khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

05/08/2026 18 Lưu

(1,0 điểm). Cho tam giác đều \(ABC\) có độ dài cạnh bằng \(a\) (cm). Trên đoạn thẳng \(AC\), lấy điểm \(E\) sao cho \(EA = 2EC\). Trên đoạn thẳng \(BC\), lấy điểm \(F\) sao cho \(FB = 4FC\).

a) Tính \(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} \) (theo \(a\)).

b) Chứng minh rằng \(BE \bot AF\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

a) Vì là tam giác đều cạnh \(a\) nên \(AB = AC = a\)\(\widehat {BAC} = 60^\circ \).

Tích vô hướng \(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} \) là: \(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = \left| {\overrightarrow {AB} } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {AC} } \right| \cdot \cos \widehat {BAC} = a \cdot a \cdot \cos 60^\circ = {a^2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{{{a^2}}}{2}\).

b) Từ giả thiết \(EA = 2EC\)\(E \in AC\), ta có \(\overrightarrow {AE} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} \).

Từ giả thiết \(FB = 4FC\)\(F \in BC\), ta có \(BF = \frac{4}{5}BC\), suy ra \(\overrightarrow {BF} = \frac{4}{5}\overrightarrow {BC} \).

Biểu diễn \(\overrightarrow {BE} \)\(\overrightarrow {AF} \) theo hai vectơ không cùng phương \(\overrightarrow {AB} \)\(\overrightarrow {AC} \):

\(\overrightarrow {BE} = \overrightarrow {AE} - \overrightarrow {AB} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} \);

\(\overrightarrow {AF} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BF} = \overrightarrow {AB} + \frac{4}{5}\overrightarrow {BC} = \overrightarrow {AB} + \frac{4}{5}\left( {\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} } \right) = \frac{1}{5}\overrightarrow {AB} + \frac{4}{5}\overrightarrow {AC} \).

Xét tích vô hướng \(\overrightarrow {BE} \cdot \overrightarrow {AF} \):

\(\overrightarrow {BE} \cdot \overrightarrow {AF} = \left( {\frac{2}{3}\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} } \right) \cdot \left( {\frac{1}{5}\overrightarrow {AB} + \frac{4}{5}\overrightarrow {AC} } \right)\)\( = \frac{2}{{15}}\overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {AB} + \frac{8}{{15}}{\overrightarrow {AC} ^2} - \frac{1}{5}{\overrightarrow {AB} ^2} - \frac{4}{5}\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} \)

\( = - \frac{2}{3}\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} + \frac{8}{{15}}{\left| {\overrightarrow {AC} } \right|^2} - \frac{1}{5}{\left| {\overrightarrow {AB} } \right|^2}\).

Thay \(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = \frac{{{a^2}}}{2}\)\({\left| {\overrightarrow {AB} } \right|^2} = {\left| {\overrightarrow {AC} } \right|^2} = {a^2}\) vào biểu thức:

\(\overrightarrow {BE} \cdot \overrightarrow {AF} = - \frac{2}{3} \cdot \left( {\frac{{{a^2}}}{2}} \right) + \frac{8}{{15}}{a^2} - \frac{1}{5}{a^2}\)\( = - \frac{1}{3}{a^2} + \frac{8}{{15}}{a^2} - \frac{1}{5}{a^2} = \left( { - \frac{5}{{15}} + \frac{8}{{15}} - \frac{3}{{15}}} \right){a^2} = 0\).

\(\overrightarrow {BE} \cdot \overrightarrow {AF} = 0\) nên \(BE \bot AF\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

A. \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} = \overrightarrow {AO} \).                                  
B. \(\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AD} = 2\overrightarrow {BO} \).                        
C. \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} = 3\overrightarrow {GA} \).               
D. \(\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {DB} \).

Lời giải

\(O\) là trung điểm của \(AC\) nên \(\overrightarrow {AC} = 2\overrightarrow {AO} \). Theo quy tắc hình bình hành: \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} = \overrightarrow {AC} = 2\overrightarrow {AO} \ne \overrightarrow {AO} \).

\(\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AD} = \overrightarrow {DB} \). Do \(O\) là trung điểm của \(BD\) nên \(\overrightarrow {DB} = 2\overrightarrow {DO} = 2\overrightarrow {OB} = - 2\overrightarrow {BO} \).

\(\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {CB} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {DA} = \overrightarrow {DB} \). Mệnh đề D đúng.

\(G\) là trọng tâm nên \(\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GD} = \vec 0\), không suy ra được \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} = 3\overrightarrow {GA} \).

Chọn D.

Câu 2

A. \(\vec 0\).             
B. \(\overrightarrow {CD} \).                   
C. \(\overrightarrow {CB} \).                     
D. \(\overrightarrow {AD} \).

Lời giải

Áp dụng quy tắc hiệu và quy tắc ba điểm đối với phép cộng vectơ:

\(\vec u = \overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {BD} = \left( {\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} } \right) + \overrightarrow {BD} = \overrightarrow {CB} + \overrightarrow {BD} = \overrightarrow {CD} \).

Chọn B.

Câu 3

A. \(2,7183\).            

B. \(2,72\).                
C. \(2,7\).                  
D. \(2,718\).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

A. \(x = - 2\).           

B. \(y = 5\).               
C. \(x = 0\).               
D. \(y = 0\).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

A. \[\vec a \cdot \vec b = \left| {\vec a} \right| \cdot \left| {\vec b} \right| \cdot \cos \left( {\vec a,\vec b} \right)\]. 
B. \(\vec a \cdot \vec b = \left| {\vec a \cdot \vec b} \right| \cdot \cos \left( {\vec a,\vec b} \right)\).
C. \(\vec a \cdot \vec b = \left| {\vec a} \right| \cdot \left| {\vec b} \right| \cdot \sin \left( {\vec a,\vec b} \right)\). 
D. \(\vec a \cdot \vec b = \left| {\vec a} \right| \cdot \left| {\vec b} \right|\).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP