Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Vectơ phẳng, tích vô hướng (Toán học Lớp 10)
Tuyển tập 1.581 câu hỏi thuộc chuyên đề Vectơ phẳng, tích vô hướng (Hình học – Toán học Lớp 10) trích từ ngân hàng đề thi chính thức và đề thi thử các trường THPT trên toàn quốc. Chọn trực tiếp đáp án A, B, C, D bên dưới để kiểm tra kết quả và xem hướng dẫn giải chi tiết từng bước.
Dấu hiệu & kiến thức trọng tâm:\vec{AB}tổng/hiệugócu·v
(AI giải đề cho tôi) Đặt C′C=u,C′D′=v,C′B′=w. Vì D′A′∥C′B′ nên C′A′=v+w; suy ra C′A=u+v+w và C′D=u+v (vì CD∥C′D′). Vì M là trung điểm AD: C′M=2C′A+C′D=u+v+21w. Vậy a=1,b=1,c=21, nên a+b+c=25. Đáp án A.
Cho hình chóp S.ABC có SA=4,SB=6,SC=10, ASB=60∘, BSC=90∘, CSA=120∘. Gọi G là trọng tâm tam giác ABC và I là điểm sao cho 2SI+SB+SC=0. Đặt SA=a,SB=b,SC=c.
a)
Tích vô hướng a⋅b=24.
b)
GI=−3a+65b−65c.
c)
GI=3826.
d)
Góc giữa hai véc tơ GI và AB (kết quả làm tròn đến hàng phần chục) bằng 80,6∘.
b) Từ 2SI+b+c=0 suy ra SI=−21(b+c). Vì G là trọng tâm tam giác ABC: SG=31(a+b+c). Do đó GI=SI−SG=−3a−65b−65c; số hạng 65b trong đề mang dấu + nên sai.
c) Với a⋅b=12, a⋅c=40cos120∘=−20, b⋅c=0: ∣GI∣2=916+3625⋅36+9625+2⋅185⋅12+2⋅185⋅(−20)+0=916+225+625+60−100=9826, nên GI=3826 → đúng.
d) Kiểm tra lại (báo cáo issue cho giá trị −22 là sai): GI⋅AB=(−3a−65b−65c)⋅(b−a)=−312+316−65⋅36+65⋅12−0+65⋅(−20)=34−30+10−6100=−3106. ∣AB∣=36+16−24=27, ∣GI∣=3826. cosθ=(826/3)(27)−106/3=5782−53≈−0,697, suy ra θ≈134,2∘=80,6∘ → sai.
Kết luận: a) Sai, b) Sai, c) Đúng, d) Sai. a) (AI giải đề cho tôi) a⋅b=4⋅6cos60∘=12=24. b) (AI giải đề cho tôi) GI=−3a−65b−65c, số hạng 65b phải mang dấu trừ. c) (AI giải đề cho tôi) ∣GI∣2=9826 nên GI=3826. d) (AI giải đề cho tôi) GI⋅AB=−3106, cosθ=5782−53≈−0,697 nên góc ≈134,2∘=80,6∘.
(AI giải đề cho tôi) Trong hình bình hành ABCD, các vecto có điểm đầu và điểm cuối là các đỉnh và cùng phương với AB (tức nằm trên hai đường thẳng AB và CD song song) là: AB, BA, DC, CD. Vậy có 4 vecto khác 0 cùng phương với AB. Chọn D.
Cho tam giác ABC. Gọi M,N,P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB,AC,BC. Số các vecto khác vecto không, bằng với vecto MN có điểm đầu và điểm cuối là các điểm M,N,P,A,B,C là
(AI giải đề cho tôi) Vì M là trung điểm AB, N là trung điểm AC nên theo định lý đường trung bình MN=21BC. Xét các vecto tạo bởi các điểm M,N,P,A,B,C (khác vecto 0): chỉ có PC=21BC (vì P là trung điểm BC) nên PC=MN. Các vecto khác như CP=21CB (ngược hướng), BM=21BA, NA=21CA, PN=21CB... đều khác MN vì ngược hướng hoặc không cùng phương với BC. Vậy có đúng 2 vecto bằng MN: MN và PC. Đáp án B.
