khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

31/03/2026 161 Lưu

Cho hình thang ABCD vuông tại A và D có [AB = 6a, AD = CD = 1/2 AB

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp giải:

Chèn điểm vào vectơ và sử dụng tính chất tích vô hướng.

Giải chi tiết:

Vì $ABCD$ là hình thang vuông tại \(A\)\(D\) nên:

     \[AB \bot AD \Rightarrow \overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AD} = 0.\]

Ta có:

  \[T = (\overrightarrow {MB} + 2\overrightarrow {MC} ) \cdot (\overrightarrow {CD} - \overrightarrow {BD} ).\]

Biến đổi:

  \[T = [(\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {AB} ) + 2(\overrightarrow {MD} + \overrightarrow {DC} )] \cdot (\overrightarrow {CD} + \overrightarrow {DB} ) = (\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {AB} + 2\overrightarrow {MD} + 2\overrightarrow {DC} ) \cdot \overrightarrow {CB} .\]

Do:

  \[\overrightarrow {MA} = - \frac{1}{3}\overrightarrow {AD} ,\quad \overrightarrow {MD} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AD} ,\quad \overrightarrow {DC} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} ,\]

nên:

                   \[T = \left( { - \frac{1}{3}\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AB} + \frac{4}{3}\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AB} } \right) \cdot (\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} ) = (2\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} ) \cdot \left( {\frac{1}{2}\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AD} } \right).\]

Suy ra:

\[T = A{B^2} - 2\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AD} \cdot \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} - A{D^2} = A{B^2} - A{D^2}.\]

Vì:

                                                   \[AB = 6a,\quad AD = \frac{1}{2}AB = 3a,\]

nên:

                                        \[T = {(6a)^2} - {(3a)^2} = 36{a^2} - 9{a^2} = 27{a^2}.\]

Vậy \(T = 27{a^2}\). Chọn C.