tìm là \(\left(-\displaystyle\frac{1}{4};-\displaystyle\frac{3}{4}\right)\).

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