Chuyên đề trắc nghiệm vectơ trong không gian

Tài liệu gồm 14 trang, trình bày lý thuyết trọng tâm, các dạng toán trọng tâm kèm phương pháp giải và bài tập trắc nghiệm tự luyện chuyên đề vectơ trong không gian

CH ĐỀ 3: VECTƠ TRONG KHÔNG GIAN
I. LÝ THUYẾT TRNG TÂM
1. Định nghĩa:
Vectơ trong không gian một đoạn thằng hướng. hiệu
AB

ch vectơ đim đầu A, đim
cuối B. Vectơ còn được kí hiệu là
a
,
b
,
c
,…
2. Các quy tc v vectơ
Quy tắc 3 điểm:
AC AB BC= +
  
hoặc
AC BC BA=
  
Quy tc hình bình hành: Cho hình bình hành ACBD ta
có:
AC AB AD= +
  
Quy tc trung đim: Nếu M trung điểm ca AB thì
0MA MB+=
 
Quy tc trung tuyến: Nếu AP trung tuyến của tam
giác ABC thì
Tương tự hình bên ta có:
2
2
BA BC BN
CB CA CM
+=
+=
  
  
Quy tc trng tâm: Nếu G trng tâm tam giác ABC
thì
0GA GB GC
++ =
  
Khi đó với mọi điểm M ta có:
3
MA MB MC MG++ =
   
Quy tc hình hp: Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’
thì
''AB AD AA AC++ =
   
Chng minh:
Ta có: ACC’A’ là hình bình hành nên
''AC AC AA= +
  
Tương tự:
AC AB AD= +
  
suy ra
''AC AB AD AA
=++
   
Chú ý: Nếu G trong tâm t diện ABCD, ta :
0GA GB GC GD+++ =
   
3. S đồng phng của các vectơ, điều kiện để va vectơ đồng phng
Định nghĩa: Ba vectơ gọi là đồng phẳng nếu các giá của chúng cùng song song với một mặt phẳng.
Điu kiện để ba vectơ đồng phng:
Định lí 1: Điều kiện cần đủ để ba vectơ
a
,
b
,
c
đồng phẳng là
a
b
cùng phương
hoặc tồn tại các s m, n duy nhất sao cho
..c ma nb= +

Định lí 2: Nếu
a
,
b
,
c
ba vectơ không đồng phẳng thì với mi vectơ
d

trong không
gian, ta tìm được các s m, n, p duy nhất sao cho
4. Tích vô hướng của 2 vectơ
Góc gia 2 vectơ
a
b
khác
0
được định nghĩa bằng
góc AOB vi
OA a=

;
OB b=

Nếu
a
hoặc
b
bằng
0
ta quy ưc góc gia chúng th
nhận một giá tr tùy ý.
Tích hướng gia 2 vectơ
a
b
mt s, đưc
hiệu
.ab

được xác đnh bởi
( )
. . cos ;ab a b a b=

t đó suy ra cosin góc giữa 2 vectơ
a
b
( )
.
cos ;
.
ab
ab
ab
=



Đặc biệt khi
( )
cos ; 0 . 0a b a b ab⊥⇔ =⇔ =

Tính cht: Cho 3 vectơ
a
,
b
,
c
và số thc k. Khi đó ta có:
i)
..
ab ba=
 
ii)
( )
..
a b c ab ac+= +
 
iii)
(
) (
) (
)
..ka b k ab a kb
= +

iv)
2
2
aa=

Vectơ ch phương của đường thng:
Vectơ
0a

được gi vectơ ch phương của đưng thng d nếu giá ca vectơ
a
song song hoặc trùng
với đường thẳng d
Một đường thng d trong không gian hoàn toàn xác định nếu biết một điểm A thuộc d mt vectơ ch
phương
a
của đường thng d.
ng dng của tích vô hướng
Tính độ dài đoạn thẳng AB:
2
AB AB AB= =
 