(AI giải đề cho tôi) Hai vecto bằng nhau khi và chỉ khi chúng có cùng điểm đầu và cùng điểm cuối. Vì AB=AC cùng có điểm đầu là A, nên điểm cuối phải trùng nhau, tức B trùng với C. Khi đó không tồn tại tam giác ABC (suy biến), nên các phương án A, B, C đều sai. Đáp án đúng là D.
(AI giải đề cho tôi) Vì N nằm giữa M và P nên thứ tự các điểm là M,N,P trên cùng một đường thẳng. Xét từng cặp: MN và MP cùng hướng từ M về phía P (cùng hướng). MN và PN ngược hướng. MP và PN ngược hướng. NP và NM ngược hướng. Vậy cặp vecto cùng hướng là MN và MP.
(AI giải đề cho tôi) Vì O là tâm lục giác đều ABCDEF nên OB nằm trên đường chéo BE. Các đường thẳng đi qua hai đỉnh của lục giác và cùng phương với BE là: đường thẳng BE, đường thẳng CD và đường thẳng FA (do CD∥BE và FA∥BE trong lục giác đều). Trên mỗi đường thẳng có đúng 2 vecto khác vecto không có điểm đầu và điểm cuối là các đỉnh của lục giác: BE,EB; CD,DC; FA,AF. Tổng cộng 2×3=6 vecto. Vậy đáp án là B.
(AI giải đề cho tôi) Ta có AB=CD khi và chỉ khi AB=CD, tức B−A=D−C, suy ra A+D=B+C, nghĩa là trung điểm của AD trùng trung điểm của BC. - A sai: ABCD là hình bình hành cho AB=DC (không phải CD, vì hai vecto này ngược hướng). - B sai: ACBD là hình bình hành cho AC=DB, không tương đương với AB=CD. - C đúng: Nếu AD và BC có cùng trung điểm I thì IA+ID=0 và IB+IC=0, suy ra A+D=B+C, do đó AB=CD. Ngược lại, từ AB=CD suy ra A+D=B+C nên hai đoạn AD và BC có cùng trung điểm. Vậy C là điều kiện cần và đủ. - D sai: đây chỉ là lặp lại điều kiện cần chứng minh kèm điều kiện song song, không phải dạng điều kiện hình học chuẩn. Đáp án đúng là C.
(AI giải đề cho tôi) Trong hình vuông ABCD: AB và BC vuông góc nên khác nhau (A sai); AB và CD ngược hướng nên khác nhau (B sai); AC và BD vuông góc nên khác nhau (C sai). Còn ∣AD∣=AD và ∣CB∣=CB đều bằng cạnh hình vuông, nên ∣AD∣=∣CB∣ đúng. Chọn D.
(AI giải đề cho tôi) Trong hình vuông ABCD (đỉnh ghi theo thứ tự), ta xét từng phương án: - A: AC và BD là hai vecto của hai đường chéo vuông góc với nhau, không thể bằng nhau. Sai. - B: Vì ABCD là hình vuông nên AB=BC, do đó AB=BC. Đúng. - C: AB và CD cùng phương nhưng ngược hướng (do AB=DC), nên AB=CD. Sai. - D: AB và AC vuông góc với nhau (cạnh và đường chéo), không cùng hướng. Sai. Vậy khẳng định đúng là B.
(AI giải đề cho tôi) Hình thoi ABCD cạnh a, góc A=60∘ nên tam giác ABD (với AB=AD=a) cân tại A có góc 60∘ là tam giác đều, do đó đường chéo BD=a và đường chéo AC=2⋅asin60∘=a3. Tâm O là trung điểm hai đường chéo nên OA=2AC=2a3. Vậy OA=2a3, đáp án A. Kiểm tra các phương án khác: OB=2BD=2a=OA, loại B, C, D.
(AI giải đề cho tôi) Theo định nghĩa, vecto có điểm đầu A và điểm cuối B được kí hiệu là AB (mũi tên hướng từ A đến B). Phương án A chỉ là đoạn thẳng AB, C là độ dài vecto, D là vecto ngược hướng. Vậy đáp án là B.
Cho tam giác không cân ABC. Gọi H,O lần lượt là trực tâm, tâm đường tròn ngoại tiếp của tam giác và M là trung điểm của BC. Mệnh đề nào sau đây là đúng?
