Tải bản đầy đủ (.pdf) (35 trang)

Tích vô hướng và các ứng dụng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.23 MB, 35 trang )

HÌNH HỌC
10
TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG

GV: PHAN NHẬT NAM


TÍCH VƠ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
GIÁ TRỊ LƯỢNG GIÁC CỦA MỘT GĨC BẤT KÌ TỪ 00 ĐẾN 1800
CƠ SỞ LỶ THUYẾT
1. Định nghĩa
Lấy M trên nửa đường tròn đơn vò tâm O. Xét góc nhọn  = xOM . Giả sử M ( x0 ; y0 ) .
sin = y0 (tung độ)
cos = x0 (hoành độ)
tan =
cot =

1

y0  tung độ 


x0  hoành độ 

(x  0)

x0  hoành độ 


y0  tung độ 


(y  0)

1

-1

0

– Nếu  tù thì cos < 0, tan < 0, cot < 0.

Chú ý:

– tan chỉ xác định khi   900, cot chỉ xác định khi   00 và   1800.
2. Tính chất
 Góc phụ nhau

 Góc bù nhau

sin(900   )  cos 
cos(900   )  sin 
tan(900   )  cot 
cot(90 0   )  tan 

sin(1800   )  sin 
cos(1800   )   cos 
tan(1800   )   tan 
cot(1800   )   cot 

3. Giá trị lượng giác của các góc đặc biệt
00


300

450

600

900

1800

sin

0

1
2

2
2

cos

1

3
2

2
2


3
2
1
2

1

0

0

–1

tan

0

3
3

1

3



0

cot




3

1

3
3

0



4. Các hệ thức cơ bản
sin2   cos2   1
1
1  tan2  
(cos   0)
cos2 
1
1  cot 2  
(sin   0)
sin2 

tan  .cot   1 (sin  .cos   0)
sin 
tan  
(cos   0)
cos 

cos 
cot  
(sin   0)
sin 

Chú ý:

0  sin   1 ;

 1  cos   1 .

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

2

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
CÁC DẠNG TOÁN CƠ BẢN:
Dạng 1: Biết một giá trị lượng giác của một góc, tính các giá trị lương giác còn lại


Từ giả thuyết ta xác định khoảng giá trị của góc  thuộc (00 , 900 ) hoặc (900 , 1800 ) cụ thể:

  (00 , 900 )

 sin   0 , cos   0 , tan   0 , cot   0

  (90 ,180 )  sin   0 , cos   0 , tan   0 , cot   0

0



0

Sử dụng các hằng đẳng thức lượng giác tương ứng để tìm các giá trị lượng giác còn lại:
sin 
cos 
Nếu gt cho sin   a thì : cos2   1  sin 2   1  a 2 , tan  
, cot  
cos 
sin 
sin 
cos 
Nếu gt cho cos   a thì : sin   1  cos 2   1  a 2 , tan  
, cot  
cos 
sin 
1
1
 1  tan 2   cos 2  
Nếu gt cho tan   a thì :
, sin   tan  .cos 
2
cos 
1  a2
1
1
Nếu gt cho cot   a thì :

, cos   cot  .sin 
 1  cot 2   sin  
2
sin 
1  a2

Các ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Cho biết cos   

1
. Tính các giá trị lượng giác còn lại của góc 
10

Giải:
Ta có cos   

1
 0    (900 , 1800 )  sin   0 , tan   0 , cot   0
10
3
(vì sin   0 )
10

Lại có: sin 2   cos 2   1  sin   1  cos 2  

tan  

sin 
cos  1
 3 và cot  


cos 
sin  3

Vậy các giá trị lượng giác còn lại của  là: sin  
Ví dụ 2: Cho biết sin  

1
3
, tan   3 và cot  
3
10

1
. Tính các giá trị lượng giác còn lại của góc 
3
Giải:

Ta có   (00 , 1800 )  sin   0
TH1:   (00 , 900 )  cos   0 khi đó ta có:
sin 2   cos 2   1  cos   1  sin 2  

tan  

2 2
3

cos 
sin 
1

2
2 2.
và cot  


sin 
cos  2 2
4

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

3

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
TH2:   (900 , 1800 )  cos   0 khi đó ta có:
sin 2   cos 2   1  cos    1  sin 2   

tan  

2 2
3

cos 
sin 
1
2
 2 2 .

và cot  


sin 
cos 
4
2 2

Ví dụ 3: Cho biết tan   2 . Tính các giá trị lượng giác còn lại của góc 
Giải:
Ta có tan   2  0    (00 , 900 )  sin   0 , cos   0 , cot   0
Lại có:

1
1
5
 tan 2   1  22  1  5  cos 2    cos  
2
cos 
5
5
tan  

sin 
2 5
 sin   tan  .cos  
cos 
5

cot  


1
1

tan  2
1
5
2 5
, sin  
và cot  
2
5
5

Vậy các giá trị lượng giác còn lại của góc  là: cos  
Ví dụ 4: Cho biết tan x  2 . Tính giá trị của biểu thức: A 

(vì cos   0 )

cos3 x  sin x  cos x
sin 3 x  3cos x

Giải:

cos3 x sin x cos x
sin x
1
1



1
. 2 
cos3 x  sin x  cos x cos3 x cos3 x cos3 x
cos x cos x cos 2 x
A


1
sin 3 x cos x
sin 3 x  cos x
1

3
3
cos 2 x
cos x cos x


1  tan x(tan 2 x  1)  (tan 2 x  1) tan 3 x  tan 2 x  tan x 23  2 2  2


1
1  (tan 2 x  1)
tan 2 x  2
22  2

Ví dụ 5: Cho biết sin   cos   2
a. Tính các giá trị lượng giác : sin  , cos  , tan  , cot 
b. Tính giá trị của biểu thức: A  sin 6   cos6 
Giải:

a. sin   cos   2  cos   sin   2



Lại có: sin 2   cos 2   1  sin 2   sin   2






2

2 sin   1  0  sin  

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

4



2

 1  2sin 2   2 2 sin   1  0

1
2
www.toanhocdanang.com



TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
1
1
 2
2
2
sin 
cos 
tan  
 1 và cot  
 1
cos 
sin 

Do đó: cos   sin   2 

Vậy các giá trị lượng giác cần tìm là: sin  
b. A  sin 6   cos 6    sin 2     cos 2  
3