Xác định góc giữa hai vectơ:
( )
.
cos ;
.
ab
ab
ab
=



II. CÁC DNG TOÁN TRNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dạng 1: Chứng minh các đằng thc vectơ, chứng minh 3 vectơ đồng phng.
Phương pháp giải:
Để chứng minh ba vectơ đồng phẳng, ta có thể chứng mình bằng mt trong các cách:
Chứng minh các giá ca ba vectơ cùng song song với một mặt phẳng.
Dựa vào điều kiện để ba vectơ đồng phẳng: tồn tai các số m. n duy nhất sao cho
..
c ma nb
= +

thì 3
vectơ
a
,
b
,
c
đồng phẳng.
Để biểu diễn vectơ
x
theo 3 vectơ
a
,
b
,
c
không đồng phẳng ta tìm đưc các s m, n, p duy nht sao
cho
...x ma nb pc= ++

Ví d 1: Cho tứ diện ABCD. Gi I J là trung điểm của AB CD.
a) y biểu diễn vectơ
IJ

theo 3 vectơ
AB

,
AC

,
AD

b) Gi G là trng tâm tam giác BCD. Hãy biểu diễn vectơ
AG

theo 3 vectơ
AB

,
AC

,
AD

Li gii
a) Ta có:
( )
IJ IA AJ= +
  
, mặt khác
1
2
IA AI AB=−=
  
( )
1
2
AJ AC AD= +
  
(tính chất trung điểm)
Do đó
111
222
IJ AB AC AD=−++
   
b) Ta có:
AB AG GB
AC AG GC
AD AG GD
= +
= +
= +
  
  
  
cộng vế theo vế ta được:
3AG GB GC GD AB AC AD
+++=++
      
Mặt khác
0GB GC GD++=
  
(do G là trng tâm tam giác BCD). Do vậy
3
AB AC AD
AG
++
=
  

Ví d 2: Cho tứ diện ABCD. Ly các đim M N lần lượt thuc AD BC sao cho
3AM MD=
 
,
3NB NC
=
 
. Biết
AB a=

,
CD b=

.
a) y biểu diễn vectơ
MN

theo
a
b
b) Gi P và Q lần lượt trun điểm ca AD BC. Chứng minh rằng ba vec
MN

,
DC

,
PQ

đồng
phẳng.
c) Gi G là trung điểm của PQ, chứng minh rằng G là trọng tâm tứ diện ABCD.
Li gii
a) Ta có:
( )
1
MN MD DC CN= ++
   
Li có:
( )
2MN MA AB BN= ++
   
Ly
( ) ( )
2 3. 1+
ta được
43MN AB DC= +
  
Do đó
13
44
MN a b=

b) Ta có:
2
MN MP PQ QN
MN PQ DC
MN MD DC CN
=++
⇒=+
= ++
   
  
   
Suy ra
( )
1
2
MN PQ DC
= +
  
ba vectơ
MN

,
DC

,
PQ

đồng phẳng.
c) Theo tính chất trung điểm ta có:
( )
2
2
2
GA GD GP
GA GB GC GD GP GQ
GB GC GQ
+=
⇒+++ = +
+=
  
     
  
Mặt khác
00GP GQ GA GB GC GD+=+++=
     
G là trọng tâm tứ diện ABCD.
Ví d 3: Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A’ B’C'
'AA a=