(AI giải đề cho tôi) Với O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC, ta có tính chất OH=OA+OB+OC (với H là trực tâm). Suy ra AH=OH−OA=OB+OC. Vì M là trung điểm BC nên OM=21(OB+OC). Vậy AH=2OM, do đó hai vecto luôn cùng hướng (tam giác không cân, không vuông tại A nên cả hai vecto đều khác 0). Kiểm tra các phương án: A sai vì không cần điều kiện tam giác nhọn; C sai vì cùng hướng chứ không ngược hướng; D sai vì ∣AH∣=2∣OM∣ nên không cùng giá. Chọn B.
(AI giải đề cho tôi) Trong tứ giác ABCD, M,N,P,Q lần lượt là trung điểm của AB,BC,CD,DA. Trong tam giác ABC, MN là đường trung bình nên MN=21AC. Tương tự trong tam giác ADC, QP=21AC. Do đó MN=QP (A đúng) và ∣QP∣=∣MN∣ (B đúng). Trong tam giác ABD, MQ=21BD; trong tam giác BCD, NP=21BD, nên MQ=NP (C đúng). Còn ∣MN∣=21∣AC∣=∣AC∣ (với AC=0), nên D sai.
(AI giải đề cho tôi) Vì O là tâm đường tròn ngoại tiếp và B′ đối xứng của B qua O nên OB′=−OB, suy ra B′C=OC−OB′=OC+OB. Với trực tâm H và tâm ngoại tiếp O có tính chất OH=OA+OB+OC, do đó AH=OH−OA=OB+OC=B′C. a) B′C∥AH và AH⊥BC (tính chất trực tâm) nên B′C⊥BC — Đúng. b) B′C chỉ song song với AH, không song song với AB; kiểm chứng bằng ví dụ O=(0;0), A=(1;0), B=(−0,5;0,866), C≈(−0,342;−0,940): B′C≈(−0,842;−0,074) không cùng phương với AB=(−1,5;0,866) — Sai. c) Tứ giác AB′CH có AH=B′C (một cặp cạnh đối song song và bằng nhau) nên là hình bình hành — Đúng. d) Theo hình bình hành AB′CH thì AB′=HC (kiểm chứng bằng tọa độ: AB′=(−0,5;−0,866)=HC) — Đúng. Kết luận: a Đúng, b Sai, c Đúng, d Đúng. a) Vì O là tâm đường tròn ngoại tiếp và B′ đối xứng của B qua O nên OB′=−OB. Khi đó B′C=OC−OB′=OC+OB. Mặt khác, với O là tâm đường tròn ngoại tiếp ta có OH=OA+OB+OC, suy ra AH=OH−OA=OB+OC. Vậy B′C=AH. Do AH⊥BC (tính chất trực tâm) nên B′C⊥BC. Đúng. b) Từ câu a ta có B′C=AH, tức B′C∥AH, và B′C⊥BC. Nếu B′C∥AB thì BH=B′C−AB cũng phải cùng phương với AB, tức BH∥AB; nhưng BH⊥AC mà AB không vuông góc AC (tam giác không vuông tại A), mâu thuẫn. Kiểm tra bằng ví dụ cụ thể: lấy O=(0;0), A=(1;0), B=(−0,5;0,866), C≈(−0,342;−0,940) trên đường tròn đơn vị. Khi đó B′C≈(−0,842;−0,074) và AB=(−1,5;0,866) không cùng phương. Vậy B′C không song song AB (điều đúng là B′C∥AH). Sai. c) Từ câu a, AH=B′C, tức tứ giác AB′CH có một cặp cạnh đối (AH và B′C) song song và bằng nhau. Do đó AB′CH là hình bình hành. Đúng. d) AH=B′C đã được chứng minh ở câu a. Vì AB′CH là hình bình hành (câu c) nên AB′=HC. Kiểm tra bằng tọa độ với ví dụ ở câu b: AB′=B′−A=(−0,5;−0,866) và HC=C−H với OH=OA+OB+OC≈(0,158;−0,074), ta được HC≈(−0,5;−0,866)=AB′. Đúng.
