Trang chủ Lớp 12 SGK Toán 12 - Cùng khám phá Mục 1 trang 55, 56, 57, 58 Toán 12 tập 1 –...

Mục 1 trang 55, 56, 57, 58 Toán 12 tập 1 - Cùng khám phá: Cho hình hộp ABCD. A’B’C’D’ (Hình 2. 7). Một vật bắt đầu di chuyển từ điểm A theo độ dịch chuyển bằng...

Xác định điểm đến sau khi di chuyển theo vectơ đầu tiên. Lời giải bài tập, câu hỏi HĐ1, LT1, HĐ2, LT2, HĐ3, LT3, VD1 - Giải mục 1 trang 55, 56, 57, 58 SGK Toán 12 tập 1 - Cùng khám phá - Bài 2. Các phép toán vecto trong không gian. Cho hình hộp ABCD. A'B'C'D' (Hình 2. 7). Một vật bắt đầu di chuyển từ điểm A theo độ dịch chuyển bằng \(\overrightarrow {DC} \), sau đó tiếp tục di chuyển theo độ dịch chuyển bằng \(\overrightarrow {B'C'} \)...

Hoạt động (HĐ) 1

Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ (Hình 2.7). Một vật bắt đầu di chuyển từ điểm A theo độ dịch chuyển bằng \(\overrightarrow {DC} \), sau đó tiếp tục di chuyển theo độ dịch chuyển bằng \(\overrightarrow {B’C’} \). Hỏi vật sẽ di chuyển đến điểm nào?

Method - Phương pháp giải/Hướng dẫn/Gợi ý

1. Xác định điểm đến sau khi di chuyển theo vectơ đầu tiên.

2. Xác định điểm đến tiếp theo sau khi di chuyển theo vectơ thứ hai.

Answer - Lời giải/Đáp án

Bước 1: Di chuyển từ A theo độ dịch chuyển \(\overrightarrow {DC} \)

Điểm A dịch chuyển theo \(\overrightarrow {DC} \) tức là di chuyển theo đoạn DC nhưng bắt đầu từ A. Vì \(D\) và A nằm trên cùng một mặt phẳng, nên khi dịch chuyển từ A theo độ dịch chuyển \(\overrightarrow {DC} \), vật sẽ đến điểm B (do A, D, B, C tạo thành một hình chữ nhật).

Bước 2: Di chuyển tiếp tục từ B theo độ dịch chuyển \(\overrightarrow {B’C’} \)

Điểm B dịch chuyển theo \(\overrightarrow {B’C’} \) tức là di chuyển theo đoạn B’C’ nhưng bắt đầu từ B. Do B và B’ nằm trên cùng một mặt phẳng, nên khi dịch chuyển từ B theo độ dịch chuyển \(\overrightarrow {B’C’} \), vật sẽ đến điểm C (do B, B’, C, C’ tạo thành một hình chữ nhật).

Vậy, sau khi thực hiện hai bước di chuyển, vật sẽ đến điểm C.


Luyện tập (LT) 1

Cho tứ diện ABCD. Chứng minh rằng \(\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {DB} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {DC} \).

Method - Phương pháp giải/Hướng dẫn/Gợi ý

- Áp dụng quy tắc ba điểm.

- Sử dụng tính chất kết hợp và giao hoán của phép cộng vectơ.

Answer - Lời giải/Đáp án

- Áp dụng quy tắc ba điểm, ta có: \(\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {BD} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} \).

- Sử dụng tính chất kết hợp và giao hoán của phép cộng vectơ, ta suy ra: \(\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {DB} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} + \overrightarrow {DB} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {DC} \).


Hoạt động (HĐ) 2

Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ (Hình 2.10).

a) Tìm liên hệ giữa \(\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AB} \) và \(\overrightarrow {AC} \).

b) Chứng minh rằng \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AA’} = \overrightarrow {AC’} \).

Method - Phương pháp giải/Hướng dẫn/Gợi ý

a) Áp dụng quy tắc hình bình hành.

b) Sử dụng mối liên hệ đã chứng minh ở câu a và phép cộng của hai vectơ.

Answer - Lời giải/Đáp án

a) Trong hình hộp ABCD.A’B’C’D’ thì có đáy ABCD là hình bình hành.

Áp dụng quy tắc hình bình hành, ta được: \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} = \overrightarrow {AC} \).

b) Sử dụng phép cộng của hai vectơ, ta suy ra:

\(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AA’} = \left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} } \right) + \overrightarrow {AA’} = \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {CC’} = \overrightarrow {AC’} \).


Luyện tập (LT) 2

Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ (Hình 2.10). Tìm vectơ \(\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {B’C’} + \overrightarrow {DD’} \).

Method - Phương pháp giải/Hướng dẫn/Gợi ý

Áp dụng quy tắc hình hộp vào hình hộp ABCD.A’B’C’D’.

Answer - Lời giải/Đáp án

Vì BB’C’C là hình chữ nhật nên \(\overrightarrow {BC} = \overrightarrow {B’C’} \).

Vì BB’D’D là hình chữ nhật nên \(\overrightarrow {D’D} = \overrightarrow {B’B} \).

Thay \(\overrightarrow {BC} = \overrightarrow {B’C’} \) và \(\overrightarrow {D’D} = \overrightarrow {B’B} \) , đồng thời áp dụng quy tắc hình hộp, ta suy ra:

\(\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {B’C’} + \overrightarrow {DD’} = \overrightarrow {BA} + \overrightarrow {BC} + \overrightarrow {BB’} = \overrightarrow {BD’} \).


Hoạt động (HĐ) 3

Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ (Hình 2.10). Tìm tổng của vectơ \(\overrightarrow {AD} \) và vectơ đối của \(\overrightarrow {C’C} \).