2
2
, cos  
, tan   1 , cot   1
2
2

3

3

1 1 1
  sin 2   cos 2    3sin 2  cos 2   sin 2   cos 2    1  3sin 2  cos 2   1  3. . 
2 2 4

Ví dụ 5: Trong mặt phẳng Oxy cho M(- 4; 3). Hãy tìm các giá trị sin x, cos x, tan x, cot x với x  xOM
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Cho các giá trị lượng giác của một góc, tính các giá trị lượng giác còn lại:
a. sin  

1
(biết  là góc nhọn)
4

d. cos   

b. tan   2 2
4
c. sin  
5

1
3

e. cot   2
3
f. cos  
5

Bài 2: Cho biết một giá trị lượng giác của một góc, tính giá trị của biểu thức:
a. Cho biết: sin x 


1
,  900  x  1800  . Tính
3

A

tan x  3cot x  1
tan x  cot x

b. Cho biết: tan x  2

Tính

B

sin x  cos x
3sin x  cos x
, C
3
sin x  3cos x  2sin x
sin x  cos x

c. Cho biết: sin x  2

Tính

C

cot x  tan x

cot x  tan x

d. Cho biết: cot x  3

Tính

E

sin 2 x  2sin x cos x  2 cos 2 x  1
2sin 2 x  3sin x cos x  4 cos 2 x

2

Bài 3: Cho biết 450    900
a. Chứng minh rằng: sin   cos   1
b. Đặt: a  sin   cos  . Hãy tính giá trị của các biểu thức :

A  sin  cos 

B  sin   cos 

C  sin 4   cos 4 

D  sin 4   cos4 

E  sin 6   cos6 

F  sin 6   cos6 

Bài 4: Biết sin150 


6 2
. Tinh cos150 , tan150 , cot150 .
4

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

5

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Bài 5 : Cho sin   cos  

4
. Hãy tính giá trị của các biểu thức sau:
3

A  sin  cos 

B  sin   cos 

C  sin 4   cos 4 

D  sin 4   cos4 

E  sin 6   cos6 

F  sin 6   cos6 


G  sin8   cos8 

H

cos 2   cot 2 
sin 2   tan 2 

Bài 6: Tính giá trị các biểu thức sau:
a. a sin 00  b cos00  c sin 900

e. a cos900  b sin 900  c sin1800

b. a2 sin 900  b2 cos900  c2 cos1800

f. 3  sin2 900  2 cos2 600  3tan2 450

c. 4a2 sin2 450  3(a tan 450 )2  (2a cos 450 )2

g. sin2 30  sin2 150  sin2 750  sin2 870

d. cos2 120  cos2 780  cos2 10  cos2 890
Bài 7: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho M(x; 4) và xOM  1200 . Hãy tìm x
Bài 8: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho M(x; y) và xOM   . Hãy cho biết dấu của x, y trong các
trường hợp :  nhọn ,  tù
Dạng 2: Chứng minh đẳng thức lượng giác :
Sử dụng các hằng đẳng thức lượng giác :

sin 
(cos   0)

cos 
cos 
cot  
(sin   0)
sin 
tan  .cot   1 (sin  .cos   0)
tan  

sin2   cos2   1
1
1  tan2  
(cos   0)
cos2 
1
1  cot 2  
(sin   0)
sin2 

sin 4 x  cos 4 x   sin 2 x    cos 2 x    sin 2 x  cos 2 x   2sin 2 x cos 2 x  1  2sin 2 x cos 2 x
2

2

2

sin 6 x  cos6 x   sin 2 x    cos 2 x    sin 2 x  cos 2 x   3sin 2 x cos 2 x  sin 2 x  cos 2 x   1  3sin 2 x cos 2 x
3

3


3

sin 8 x  cos8 x   sin 4 x    cos 4 x    sin 4 x  cos 4 x   2sin 4 x cos 4 x  1  2sin 2 x cos 2 x   2sin 4 x cos 4 x
2

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

2

2

6

2

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Các ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Chứng minh đẳng thức:


1
1
1
sin x 

 sin x  
;

2
 2  2 cos x 2  2 cos x
 1  tan x

với 00  x  1800

Giải:

x  (00 ,1800 )  sin x  0
 1  cos x  1  cos x



1  cos x
1  cos x

VT  sin x 

 sin x   sin x 

sin
x


2 1  cos 2 x 
 2(1  cos x)(1  cos x) 2(1  cos x)(1  cos x)



 1




1
 1

 sin x 

sin
x

sin
x

sin
x
 sin x   1  sin 2 x  cos 2 x

  sin x 

2


 sin x

 sin x

 sin x



VP 

1

1  tan 2 x

1
 cos 2 x
1
cos 2 x

Do đó ta có: VT  VP  cos2 x (đpcm)
Ví dụ 2: Chứng minh đẳng thức: tan2 x  sin2 x  tan2 x.sin2 x
Giải:
VT  tan 2 x  sin 2 x 

sin 2 x
 1

 sin 2 x  sin 2 x 
 1
2
2
cos x
 cos


 sin 2 x  tan 2 x  1  1  sin 2 x tan 2 x  VP (đpcm)

Ví dụ 3: Rút gọn biểu thức: A  sin 2 30  sin 2 150  sin 2 750  sin 2 870

Giải:
Theo công thức phụ ta có:
sin 30  sin  900  87 0   cos87 0
sin150  sin  900  750   cos 750

Do đó ta có:

A  cos 2 870  cos 2 750  sin 2 750  sin 2 87 0   cos 2 87 0  sin 2 87 0    cos 2 750  sin 2 750   1  1  2

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

7

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Ví dụ 4: Chứng minh rằng biểu thức sau không phụ thuộc vào biến x

A  sin 4 x  4cos 2 x  cos 4 x  4sin 2 x
Giải:
Nhận xét: x ta đều có: 1  sin x, cos x  1  0  sin x , cos x  1  0  sin 2 x, cos 2 x  1

A  sin 4 x  4 1  sin 2 x   cos4 x  4 1  cos2 x  
 sin 2 x  2  cos 2 x  2  2  sin 2 x  2  cos 2 x

sin

2


x  2 
2

cos

2

x  2

2

(vì sin 2 x  2  0 và cos2 x  2  0 )