,
AB b=

,
AC c=

Gi I J lần lượt là trung điểm của BB' A'C', điểm K thuộc B'C sao cho
'2'
KC KB=
 
a) y biểu thị vectơ
'BC

;
CI

BJ

qua 3 vectơ
a
,
b
,
c
b) Biểu thị vectơ
AK

theo vectơ
AI

AJ

t đó suy ra 3 vectơ
AK

,
AI

,
AJ

đồng phẳng.
Li gii
a) Ta có:
' '' 'BC BC BB= +
  
(theo quy tắc hình bình hành)
Suy ra
'' 'B C BC A A AC AB AA c b a= + = =−−
     
Li có:
(
)
11
'
22
CI CB BI AB AC BB b c a= + = + =−+
     
Mtkhác:
1
' ' 'C'
22
c
BJ BA AA A J AB A b a AC b a= + + = + =−+ + =−+ +
      
b) Ta có:
( )
' '1AK AI IB B K
=++
   
( )
' '2
AK AJ JC C K=++
   
Ly
( ) ( )
2. 1 2
+
ta được:
0
3 2 2 ' '2' ' 2 ' ' 2AK AI AJ IB JC B K C K AI AJ BB A J AI AJ AJ= ++ + + + = ++ + = ++
         
   

Vy
(
)
2
3
AK AI AJ= +
  
.
Ví d 4: Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Đt
BA a=

,
'BB b=

,
BC c=

. Gi M và N lần lượt là hai đim
nằm trên AC DC’ sao cho MN//BD’. Tính tỷ s
'
MN
BD
Li gii
Gi s:
MC n AC=
 
,
''
C N mC D
=
 
Ta có:
'' 'BD BD DD BA BC DD a b c=+=++=++
     
Li có:
' 'N 'MN MC CC C nAC b mC D= + + = ++
     
( ) ( )
.'n BC BA b m C C CD= ++ +
  
( ) ( )
(
) ( )
.1nca bm ba mna mbnc= + + −+ = + +

Khi đó
// ' . 'MN BD MN k BD⇒=
 
2
11
3
1
1 1 1 '' 3
3
m
m n m n MN
kk
BD
n
=
−−
=== ⇒==
=
Ví d 5: Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Gi I giao đim ca hai đưng chéo của hình bình hành
ABB'A' và K giao đim ca hai đưng chéo của hình bình hành BCC'A. Biểu thị vectơ
BD

theo 2 vectơ
IK

''CB

t đó suy ra ba vectơ
BD

,
IK

,
''CB

đồng phẳng.
Li gii
Ta có:
( )
'BD BC CD C B AD AC=+= +
     
'' ''2C B B C IK
=−+
  
(vì
2AC IK=
 
)
Suy ra
2''2BD C B IK=−−
  
Do đó ba vectơ
BD

,
IK

,
''CB

đồng phẳng.
Ví d 6: Trong không gian cho tam giác ABC. Chng minh rằng nếu một điểm O trong không gian sao
cho
OM xOA yOB zOC=++
   
, đồng thời ,
1xyz++=
thì điểm M thuộc mặt phẳng
( )
ABC
.
Li gii
Ta có:
( )
OM xOA yOB zOC x y z OM xOA yOB zOC=++++ =++
       
0xMA yMB zMC⇔++=
  
Nếu
00x yMB zMC= ⇒⇔ + =
 
M, B, C thẳng hàng nên A, B, C, M đồng phẳng
Nếu
0
yz
x MA MB MC
xx
≠⇒ =
  
A, B, C, M đồng phẳng.
Ví d 7: Cho tứ diện ABCD. Gọi P P lần lượt trung điểm ca các cạnh AB và CD. Trên các cạnh AB
CD lần lượt ly các đim M, N sao cho
( )
0
AM BN
kk
AC BD
= = >
. Chứng minh rằng 3 vectơ
PQ

,
PM

,
PN

đồng phẳng
Li gii
Ta có:
( ) (
) (
)
11
22
PQ PC PD AC AP BD BP

= + = −+

      
( )
11
22
AM BN
AC BD AP BP
k
+

= +− + =

 
   
Li có:
AM AP PM
BN BP PN
= +
= +
  
  
nên
( )
1
2
PQ PM PN
k
= +
  
(Do
0AP BP
+=
 
)
Do đó
(
)
1
2
PQ PM PN
k
= +
  
M, N, P, Q đồng phẳng
Dạng 2: Tính độ dài đoạn thẳng, góc giữa hai vectơ, chứng minh 2 đường thẳng vuông góc
Phương pháp giải:
Để tính độ dài đoạn thằng AB ta s dng công thc:
2
AB AB AB= =
 