Method - Phương pháp giải/Hướng dẫn/Gợi ý

- Sử dụng các tính chất của hình hộp.

Advertisements (Quảng cáo)

- Xác định vectơ đối của \(\overrightarrow {C’C} \) dựa trên khái niệm: “Hai vectơ được gọi là đối nhau nếu chúng có cùng độ dài và ngược hướng. Vectơ đối của \(\vec a\) được kí hiệu là \( - \vec a\).”

- Áp dụng các tính chất của phép cộng hai vectơ và quy tắc hình bình hành.

Answer - Lời giải/Đáp án

- Vì ABCD.A’B’C’D’ là hình hộp chữ nhật nên: \(\overrightarrow {C’C} = \overrightarrow {A’A} \).

- Suy ra vectơ đối của \(\overrightarrow {C’C} \) cũng là vectơ đối của \(\overrightarrow {A’A} \).

- Áp dụng các tính chất của phép cộng hai vectơ và quy tắc hình bình hành, ta suy ra: \(\overrightarrow {AD} + \left( { - \overrightarrow {C’C} } \right) = \overrightarrow {AD} + \left( { - \overrightarrow {A’A} } \right) = \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AA’} = \overrightarrow {AD’} \).


Luyện tập (LT) 3

Cho hình hộp ABCD.EFGH (Hình 2.12). Hãy tìm:

a) \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {CB} + \overrightarrow {GH} + \overrightarrow {EH} \);

b) \(\overrightarrow {FA} - \overrightarrow {BD} \).

Method - Phương pháp giải/Hướng dẫn/Gợi ý

1. Sử dụng tính chất của các vectơ trong hình hộp để xác định các vectơ cần tìm.

2. Áp dụng quy tắc cộng và trừ vectơ.

Answer - Lời giải/Đáp án

a) Tìm \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {CB} + \overrightarrow {GH} + \overrightarrow {EH} \):

Ta có:

\(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} ,\overrightarrow {CB} = \overrightarrow {DA} \)

\(\overrightarrow {GH} = \overrightarrow {FE} ,\overrightarrow {EH} = \overrightarrow {FG} \)

Nên:

\(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {CB} + \overrightarrow {GH} + \overrightarrow {EH} = \overrightarrow {DC} + \overrightarrow {DA} + \overrightarrow {FE} + \overrightarrow {FG} = \overrightarrow {DB} + \overrightarrow {FH} = \overrightarrow {DB} - \overrightarrow {DB} = \overrightarrow 0 \)

b) Tìm \(\overrightarrow {FA} - \overrightarrow {BD} \):

Ta có:

\(\overrightarrow {FA} = \overrightarrow {FE} + \overrightarrow {EA} \)

\(\overrightarrow {BD} = \overrightarrow {BC} + \overrightarrow {CD} \)

Nên:

\(\overrightarrow {FA} - \overrightarrow {BD} = (\overrightarrow {FE} + \overrightarrow {EA} ) - (\overrightarrow {BC} + \overrightarrow {CD} )\)

Vì ABCD.EFGH là hình hộp nên ta có:\(\overrightarrow {FE} = \overrightarrow {CD} ,\overrightarrow {EA} = \overrightarrow {FB} \)

Do đó:

\(\overrightarrow {FA} - \overrightarrow {BD} = (\overrightarrow {CD} + \overrightarrow {FB} ) - (\overrightarrow {BC} + \overrightarrow {CD} ) = \overrightarrow {FB} - \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {FB} - \overrightarrow {FG} = \overrightarrow {GB} \).


Vận dụng (VD) 1

Một chất điểm chịu tác động bởi 3 lực \(\overrightarrow {{F_1}} \), \(\overrightarrow {{F_2}} \), \(\overrightarrow {{F_3}} \) có chung điểm đặt \(A\) và có giá vuông góc với nhau từng đôi một. Biết cường độ của các lực \(\overrightarrow {{F_1}} \), \(\overrightarrow {{F_2}} \), \(\overrightarrow {{F_3}} \) lần lượt là 10 N, 8 N và 5 N, xác định hợp lực của 3 lực và tính cường độ của hợp lực (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

Method - Phương pháp giải/Hướng dẫn/Gợi ý

- Vì các lực \(\overrightarrow {{F_1}} \), \(\overrightarrow {{F_2}} \), \(\overrightarrow {{F_3}} \) có giá vuông góc với nhau từng đôi một, ta có thể coi chúng là các cạnh của một hình hộp chữ nhật trong không gian.

- Hợp lực \(\vec F\) của 3 lực này sẽ là đường chéo của hình hộp chữ nhật đó.

- Tính hợp lực: \(\left| {\overrightarrow F } \right| = \sqrt {{{\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right|}^2} + {{\left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right|}^2} + {{\left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right|}^2}} \)

Answer - Lời giải/Đáp án

Hợp lực \(\vec F\) của 3 lực này sẽ là đường chéo của hình hộp chữ nhật tạo bởi 3 lực đó.

Xác định độ lớn của các lực:

\(|\overrightarrow {{F_1}} | = 10{\rm{N}}\)

\(|\overrightarrow {{F_2}} | = 8{\rm{N}}\)

\(|\overrightarrow {{F_3}} | = 5{\rm{N}}\)

Tính hợp lực:

\(\left| {\overrightarrow F } \right| = \sqrt {{{10}^2} + {8^2} + {5^2}} = \sqrt {189} \approx 14N\)

Vậy hợp lực của 3 lực \(\overrightarrow {{F_1}} \), \(\overrightarrow {{F_2}} \), \(\overrightarrow {{F_3}} \) có cường độ xấp xỉ \(14{\rm{N}}\).

Advertisements (Quảng cáo)