 4   sin 2 x  cos 2 x   4  1  3 (đpcm)

Bài tập áp dụng:
Baøi 1. Chứng minh các đẳng thức sau:

a) (sin x  cos x )2  1  2sin x.cos x

b) sin4 x  cos4 x  1  2sin2 x.cos2 x

c) tan2 x  sin2 x  tan2 x.sin2 x

d) sin6 x  cos6 x  1  3sin2 x.cos2 x

sin 2 x
sin x  cos x

 sin x  cos x

e)
sin x  cos x
tan 2 x  1

cos 2 x  cot 2 x
 cot 2 x
f)
2
2
sin x  tan x

g) sin x.cos x(1  tan x)(1  cot x)  1  2sin x.cos x

h)

1  sin x
cos x

cos x
1  sin x

Baøi 2. Đơn giản các biểu thức sau:

a) A  cos y  sin y.tan y

b) B  1  cos b . 1  cos b

c) C  sin a 1  tan2 a

d) D 


e) E 

1  4sin2 x.cos2 x

1  sin2 x

 tan x.cot x

f) F  sin(900  x )  cos(1800  x )  sin2 x(1  tan2 x )  tan2 x

2

(sin x  cos x )

cos 360  sin 540
.cos 540
g) G 
0
0
sin144  cos126

i) I 

1  cos2 x

1  sin x
1  sin x

1  sin x

1  sin x

h) H  sin x  cot 2 x  cos 2 x

j) J  cos2 120  cos2 780  cos2 10  cos2 890

k) K  cos100  cos 200  cos300  cos 400  ...  cos1600  cos1700  cos1800

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

8

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Baøi 3. Chứng minh các biểu thức sau không phụ thuộc vào biến (độc lập với biến số):

a. A  2cos4 x  sin 4 x  sin 2 x cos2 x  3sin 2 x
b. B  cos6 x  2sin 4 x cos2 x  3sin 2 x cos 4 x  sin 4 x
c. C   cot x  tan x   (cot x  tan x) 2
2

d. D  cos  600  x   cos  450  x   sin  x  300   cos  x  1350 
e. E  sin 4 x  4cos 2 x  cos 4 x  4sin 2 x
f.

F

g. G 


2
cot x  1

tan x  1 cot x  1
cot 2 x  cos 2 x sin x cos x

cot 2 x
cot x

Dạng 3: Chứng minh đẳng thức liên quan đến các góc của tam giác
Cho tam giác ABC khi đó ta có A  B  C  1800 hoặc

A B C
   900
2 2 2

Vì lý do này nên khi xét bài toán có biến là ba góc của một tam giác ta luôn liên tương đến
công thức bù hoặc công thức phụ , cụ thể như:
sin  A  B   sin 1800  C   sin C

cos  A  B   cos 1800  C    cos C

sin

A B
C
C

 sin  900    cos

2
2
2


Các ví dụ minh họa:
Ví dụ : Chứng minh rằng với mọi tam giác ABC ta đều có:
a. tan

B  C  2A
3A
 cot
2
2

b. cos  A  B  C    cos 2 B
Giải:
 B  C  1800  A
A, B, C là ba góc của tam giác nên ta có: A  B  C  180  
0
 A  C  180  B
0

a. tan

B  C  2A
1800  3 A
3A 
3A


 tan
 tan  90 0 
  cot
2
2
2 
2


(đpcm)

b. cos  A  B  C   cos  A  C  B   cos 1800  2 B    cos 2 B (đpcm)

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

9

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Bài tập áp dụng: Cho A, B, C là ba góc của tam giác ABC. Chứng minh rằng:
1.

sin( B  C )  sin A

5.

2.


cos( A  B)   cos C

6.

A B
C
 cos
2
2
A B C
 cot C
4. tan
2
3.

sin

7.

A B C
 cos C
2
A  B  2C
3C
sin
 cos
2
2
A  B  2C
3C

cot
 tan
2
2

sin

TÍCH VÔ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ
CƠ SỞ LỶ THUYẾT
1. Góc giữa hai vectơ
Cho a, b  0 . Từ một điểm O bất kì vẽ OA  a, OB  b .
Khi đó  a, b   AOB với 00  AOB  1800.
Chú ý:
+  a, b  = 900  a  b

A

O

+  a, b  = 00  a , b cùng hướng

B

+  a, b  = 1800  a , b ngược hướng

+  a, b    b , a 
2. Tích vô hướng của hai vectơ
a.b  a . b .cos  a, b  .
 Định nghĩa:
2


a.a  a 2  a .

Đặc biệt:
 Tính chất:

Với a , b , c bất kì và kR, ta có:
a.b  b .a ;

a  b  c   a.b  a.c ;

 ka  .b  k  a.b   a.  kb  ;

a2  0 ;

 a  b 2  a 2  2a.b  b 2 ;

 a  b 2  a2  2a.b  b 2 ;

a2  0  a  0 .

a 2  b 2   a  b  a  b  .
a.b > 0   a, b  nhọn
a.b < 0   a, b  tù

a.b  0  a  b

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

10


www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
3. Biểu thức toạ độ của tích vô hướng
 Cho a = (a1, a2), b = (b1, b2).
Khi đó: a.b  a1b1  a2b2 .
 a  a12  a22 ;

a1b1  a2 b2

cos(a, b ) 

a12  a22 . b12  b22

; a  b  a1b1  a2 b2  0
AB  ( x B  x A )2  ( yB  y A )2 .