, để tính độ dài vectơ
u
ta
s dung công thức
2
uu
=

Để tính góc giữa 2 vectơ ta sử dụng công thức:
( )
.
cos ;
.
ab
ab
ab
=



Để chứng minh 2 đường thng AB CD vuông góc với nhau ta chứng minh:
.0AB CD =
 
Ví d 1: Cho hình chóp S.ABC SA = SB = SC = AB = AC = a
2BC a=
. Tính góc giữa hai
vectơ
AB

SC

.
Li gii
Do SB = SC = a;
2BC a=
SBC
vuông cân tại S.
Lấy điểm S làm điểm gốc ta phân tích:
AB SB SA=
  
Ta có:
( )
. . ..AB SC SB SA SC SB SC SA SC=−=
        
2
2 02 0
.cos90 .cos60
2
a
aa=−=
Do đó
(
)
2
.1
2
cos ;
. .2
a
AB SC
AB SC
AB SC a a
= = =
 
 
( )
0
; 120
AB SC =
 
Ví d 2: Cho tứ diện ABCD.
a) Chứng minh rằng:
. . .0AB CD AC DB AD BC
++=
     
b) T đẳng thức trên hãy suy ra nếu t diện ABCD
AB CD
AC DB
thì
AD BC
Li gii
a) Lấy điểm A làm điểm gc.
Ta có:
...AB CD AC DB AD BC++
     
( )
(
)
( )
.0AB AD AC AC AB AD AD AC AB
+ + −=
        
b) Do
. . .0AB CD AC DB AD BC++=
     
Mặt khác:
.0
.0
.0
AB CD AB CD
AD BC
AC DB
AC DB
⊥=
⇒=

=
 
 
 
Do đó
AD BC
Ví d 3: Cho tứ diện ABCD AB = AC = AD c BAC = 60
0
, góc BAD = 60
0
, c CAD = 90
0
.
Chứng minh rằng:
a)
AB CD
b) Nếu I J lần lượt là trung điểm của AB CD thì
IJ AB
Li gii
a) Lấy điểm A là điểm gc ta có
( )
..AB CD AB AD AC=
    
2020
. . cos60 cos60 0AB AD AB AC a a AB CD= = =⇒⊥
   
b) Ta có:
( ) ( )
11
22
IJ IA AJ AB AC AD=+= + +
     
Do đó
( )
..IJ AB AB AC AD AB=−+ +
     
(
)
2
1
..
2
AB AC AB AD AB=−− + +
    
(
)
2
2020
1
cos60 cos60 0
2
a a a IJ AB= −+ + =
Ví d 4: Cho hình chóp S.ABC SA = SB = SC ASB = BSC = CSA. Chứng minh rng
SA BC
,
SB AC
SC AB
Li gii
Gi s
ASB BSC CSA
= = = α
SA = SB = SC = a
Ly đim S làm đim gc ta có:
( )
..SA BC SA SC SB=
    
22
. . cos cos 0SA SC SA SB a a= = α− α=
   
Tương tự chứng mình trên ta cũng có
SB AC
SC AB
Ví d 5: Cho t diện ABCD. Gi P và Q lần t trung đim ca AB CD. Biết rằng
AB AC
,
AB BD
. Chứng minh rằng AB PQ vuông góc với nhau.
Li gii
Ta có:
.0
,
.0
AB AC
AB AC AB BD
AB BD
=
⊥⇒
=
 