Một mảnh vườn trồng rau hình chữ nhật có chiều dài và chiều rộng lần lượt là 25 m và 16 m. Người chủ để dành mỗi chiều 0,5 m để làm đường đi xung quanh mảnh vườn (như hình minh họa). Xét tính đúng sai của các khẳng định sau:
a)
Từ 8 điểm A,B,C,D,E,F,G,H có 6 vecto cùng phương với vecto AB.
b)
Độ dài vecto AC lớn hơn 30 m.
c)
Độ dài vecto EF là 24 m.
d)
Người chủ bón đạm cho vườn rau, cứ 2 kg đạm cho 25(m2) đất với chi phí 24000 đồng/kg. Để bón đạm cho cả vườn rau, người chủ cần bỏ ra chi phí là 700 000 đồng.
(AI giải đề cho tôi) Hình chữ nhật ngoài ABCD có AB = 25 m, AD = 16 m; đường đi rộng 0,5 m mỗi phía nên vườn rau EFGH có EF = 25 − 2·0,5 = 24 m và EH = 16 − 2·0,5 = 15 m. a) Sai. Các vecto cùng phương với \overrightarrow{AB} tạo từ 8 điểm: \overrightarrow{AB}, \overrightarrow{BA}, \overrightarrow{DC}, \overrightarrow{CD}, \overrightarrow{EF}, \overrightarrow{FE}, \overrightarrow{HG}, \overrightarrow{GH} — tổng cộng 8 vecto, không phải 6. b) Sai. AC = √(25² + 16²) = √881 ≈ 29,68 m < 30 m. c) Đúng. EF = 24 m như tính trên. d) Sai. Diện tích vườn rau = 24 × 15 = 360 m². Lượng đạm cần: (360/25)·2 = 28,8 kg. Chi phí = 28,8 × 24 000 = 691 200 đồng ≠ 700 000 đồng. a) (AI giải đề cho tôi) Có 8 vecto cùng phương với \overrightarrow{AB}: AB, BA, DC, CD, EF, FE, HG, GH, không phải 6. b) (AI giải đề cho tôi) AC = √(25² + 16²) = √881 ≈ 29,68 m < 30 m. c) (AI giải đề cho tôi) EF = 25 − 2·0,5 = 24 m. d) (AI giải đề cho tôi) Diện tích vườn rau 24×15 = 360 m², cần 28,8 kg đạm, chi phí 691 200 đồng ≠ 700 000 đồng.
(AI giải đề cho tôi) Hình thoi ABCD tâm O, cạnh AB=1, A=60∘. Đường chéo AC là phân giác góc A, do đó tam giác ABO vuông tại O có BAO=30∘. Suy ra AO=ABcos30∘=1⋅23≈0,866≈0,9. Vậy ∣AO∣≈0,9.
(AI giải đề cho tôi) Gọi O là giao hai đường chéo của hình thoi ABCD. Vì ABCD là hình thoi cạnh 1 và BAD=60∘ nên tam giác ABD cân tại A có góc đỉnh 60∘ là tam giác đều, do đó BD=1. Theo tính chất hình thoi, hai đường chéo vuông góc tại O và O là trung điểm mỗi đường chéo, nên BO=21. Xét tam giác ABO vuông tại O: AO=AB2−BO2=1−41=23. Vậy AC=2AO=3≈1,7.
Cho hình vuông ABCD tâm O cạnh a. Gọi M là trung điểm của AB, N là điểm đối xứng với C qua D. Độ dài của vecto MN bằng bao nhiêu? Kết quả làm tròn đến hàng phần chục.
(AI giải đề cho tôi) Chọn hệ trục tọa độ: A(0;0), B(a;0), C(a;a), D(0;a). Trung điểm M của AB là M(2a;0). Vì N đối xứng với C qua D nên D là trung điểm CN: N=2D−C=(2⋅0−a;2a−a)=(−a;a). Suy ra MN=(−a−2a;a−0)=(−23a;a). Độ dài: MN=49a2+a2=413a2=2a13≈1,8a. Vậy ∣MN∣=2a13≈1,8a.
(AI giải đề cho tôi) Đặt tọa độ: B(0;0), C(1;0), A(21;23). Trọng tâm G=(21;63). Trung điểm I của AG: I=(21;33). Khi đó BI=(21;33) nên BI=41+31=127=621≈0,7638≈0,8. Vậy độ dài vecto BI xấp xỉ 0,8.
Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Vectơ phẳng, tích vô hướng
Luyện tập trong bối cảnh đề thi thật hoặc tải bản in PDF chuẩn A4 kèm lời giải.