 Cho A( x A ; y A ), B( xB ; yB ) . Khi đó:
CÁC DẠNG TOÁN CƠ BẢN:
Dạng 1:Tính tích vô hương - Tính góc
Phương pháp chung:

 

1. Nếu để toán cho biết góc của hai vector a, b   thì ta sử dụng định nghĩa tích vô hướng

 


a.b  a . b cos a, b  a . b cos 

(1)

2. Nếu đề toán không cho góc của hai vector thì ta cần chọn vector c  a  b hoặc c  a  b
2

   a  b

c  ab  c

2

2

 a.b 

2

c a b

   a  b

c  a b  c

2

 a.b 

(2)


2
2

2

2

2

a b c

2

2

 

3. Nếu bài toán yêu cầu xác định góc của a, b ta có thể thực hiện hai bài toán trên
2

 

Thay (1) vào (2) ta có: cos a, b 

2

c a b
2


2

2

 

 cos a, b 

2

c a b

2

2 a.b

Các ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Cho tam giác ABC đều cạnh a và trọng tâm G.
a. Tính các tích vô hương sau theo a : AB. AC và BA.CA .
b. Gọi I là điểm được xác định theo đẳng thức : IA  2 IB  4 IC  0 .
b1 . Chứng minh BCIG là hình bình hành .





b2 . Tính theo a các tích vô hướng sau: IA AB  AC , IB.IC và IA.IB
Giải:
a. Ta có :


 AB, AC   BAC  60
 AB, CA  180  BAC  180
0

0

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

0

 600  1200
11

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Theo định nghĩa tích vô hướng ta có:





AB. AC  AB . AC .cos AB, AC  AB. AC.cos 600 





AB.CA  AB . CA .cos AB, CA  AB. AC.cos1200  






Hoặc AB.CA  AB.  AC   AB.AC  

a2
2

a2
2

A

a2
2

b. G là trọng tâm của ABC  IA  IB  IC  3IG



G



I

b1 . IA  2 IB  4 IC  0  IA  IB  IC  3 IB  IC  0
 IG  CB  BCIG là hình bình hành




b2 . Tính : IA AB  AC

C

B



Cách 1: G là trọng tâm của ABC  GA  GB  GC  0  AB  AC  3 AG
Ta có: ABC đều  AG  BC  AG  IG  IG. AG  0



 



 

IA AB  AC  3 IG  GA AG  3IG AG  3 GA

IA  IG  GA  BC 

Cách 2:






2 a 3
2
 3 
  a
3
2





 

1
1
2
AB  AC  AC  AB  AB  AC  AC  2 AB
3
3
3

 23  AC  2 AB  AB  AC   23  AC



2

2


IA AB  AC 

2





2
2
1

 ABAC  2 AB   a 2  a 2  2a 2    a 2
3
2


Cách 3: Gọi M là trung điểm BC
Khi đó ta có: AB  AC  2 AM , AM  BC  CB AM  0 và AG 

2
AM
3
2

2
4
4a 3 



2
IA AB  AC  2 IG  GA AM  2CB AM  2  AM AM   0  AM 2   
  a
3
3
3 2 


Tính : IB.IC



 











2



IB.IC  IA  AB IA  AC  IA  IA AB  AC  AB.AC

2

a 3
a 2 5a 2
2
2
 AG  BC  IA AB  AC  AB. AC  

a

a



3
2
6


Tính : IA.IB
2



2










IA.IB  IG  GA IG  IC  IG 2  IG.IC  IG.GA  GA.IC  IG 2  IG.IC  GA.GB
2

a 3
a 3 3 a 3 a 3  1  17 a 2
 IG  IG.IC.cos 30  GA.GB.cos120  

a


  
3
2
2
2
2
24
 2


2

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

0


0

12

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Ví dụ 2: Cho hình chữ nhật ABCD có tâm I, cạnh AB = a, AD = b. Tính theo a, b các tích vô hướng
a. AB. AC , BD. AC ,

 AC  AB  . AC  AD 

b. MA.MC  MB.MD . Với M là điểm tùy ý thuộc đường tròn ngoại tiếp của ABCD.
Giải:
a. AC  AB  AD {theo quy tắc hình bình hành}
BD  AD  AB {theo quy tắc ba điểm}

ABCD là hình bình hành  AB  AD  AB. AD  0
Do đó ta có:






    AB.AD  AB  a
BD. AC   AD  AB  AD  AB    AD    AB   AD  AB  a  b
 AC  AB  . AC  AD    AB  AD  AB  . AB  AD  AD   AD  AB  2.AD 
 AD. AB  2  AD   2 AD  2b

AB. AC  AB. AB  AD  AB

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Bình luận: Ở ví dụ trên ta phân tích tất cả các vectơ trong tích vô hướng về hai vectơ AB và AD






vì ta xác định được góc tạo bởi hai vectơ này , cụ thể : AB, AD  900  AB. AD  0
b. Cách 1:
I là tâm của hình chữ nhât nên ta có: IA  IC  0  IC   IA , IB  ID  0  IB   ID
Ta có IM  IA  R là bán kính của đường tròn ngoại tiếp ABCD
1
1 2
a  b 2 (theo Pitago)
nên IM  AC 
2
2





  

MA.MC  MI  IA MI  IC  MI

2





    IA 

 MI IC  IA  IC .IA  MI


2

2

 R2  R2  0

Tương tự ta cũng có: MB.MD  0
Do đó: MA.MC  MB.MD  0
Cách 2:
Gọi (C) đường tròn ngoại tiếp ABCD.
Khi đó ta có (C) có hai đường kính là AC và BD

 AMC  900
(góc nội tiếp chắn nữa đường tròn)

0
BMD

90

 MA  MC
 MA.MC  0


 MA.MC  MB.MD  0
 MB  MD  MB.MD  0

M
A


B
I

D

C

Bình luận: Thông qua ví dụ trên ta rút được kinh nghiệm để tính tích vô hướng của hai vectơ thì
trước tiên ta phải xác định được góc tạo bởi hai vectơ đó

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

13

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Ví dụ 3: Cho tam giác ABC có AB = 2, BC = 4, CA = 3



a. Tính AB. AC từ đó suy ra cos BAC



b. Gọi G là trọng tâm tam giác ABC. Tính AG.BC
c. AM là đường trung tuyến của tam giác ABC. Tính độ dài đoạn AM.
d. Tính GA.GB  GB.GC  GC.GA

e. Gọi D là chân đường phân giác trong của góc A. Tính độ dài AD.
Giải:
a. Theo quy tắc 3 điểm ta có: BC  AC  AB
2



 BC  AC  AB



2

 BC 2  AC 2  2 AC . AB  AB 2

AC 2  AB 2  BC 2 32  22  42
3


2
2
2
Theo định nghĩa tích vô hướng ta có:
 AC. AB 


















3
1
AB. AC  AB . AC cos AB, AC  AB. AC cos BAC    2.3cos BAC  cos BAC  
2
4
2
1
b. Gọi M là trung điểm của BC. Khi đó ta có: AG  AM  AB  AC
3
3
1
1
5
Do đó: AG.BC  AC  AB AC  AB   AC 2  AB 2  
3
3
3








c.