 
Li có:
( )
11
22
PQ PA AQ AB AC AD=+= + +
     
Do đó
( )
11
.
22
AB PQ AB AB AC AD

=−+ +


     
( )
2
.
.0
222 2
AB AB AD AB AB
AD AB BD
= + = −= =
    
  
Do đó
AB PQ
Ví d 6: Trong không gian cho 2 vectơ
a
b
tạo với nhau một góc
0
120
. Biết rng
3a =
5b =
.
Tính
ab+

ab

Li gii
Ta có:
( ) ( )
2
22
22
2 02
2 . 2 . cos ; 3 2.3.5.cos120 5 19ab ab a abb a ab ab b+ =+ =+ += + +=+ +=
 
Do đó
19
ab+=

Li có:
(
) (
)
2
22
22
2 02
2 . 2 . cos ; 3 2.3.5.cos120 5 49ab ab a abb a ab ab b = = += += +=
  
Do đó
7ab−=

Ví d 7: Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D'. Tính góc giữa hai vectơ AC DA'.
Li gii
Ta có:
AC AB AD= +
  
'' 'DA DA DD AD AA
=+ =−+
    
Đặt
2'AB a AC a DA=⇒= =
Mặt khác
( )( )
22
'. ' ' 'AC DA AB AD AD AA AD a= + −+ = =
     
Suy ra
( )
(
)
2
0
2
1
cos ; ' ; ' 120
22
a
AC DA AC DA
a
= =−⇒ =
   
BÀI TP T LUYN
Câu 1: Cho ba vectơ
a
,
b
,
c
không đồng phẳng.
Xét các vectơ
2x ab=

,
42y ab=−+

;
32z bc=−−

. Chn khẳng định dúng?
A. Hai vectơ
y

,
z
cùng phương. B. Hai vectơ
x
,
y

cùng phương,
C. Hai vectơ
x
,
z
cùng phương. D. Ba vectơ
x
,
y

,
z
đồng phẳng.
Câu 2: Cho ba vectơ
a
,
b
,
c
không đồng phng. Xét các vectơ
2x ab
= +

,
y ab
=

,
32
z bc=−−

. Chọn
khẳng định đúng?
A. Ba vectơ
x
,
y

,
z
đồng phẳng. B. Hai vectơ
x
,
a
cùng phương.
C. Hai vectơ
x
,
b
cùng phương. D. Ba vectơ
x
,
y

,
z
đôi một cùng phương.
Câu 3: Cho hình lăng trụ tam giác
111
.ABC A B C
. Đặt
1
aAA =

,
bAB =

,
cAC
=

,
d
BC =

, trong các đng thc
sau, đẳng thức nào đúng?
A.
0abcd
+++ =

B.
abc d++=

C.
0bcd−+ =

D.
abc= +

Câu 4: Cho hình hộp
111 1
.ABCD A B DC
. Trong các khẳng đnh sau, khẳng định nào sai?
A.
11
2AC A C AC+=
  
B.
11 1
20AC CA CC++ =
  
C.
11 1
2AC A C AA+=
  
D.
11
CA AC CC+=
  
Câu 5: Hãy chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau đây:
A. T giác ABCD là hình bình hành nếu
0
AB BC CD DA+++=
   
B. T giác ABCD là hình bình hành nếu
AB CD=
 
C. Cho hình chóp S.ABCD. Nếu có
SB SD SA SC+=+
   
thì t giác ABCD là hình hình hành
D. T giác ABCD là hình bình hành nếu
AB AC AD+=
  
Câu 6: Trong không gian cho điềm O và bn đim A, B, c, D không thng hàng. Điu kin cần và đủ để A,
B, c, D to thành hình bình hành là:
A.
11
22
OA OB OC OD+=+
   
