(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 \(BE \bot AF\).
(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:
a) Vì là tam giác đều cạnh \(a\) nên \(AB = AC = a\) và \(\widehat {BAC} = 60^\circ \).
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 \(EA = 2EC\) và \(E \in AC\), ta có \(\overrightarrow {AE} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} \).
Từ giả thiết \(FB = 4FC\) và \(F \in BC\), ta có \(BF = \frac{4}{5}BC\), suy ra \(\overrightarrow {BF} = \frac{4}{5}\overrightarrow {BC} \).
Biểu diễn \(\overrightarrow {BE} \) và \(\overrightarrow {AF} \) theo hai vectơ không cùng phương \(\overrightarrow {AB} \) và \(\overrightarrow {AC} \):
\(\overrightarrow {BE} = \overrightarrow {AE} - \overrightarrow {AB} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} \);
\(\overrightarrow {AF} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BF} = \overrightarrow {AB} + \frac{4}{5}\overrightarrow {BC} = \overrightarrow {AB} + \frac{4}{5}\left( {\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} } \right) = \frac{1}{5}\overrightarrow {AB} + \frac{4}{5}\overrightarrow {AC} \).
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 \(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = \frac{{{a^2}}}{2}\) và \({\left| {\overrightarrow {AB} } \right|^2} = {\left| {\overrightarrow {AC} } \right|^2} = {a^2}\) vào biểu thức:
\(\overrightarrow {BE} \cdot \overrightarrow {AF} = - \frac{2}{3} \cdot \left( {\frac{{{a^2}}}{2}} \right) + \frac{8}{{15}}{a^2} - \frac{1}{5}{a^2}\)\( = - \frac{1}{3}{a^2} + \frac{8}{{15}}{a^2} - \frac{1}{5}{a^2} = \left( { - \frac{5}{{15}} + \frac{8}{{15}} - \frac{3}{{15}}} \right){a^2} = 0\).
Vì \(\overrightarrow {BE} \cdot \overrightarrow {AF} = 0\) nên \(BE \bot AF\).
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
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
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. \(2,7183\).
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.
Câu 4
A. \(\left[ { - 1;2} \right]\).
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.
Câu 5
A. \(x = - 2\).
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.
Câu 6
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.
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.