M là trung điểm BC  2AM   AB  AC 

 4 AM 2  AB2  AC 2  2 ABAC  AB2  AC 2  ( AC 2  AB2  BC 2 )  2 AC 2  2 AB2  BC 2 (theo câu a)

 AM 2 

2 AC 2  2 AB 2  BC 2 10
10
  AM 
4
4
2

d. Theo câu c ta có: AG 

2
2 2 AC 2  2 AB 2  BC 2
2 AC 2  2 AB 2  BC 2
10
AM 



3
3
4
3
3

Tương tự ta cúng có:
BG 

2 2 BA2  2 BC 2  AC 2
31

;
3
2
3





CG 

2 2CA2  2CB 2  AB 2
46

3
2
3


G là trọng tâm ABC  GA  GB  GC  0



 GA  GB  GC



2

 0  GA2  GB 2  GC 2  2GA.GB  2GB.GC  2GC.GA  0

GA2  GB 2  GC 2
10  31  46
29


2
18
6
DB AB
DB 2
2


  DB  DC
e. D là chân đường phân giác trong của góc A nên ta có
DC AC
DC 3

3
2
 DB   DC (vì DB , DC ngược chiều)
3
 GA.GB  GB.GC  GC.GA  









 3 AB  AD  2 AC  AD  5 AD  3 AB  2 AC
GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

14

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG



 5 AD

  3 AB  2 AC 


 AD 

2

2

 25. AD 2  9 AB 2  4 AC 2  12 AB. AC  54 (theo câu a: AC. AB  

3
)
2

3 6
5

Ví dụ 4: Chứng minh rằng:
a. MA.BC  MB.CA  MC. AB  0 với mọi điểm M, A, B, C {hệ thức Euler}
1
b. AB. AC   AB 2  AC 2  BC 2  với mọi điểm A, B, C
2
1
c. MN .PQ   MQ 2  NP 2  MP 2  NQ 2  với mọi điểm M, N, P, Q
2
Giải:












a. MA.BC  MB.CA  MC. AB  MA. MC  MB  MB. MA  MC  MC . MB  MA
 MA.MC  MA.MB  MB.MA  MB.MC  MC.MB  MC.MA



 

 





 MA.MC  MC.MA  MB.MA  MA.MB  MC.MB  MB.MC  0 (đpcm)
Bình luận: Trong ví dụ này giả thuyết cho các điểm tùy ý nên ta không thể xác định được góc của
các cặp vectơ vì vậy ta không thể dung định nghĩa để tính các tích vô hương. Từ đó ta phải nghĩ
đến việc phân tích thành từng cặp tích vô hướng đối nhau để có thể khử nhau.
b. Cách 1:
Theo quy tắc 3 điểm ta có:

    AC  AB 

BC  AC  AB  BC

2


2

 BC 2  AC 2  2 AC. AB  AB 2

 AC. AB 
Cách 2:

1
 AC 2  AB 2  BC 2  (đpcm)
2







2
2
2
2
1
1
1
AB 2  AC 2  BC 2    AB  AC  BC    AB  AC  BC

 2 
2
2 










 AC  BC 



1
1
AB AB  AC  BC  AB 2 AC  AB. AC (đpcm)
2
2

Bình luận: Đẳng thức trên thể hiện mối quan hệ của tích vô hướng và bình phương độ dài nên
ta liên tương ngay đến phép bình phương vô hướng để có thể thiết lập được mối quan hệ trên qua
ba vectơ BC; AC và AB từ một đẳng thức đúng BC  AC  AB










1
1
MQ  MP  MI và
NQ  NP  NI
2
2
2
2
2
2
1
1
1
MQ 2  NP 2  MP 2  NQ 2   MQ  MP  NQ  NP

2
2
2
1
1
 MQ  MP MQ  MP  NQ  NP NQ  NP
2
2
 PQ.MI  PQ.NI  PQ. MI  NI  MN .PQ (đpcm)

c. Gọi I là trung điểm PQ ta có:

 








 



GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225









15

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Dạng 2: Các dạng toán sử dụng biểu thức tọa độ
Nếu bài toán cho ở dạng tọa độ a   a1; a2  và b   b1; b2  thì ta sử dụng các công thức

a.b  a1b1  a2b2


 

cos a, b 

;

a.b

a1b1  a2b2



a  a22 b12  b22
2
1

a.b

a  b  a.b  0  a1b1  a2b2  0
Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho hai vectơ a  1;1 và b   2;1

 
 a  b  .c  1

a. Tính các giá trị lượng giác của góc a, b
b. Xác định tọa độ của c , biết






và a  2b .c  1

Giải:
a. Theo định nghĩa tích vô hướng ta có:

 

 

a.b

a.b  a . b cos a, b  cos a, b 

 



a.b

 

1.2  1.1
1 1
2

2


1 2
2

 

2

 

 cos a, b 

 

Ta có: sin 2 a, b  cos 2 a, b  1  sin a, b  1  cos 2 a, b 

 

tan a, b 

  1
cos  a, b  3
sin a, b

 

; cot a, b 

  3
sin  a, b 


1
10

3
10

 

{vì sin a, b  0 }

cos a, b

b. Gọi c  ( x ; y)

a  b  1  2 ;1  1  (3 ; 2)








a  2c  1  2 x ;1  2 y 

 a  b .c  1
3x  2 y  1
3x  2 y  1  x  1

ycbt  




 c  (1;1)
2(1

2
x
)

1(1

2
y
)

1
2
x

y


1
y

1




a

2
c
.
b

1





Ví dụ 2: Cho ba điểm A(7; 4), B(0; 3) và C(4; 0). Tìm tọa độ hình chiếu vuông góc của A lên
đường thẳng BC, từ đó suy ra tọa độ điểm A’ đối xứng A qua BC.
Giải:
Gọi H(x; y) , khi đó ta có:

BH   x ; y  3 , AH   x  7 ; y  4  và BC   4 ;  3
 AH  BC
H là hình chiếu của A lên đường thẳng BC  
 H  BC
( x  7).4  ( y  4).(3)  0
 AH .BC  0
4 x  3 y  16
x  4



 x y 3



 H (4 ; 0)
3
x

4
y

12
y

0

BH
BC





3
4
GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

16

www.toanhocdanang.com



TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Gọi A’(a ; b) là điểm đối xứng của A qua BC  H là trung điểm của AA’
 xA  xA '
 xH

 x  2.xH  xA
a  2.4  7  1
 2

  A'