B.
11
22
OA OC OB OD+=+
   
C.
OA OC OB OD+=+
   
D.
0OA OC OB OD+++ =
   
Câu 7: Cho t din ABCD. Trên c cnh AD và BC lần lượt ly M, N sao cho AM = 3MD, BN = 3NC. Gi
P, Q lần lượt là trung đim cùa AD BC. Trong các khng đnh sau, khng đnh nào sai?
A. Các vectơ
, ,BD AC MN
  
không đồng phẳng. B. Các vectơ
,,MN DC PQ
  
đồng phẳng.
C. Các vectơ
,,AB DC PQ
  
đồng phẳng. D. Các vectơ
,,AB DC MN
  
đồng phẳng.
Câu 8: Cho t din ABCD có các cạnh đều bng a. Hãy ch ra mệnh đề sai trong các mệnh đề sau đây:
A.
0AD CD BC DA
+++=
   
B.
2
.
2
a
AB AC =
 
C.
..AC AD AC CD=
   
D.
.0AB CD AB CD⊥⇔ =
 
Câu 9: Trong các mệnh đề sau đây, mệnh đề nào đúng?
A. T
3AB AC=
 
ta suy ra
3
BA CA
=
 
B. Nếu
1
2
AB BC
=
 
thì B là trung điểm đoạn AC.
C.
25AB AC AD
=−+
  
nên bốn điểm A, B, C, D đồng phẳng
D. Tìr
3AB AC=
 
ta suy
2
BC AC
=
 
Câu 10: Cho t din ABCD. Gi M, N lần lượt là trung đim ca AB, CD G trung điểm ca MN. Trong
các khng đnh sau, khng đnh nào sai?
A.
4MA MB MC MD MG+++ =
    
B.
GA GB GC GD++ =
   
C.
0GA GB GC GD+++ =
   
D.
0GM GN+=
 
Câu 11: Cho hình chóp S.ABCD đáy hình bình hành tâm O. Gi G là đim thòa mãn:
0
GS GA GB GC GD++++ =
    
. Trong các khẳng đnh sau, khng định nào đúng?
A. G, s, O không thng hàng. B.
4
GS OG=
 
C.
5GS OG=
 
D.
3GS OG=
 
Câu 12: Cho lăng trụ tam giác ABC.A'B'C’
' aAA
=

,
bAB =

,
cAC =

. y phân tích (biểu th) vectơ
'BC

qua các vectơ
a
,
b
,
c
A.
'BC a b c=+−

B.
'BC a b c=−+

C.
'BC a b c=−−+

D.
'
BC a b c=−+

Câu 13: Cho t din ABCD. Gi M N lần lượt trung điểm ca AB CD. Tìm gtr ca k thích hợp
điền vào đẳng thc vectơ:
( )
MN k AC BD= +
  
A.
1
2
k
=
B.
1
3
k
=
C.
3
k =
D.
2k
=
Câu 14: Cho lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'
' aAA =

,
bAB =

,
cAC =

. y phân tích (biểu th) vectơ
'BC

qua các vectơ ã,b, C
A.
'BC a b c=+−

B.
'BC abc=−++

C.
'BC abc=++

D.
'BC a b c=−−+

Câu 15: Cho hình chóp S.ABCD. Gi O là giao đim cùa AC BD. Trong c khẳng đnh sau, khng đnh
nào sai?
A. Nếu
226SA SB SC SD SO++ + =
    
thì ABCD là hình thang
B. Nếu ABCD là hình bình hành thì
4SA SB SC SD SO+++ =
    
C. Nếu ABCD là hình thang thì
226SA SB SC SD SO++ + =
    
D. Nếu
4SA SB SC SD SO+++ =
    
thì ABCD là hình bình hành.
Câu 16: Cho hình hộp ABCD.A'B’C'D' tâm O. Đặt
aAB =

,
bBC =

. M đim xác đnh bi
(
)
1
2
OM a b=

.Khng định nào sau đây đúng?
A. M là trung diểm BB’ B. M là tâm hình bình hành BCC'B'
C. M là tâm hình bình hành ABB’A D. M là trung điểm CC'
Câu 17: Gọi M, N lần lượt trung điểm của các cạnh AC BD của tứ diện ABCD. Gọi I trung điểm
đoạn MN và P 1 điểm bất kỳ trong không gian. Tìm giá trị của k thích hợp điền vào đẳng thc vectơ:
( )
PI k PA PB PC PD= +++
    