 A(1; 4)
b  2.0  4  4
 y A '  2. yH  y A
 yA  yA'  y
H

 2

Dạng 3: Sử dụng tích vô hướng để chứng minh quan hệ vuông góc:
Phương pháp chung: Cần chứng minh AB  CD

 



Chọn hai vec tơ a, b sao cho xác định được góc a, b và tỷ số môđun của chung




Phân tích : AB  m1 a  n1 b và CD  m2 a  n2 b



Tính : AB.CD  m1 a  n1 b m2 a  n2 b  0  AB  CD (đpcm)







Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1: (Trích A – 2014) cho hình vuông ABCD có điểm M là trung điểm của đoạn AB và N là điểm
thuộc đoạn AC sao cho AN = 3NC. Chứng minh DN  MN
Giải:
Đăt a là độ dài cạnh của hình vuông AB  AD  a

A

Ta có: AB  AD  AB. AD  0

DN  AN  AD 



M

.




3
3
3
1
AC  AD  AD  AB  AD  AB  AD
4
4
4
4

MN  AN  AM 





3
1
1
3
AD  AB  AB  AB  AD
4
2
4
4

N
D


Bình luận: Xen điểm A vào các vec tơ DN và MN
để phân tích chúng qua hai vec tơ ta đã chọn là AB và AD
Khi đó ta có:

1
3
3
3
3
3
 1
 3
DN .MN   AB  AD  AB  AD   AB 2  AD 2  a 2  a 2  0
4
4
16
16
16
4
 4
 16
 DN  MN (đpcm)

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

17

B


www.toanhocdanang.com

E

C


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Ví dụ 2: Cho tam giác đều ABC cạnh 3a. Lấy M, N, P lần lượt nằm trên ba cạnh BC, CA, AB sao
cho BM = a, CN = 2a, AP = x . Tìm x để AM vuông góc PN.
Giải:
Theo giả thuyết ta có:





BC  3BM  AC  AB  3 AM  AB  AM 
NP  AP  AN 

2
1
AB  AC
3
3

x
1
AB  AC
3a

3



A

x
P



a2
AB. AC  AB. AC.cos AB, AC  a 2 cos 600 
2

N
.

AM  PN  AM .NP  0

1
1
2
 x

  AB  AC  .  AB  AC   0
3
3
3
  3a




2x
1
 x 2
AB 2     AB. AC  AC 2  0
9a
9
 9a 9 



2 xa  x 2  a 2 1 2
5x
4a
    a  0 
 2a  0  x 
9  9a 9  2 9
2
5

Vậy x 

. a

M

B


C

4a
thì AM  PN
5

Ví dụ 3: Cho  ABC có góc A nhọn. Gọi I là trung điểm BC .Dứng bên ngoài tam giác ABC các tam
giác ABD và ACE vuông cân tại A. Chứng minh AI  DE
Giải:

E

Ta có :  AE , AB   EAB  EAC  CAB  900  CAB  DAC   AD, AC 







 cos AD, AC  cos AE , AB

DE  AE  AD và

AI 






và  AE  AC  AE. AC  0
 AD  AB  AD. AB  0

1
AB  AC
2



Ta có: DE. AI  1 AE. AB  1 AE. AC  1 AD. AB  1 AD. AC
2

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

A

D

2

2

18

B

I

2


www.toanhocdanang.com

C


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG










1
1
AE. AB cos AE , AB  AD. AC cos AD, AC  0
2
2










(vì AB = AD , AC = AE và cos AD, AC  cos AE , AB )
 DE  AI

(đpcm)

Ví dụ 4: Cho tam giác ABC vuông tại B có BC = 2BA. Điểm M là trung điểm đoạn AC.Gọi
N thuộc cạnh BC sao cho BC = 4BN. Chứng minh: BM  AN
Giải:
M là trung điểm AC  BM  1  BC  BA  .
2

Lại có : BC = 4BN  BC  4 BN  BN  1 BC (Vì BC và BN cùng chiều)
4

Do đó ta có: AN  BN  BA 

1
BC  BA
4

1
1
1
1
2
BM . AN  BC 2  BA2   2 BA   BA2  0  BM  AN (đpcm)
8
2
8
2


Dạng 4: Sử dụng tích vô hướng để giải bài toán quỹ tích
Các dấu hiệu cần nhớ: (tìm quỹ tích điểm M, với các điểm A, B, C, cố định)
Dấu hiệu 1: AM .BC  0  AM  BC  quỹ tích M là đường thẳng qua A và vuông góc BC
Dấu hiệu 2: AM 2  a  0  quỹ tích M là đường tròn tâm A bán kính R  a
Dấu hiệu 3: MA.MB  0  MA  MB  AMB  900  quỹ tích M là đường tròn đường kính AB.
Dấu hiệu 4: MA.MB  a (với a là số không đổi)
Gọi I là trung điểm AB  IB   IA (I cố định)











MA.MB  a  MI  IA MI  IB  a  MI 2  MI IA  IB  IAIB  a
AB 2
 MI  IA  a  IM  a  IA  a 
4
2

2

2




Nếu

a

AB 2
 0 thì không có điểm M thỏa đề
4



Nếu

a

AB 2
 0 thì M  I
4



Nếu

a

AB 2
AB 2
 0 thì quỹ tích M là đường tròn tâm I bán kính R  a 
4
4


GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

19

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Dấu hiệu 5: MA.BC  a
Gọi M0, A0 lần lượt là hình chiếu của M và A lên BC khi đó ta có:

a

 M 0 A0 
BC
a  MA.BC  M 0 A0 .BC  
 M 0 cố định
M A
a.BC
 0 0
Do đó quỹ tích M là đường thẳng qua M 0 và vuông góc BC
Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho tam giác đều ABC cạnh a . Tìm tập hợp điểm M thỏa mãn điều kiện;
a. MA.MC  MC.MB
b. MB.MC  MA2 

c. MA2  MAMB  MAMC  0

a2

2

d. MAMB  MAMC  MBMC 

5a 2
2

Giải:
a.





MA.MC  MC.MB  MC MA  MB  0  MC.BA  0
 Tập hợp các điểm M là đường thẳng đi qua C và vuông góc với AB (vì A, B, C cố định)

b. Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC  GA  GB  GC  0  MA  MB  MC  3MG





MA2  MAMB  MAMC  0  MA MA  MB  MC  0  3MA.MG  0  MA.MG  0

 AMG  900  tập hợp các điểm M là đường tròn đường kính AG (vì A, G là hai điểm cố định)
c. Gọi I là trung điểm BC, ta có












MB.MC  MI  IB MI  IC  IM 2  MI IB  IC  IB.IC  IM 2 
MB.MC  MA2 
 AI .MH 

a2
4





3a 2
(với H là trung điểm IA  MI  MA  2 MH )
8
2

1
1
1  a 3  3a 2
Nhân thấy: AI . AH  AI . AI  AI 2  
 
2

2
2  2 
8

Do đó: AI .MH 



2
2
a2
a2
a2
3a 2
3a 2
 MI 2 
 MA2 
 MI  MA 
 MI  MA MI  MA 
2
4
2
4
4





3a 2

 AI .MH  AI . AH  AI MH  AH  0  AI .MA  0
8

 Tập hợp các điểm M là đường thẳng qua A và vuông góc với AI
GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

20

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
5a 2
d. MAMB  MAMC  MBMC 
2

Gọi G là trọng tâm của ABC  GA.GB  GA.GC  GB.GC 









2

a 3 a 3
a2

.
.cos1200  
3
3
6



2





Ta có: MAMB  MG  GA MG  GB  MG  MG GA  GB  GAGB  MG  MG GA  GB 

a2
6

Tương tự ta cúng có:



2



MAMC  MG  MG GA  GC 






2
a2
a2
và MBMC  MG  MG GB  GC 
6
6





Do đó : MAMB  MAMC  MBMC  3MG 2  2MG GA  GB  GC 
MAMB  MAMC  MBMC 

a2
a2
 3MG 2 
2
2

5a 2
a 2 5a 2
 3MG 2 

 MG  a
2
2

2

Ví G là điểm cố định nên tập hợp các điểm M là đường tròn tâm G bán kính R = a.
Ví dụ 2: Cho tam giác ABC, góc A là góc nhọn. Trung tuyến AI. Tìm tập hợp tất cả các điểm M thỏa mãn
điều kiện: AB. AH  AC. AK  AI 2 . Với H, K lần lượt là hình chiếu của M lên AB và AC.
Giải:
H, K lần lượt thuộc cạnh AB và AC nên ta có:
AB. AH  AC. AK  AB. AH  AC. AK  AB. AM  AC . AM (theo định lý hình chiếu vuông góc)





 AM AB  AC  2 AM AI
2

Gọi E là trung điểm AI ta có: AI 2  AI  AI .AI  2 AE.AI





Do đó ta có: AB. AH  AC. AK  AI 2  2 AM AI  2 AE AI  AI AM  AE  0  AI .EM  0
Vậy tập hợp các điểm M là đường thẳng qua E và vuông góc với AI (vì E, A, I cố định)
Dạng 5: Sử dụng tích vô hướng để giải bài toán cực trị hình học:
Phương pháp chung:
Sử dụng tích vô hướng để biến đổi biểu thức cần tìm cực trị và biểu thức độ dài, chẳng hạn như :
S  MI 2  c (với c là một hẳng số , điểm I cố định)

Min  S   c khi MI = 0 (tức là M  I)

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

21

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Chú ý :


Nếu M nằm trên đường thẳng d cho trược thì Min(S) đạt được khi M là hình chiếu của I lên d.



Nếu M nằm trên đường tròn C(O,R)thì Min(S) , Max(S) đạt được khi M là một giao điểm
của đường thẳng IO và đường tròn (C)

Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho tam giác ABC nội tiếp trong đường tròn (C) tâm O. Tìm vị trí của điểm M thuộc đường
tròn (C) để S  MA2  MB 2  2MC 2 đạt giá trị nhỏ nhất , đạt giá trị lớn nhất .
Giải:
Gọi D là đỉnh thứ tư của hình bình hành ACBD.
M

Gọi R là bán kính của (C)

C

Khi đó ta có : CA  CB  CD và OA  OB  OC  R

2

2

S  MA  MB  2MC



2

O.

 
2

 MO  OA  MO  OB





2



 2 MO  OC



A




 MO OA  OB  2OC  OA  OB  2OC



2

2

2

B
M

2



 2 MO CA  CB  R 2  R 2  2 R 2







 2 MO.CD  2.MO.CD.cos MO, CD  2.R.CD.cos MO, CD






D



Ta có: 1  cos MO, CD  1  2.R.CD  S  2.R.CD









Min(S )  2R.CD khi cos MO, CD  1 (tức là M thuộc (C) sao cho MO và CD ngược chiều)
Max(S )  2R.CD khi cos MO, CD  1 (tức là M thuộc (C) sao cho MO và CD cùng chiều)

Ví dụ 2: Cho tam giác ABC và đường thẳng d cố định . M là điểm tùy ý trên d.
a. Dựng điểm I thỏa mãn điều kiện: IA  3IB  2 IC  0
b. Xác định vị trí của điểm M sao cho S  MA2  3MB2  2MC 2 đạt giá trị nhỏ nhất.

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

22

www.toanhocdanang.com



TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Giải:

A

a. Gọi H là trung điểm AB khi đó ta có: IA  IB  2IH



IA  3IB  2 IC  0  IA  IB  2 IC  IB



 HI  CB  I là đỉnh thứ tư của HCBI







2





2


b. S  MI  IA  3 MI  IB  2 MI  IC
2





2

H



I

2

2

 2MI  2MI IA  3IB  2 IC  IA  3IB  2IC

2

M

 2MI 2  IA2  3IB 2  2IC 2

C


d

B

Vì A, B, C và I là các điểm cố định nên IA2  3IB2  2 IC 2 là một hằng số
Do đó S  MA2  3MB2  2MC 2 đạt giá trị nhỏ nhất  IM đạt giá trị nhỏ nhất
 M là hình chiếu vuông góc của điểm I lên đường thẳng d.