A.
4k =
B.
1
2
k
=
C.
1
4
k =
D.
2k =
Câu 18: Cho hình hộp
111 1
.ABCD A B C D
. Chọn đẳng thc sai?
A.
11 11
BC BA B C A
B+ +=
   
B.
11 11
DAAD C DCD++=
   
C.
11
BB BDBC BA+=+
   
D.
11
DD BDBA BC++=
   
Câu 19: Cho t din ABCD. Gi P, Q là trung điểm của AB CD. Chn khẳng định đúng?
A.
( )
1
4
PQ BC AD
= +
  
B.
(
)
1
2
PQ BC AD
= +
  
C.
(
)
1
2
PQ BC AD=
  
D.
PQ BC AD= +
  
Câu 20: Cho t din ABCD. Gi M P lần lượt trung điểm ca AB và CD. Đặt
bAB =

,
cAC =

,
AD d=

. Khng định nào sau đây đúng?
A.
( )
1
2
MP c d b= ++

B.
( )
1
2
MP d c b
= +−

C.
( )
1
2
MP c b d= +−

D.
( )
1
2
MP c d b= +−

LI GII BÀI TP T LUYN
Câu 1: Tacó:
( )
22 2y ab x= −=

do đó 2 vectơ
x
,
y

cùng phương. Chn B.
Câu 2: Ta có:
(
)
( )
2 2 32 2
x ab abc b c yz
= + = −− =

Do vậy 3 vectơ
x
,
y

,
z
đồng phẳng. Chn A.
Câu 3: Ta có
0b c d AB AC BC CB BC+=−+=+=
    
. Chn C.
Câu 4: Ta có:
11 11 1 1 1
2AC AC AA AC AC AA AC+=++=+
      
Mặt khác
1
0AC

do dó đẳng thức câu C sai. Chn C.
Câu 5: Ta có:
SB SD SA SC SB SA SC SD AB DC+=+⇔=−⇔=
         
Do dó ABCD là hình bình hành. Chn C.
Câu 6: A, B, C, D tạo thành hình bình hành
AB DC AO OB DO OC OB DO OC AO OB OD OC OA= += +⇔− =⇔+=+
             
. Chn C.
Câu 7: Các vectơ
,,AB DC PQ
  
không đồng phng nên C sai. Chn C.
Câu 8: Ta có
..AD CD AC AD AC CD≠⇒
     
. Chn C.
Câu 9:
25
AB AC AD=−+
  
nên bốn điểm A, B, C, D không đồng phẳng. Chn C.
Câu 10: Do G là trung điểm cùa MN nên
0GA GB GC GD+++ =
   
( ) ( ) ( ) ( )
04MA MG MB MG MC MG MD MG MA MB MC MD MG−+−+−+−=+++=
            
. Chn A.
Câu 11:
0 220 4GS GA GB GC GD GS GO GO GS GO++++ =+ = ==
         
. Chn B.
Câu 12:
' ' ''BC BC CC BA AC CC AA AB AC a b c=+=++=+=+
         
. Chn D.
Câu 13:
11
22
MN MC CN MA AC CN AB CD AC=+=++= + +
        
( ) (
) (
) ( )
11 1 1
22 2 2
MN AC CB CB BD AC AC BD MN k AC BD k = + + + + = + = + ⇔=
          
. Chn D.
Câu 14:
' '' ' ' ' 'B C B C C C BC CC BA AC CC AA AB AC a b c= + =−=+−=+=+
        
  
. Chn D.
Câu 15: Dựa váo các đáp án, ta có các nhận xét sau:
ABCD là hình bình hành thì O là trung điểm ca AC BD, khi đó
2
2
SA SC SO
SB SD SO
+=
+=
  