BÀI TẬP ÁP DỤNG
Baøi 1. Cho tam giác ABC vuông tại A, AB = a, BC = 2a. Tính các tích vô hướng:

a) AB. AC

b) AC.CB

c) AB.BC

Baøi 2. Cho tam giác ABC đều cạnh bằng a. Tính các tích vô hướng :

a) AB. AC

b) AC.CB

c) AB.BC

Baøi 3. Cho tam giác ABC vuông cân có AB = AC = a. Tính các tích vô hướng:

a) AB. AC

b) AH .CB


c) AB.BC

Baøi 4. Cho tam giác ABC có : AB.CB  4 và AC.BC  9

a. Tính các cạnh của tam giác ABC.
b. Gọi I, J là hai điểm thỏa mãn đẳng thức IA  2 IB  0 và 2 JB  JC  0 tính độ dài đoạn thẳng IJ.
Baøi 5. Cho bốn điểm A, B, C, D bất kì.

a) Chứng minh:

DA.BC  DB.CA  DC.AB  0 .

b) Từ đó suy ra một cách chứng minh định lí: "Ba đường cao trong tam giác đồng qui".
Baøi 6. Cho tam giác ABC với ba trung tuyến AD, BE, CF. Chứng minh:

BC.AD  CA.BE  AB.CF  0 .
Baøi 7. Cho hai điểm M, N nắm trên đường tròn đường kính AB = 2R. Gọi I là giao điểm của hai đường thẳng

AM và BN.
a) Chứng minh: AM . AI  AB. AI , BN .BI  BA.BI .
b) Tính AM.AI  BN .BI theo R.
GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

23

www.toanhocdanang.com


TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG

Baøi 8. Cho tam giác ABC vuông tại A có BC =

3 , M là trung điểm của BC. Biết rằng AM .BC 

1
2

Tính độ dài AB và AC.
Baøi 9. Cho tam giác đều ABC cạnh a và AM là trung tuyến của tam giác ABC. Tính các tich vô hướng:



a. AC 2 AB  3 AC





d. AC AC  AB



e. AB  AC

b. AM . AB
c.

CA  BC CA  CB 




 AB  AC 

f. AB.BC  BC.CA  CA. AB

Baøi 10. Cho tam giác ABC có AB = 5, BC = 7, AC = 8.

a) Tính AB. AC , rồi suy ra giá trị của góc A.
b) Tính CA.CB .
c) Gọi D là điểm trên CA sao cho CD = 3. Tính CD.CB .
Baøi 11. Cho hình vuông ABCD cạnh a. Tính giá trị các biểu thức sau:

a) AB. AC

b) ( AB  AD )(BD  BC )

d) AB.BD

e) ( AB  AC  AD)(DA  DB  DC )

HD: a) a2

b) a2

c) 2a2

c) ( AC  AB)(2 AD  AB)

d) a2


e) 0

Baøi 12. Cho tam giác ABC có AB = 2, BC = 4, CA = 3.

a) Tính AB. AC , rồi suy ra cosA.
b) Gọi G là trọng tâm của ABC. Tính AG.BC .
c) Tính giá trị biểu thức S = GA.GB  GB.GC  GC.GA .
d) Gọi AD là phân giác trong của góc BAC (D  BC). Tính AD theo AB, AC , suy ra AD.
HD: a) AB. AC  

1
3
, cos A  
4
2

b) AG.BC 

d) Sử dụng tính chất đường phân giác DB 

5
3

c) S  

29
6

54
AB

3
2
.DC  AD  AB  AC , AD 
5
AC
5
5

Baøi 13. Cho tam giác ABC có AB = 2, AC = 3, A = 600. M là trung điểm của BC.

a) Tính BC, AM.
b) Tính IJ, trong đó I, J được xác định bởi: 2IA  IB  0, JB  2 JC .
HD: a) BC =

19 , AM =

7
2

GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225

b) IJ =

24

2
133
3

www.toanhocdanang.com



TÍCH VÔ HƯỚNG & CÁC ỨNG DỤNG
Baøi 14. Cho tứ giác ABCD.

a) Chứng minh AB2  BC2  CD2  DA2  2 AC.DB .
b) Suy ra điều kiện cần và đủ để tứ giác có hai đường chéo vuông góc là:

AB2  CD2  BC2  DA2 .
Baøi 15. Cho tam giác ABC có trực tâm H, M là trung điểm của BC. Chứng minh:

MH .MA 

1
BC 2 .
4

Baøi 16. Cho hình chữ nhật ABCD, M là một điểm bất kì. Chứng minh:

a) MA2  MC 2  MB2  MD2

b) MA.MC  MB.MD

c) MA2  MB.MD  2MA.MO (O là tâm của hình chữ nhật).
Baøi 17. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho a  1; 3 , b   6 ;  2  và a   x ;1

a. Chứng minh a  b .
b. Tìm giá trị của x để a  c
c. Tìm giá trị của x để a và c cùng phương nhau.
d. Tìm tọa độ vectơ d để a  d và b.d  20

Baøi 18. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho A(2; 3), B(9; 4), C(5; y) và D(x; -2).

a. Tìm giá trị của y sao cho tam giác ABC vuông tại C
b. Tìm x để A, B, D thẳng hàng.
Baøi 19. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho A(-3; 3), B(4; 4).

a. Tìm điểm M thuộc trục tung sao cho AMB  900
b. Tìm điểm N thuộc Ox để A, B, N thẳng hàng.
Baøi 20. Tính góc giữa hai vec tơ trong các trường hợp sau:

a. a   4; 3 , b  1; 7 

c. a   2; 5 , b   3;  7 

b. a   6;  8 , b  12; 9 

d. a   2;  6  , b   3; 9 

Baøi 21. Cho tam giác ABC với A(1 ; 6) , B(2 ; 6), C(1 ; 1)

a. Tìm tọa độ trực tâm H của tam giác ABC.
b. Tìm hình chiếu vuông góc K của đỉnh A lên đường thẳng BC. Từ đó suy ra A’ đối xứng của
điểm A qua đường thẳng BC.
Baøi 22. Cho tam giác ABC có A(1 ; -1) , B(5 ; -3) , C(2 ; 0).

a. Tính chu vi và nhận dạng tam giác ABC.
b. Tìm tọa độ điểm M biết CM  2 AB  3 AC
c. Tìm tọa độ tâm và bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.
GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225


25

www.toanhocdanang.com


×