  
4SA SB SC SD SO⇒+++ =
    
và điều ngược lại luôn đúng.
Tương t,
226SA SB SC SD SO++ + =
    
thì ABCD nh thang điều nc lại không
đúng. Chn C.
Câu 16: Ta có
( ) (
)
(
)
( )
111111
222222
a b AB BC AB CB BA BC BD DB−= = + = + = =
       
Mt khác
( )
/ / BD
11
1
22
OM
2
OM
OM a b OM DB
BD
= −⇒ =
=
  
. O trung điểm ca DB’ suy ra M trung
điểm ca BB’. Chn A.
Câu 17: I là trung điểm ca MN
0IM IN +=
 
Ta có
4 42 2 4PA PB PC PD PI IA IB IC PI IM IN PI+ + + = +++ = + + =
          
Khi đó
( )
1
4
4
PI PA PB PC PD PI k PA PB PC PD k=+++ = +++ =
         
. Chn C.
Câu 18: Dựa vào đáp án, ta có các nhận xét sau:
11 11
BC BA B C B A+= +
   
11 11
AD D C D A AD DC DA DC+ + =++=
      
1 1 11 1
1
BC BA BB BD BB BB B D BD
++=+=+ =
       
11 1111
BA DD BD BA AA BD BA BD++=++=+
       
Chn D.
Câu 19: Ta có
11 1
22 2
PQ PC CQ PB BC CD AB BC CD=+=++ = ++
        
(
) ( )
( )
1 1 11 11 1
2 2 22 22 2
PQ AD DB BC CB BD AD BD BC BC BD AD BC= + ++ + = +− + = +
            
Chn B
Câu 20: Ta có
( )
( )
1 11
2 22
MP AP AM AC AD AB c d b
= = + = +−
     
. Chn D.
| 1/14

Preview text:

CHỦ ĐỀ 3: VECTƠ TRONG KHÔNG GIAN
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Định nghĩa: 
Vectơ trong không gian là một đoạn thằng có hướng. Kí hiệu AB chỉ vectơ có điểm đầu A, điểm   
cuối B. Vectơ còn được kí hiệu là a , b , c ,…
2. Các quy tắc về vectơ   
  
Quy tắc 3 điểm: AC = AB + BC hoặc AC = BC BA
Quy tắc hình bình hành: Cho hình bình hành ACBD ta
  
có: AC = AB + AD
Quy tắc trung điểm: Nếu M là trung điểm của AB thì    MA + MB = 0
Quy tắc trung tuyến: Nếu AP là trung tuyến của tam    giác ABC thì 1
AP = ( AB + AC)
2   
BA+ BC = 2BN
Tương tự hình bên ta có:    CB  + CA = 2CM
Quy tắc trọng tâm: Nếu G là trọng tâm tam giác ABC
   
thì GA + GB + GC = 0
   
Khi đó với mọi điểm M ta có: MA + MB + MC = 3MG
Quy tắc hình hộp: Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’
   
thì AB + AD + AA' = AC ' Chứng minh:
  
Ta có: ACC’A’ là hình bình hành nên AC ' = AC + AA'
  
   
Tương tự: AC = AB + AD suy ra AC ' = AB + AD + AA'
Chú ý: Nếu G là trong tâm tứ diện ABCD, ta có:
    
GA + GB + GC + GD = 0
3. Sự đồng phẳng của các vectơ, điều kiện để va vectơ đồng phẳng
Định nghĩa:
Ba vectơ gọi là đồng phẳng nếu các giá của chúng cùng song song với một mặt phẳng.
Điều kiện để ba vectơ đồng phẳng:     
Định lí 1: Điều kiện cần và đủ để ba vectơ a , b , c đồng phẳng là a b cùng phương   
hoặc tồn tại các số m, n duy nhất sao cho c = . m a + . n b    
Định lí 2: Nếu a , b , c là ba vectơ không đồng phẳng thì với mỗi vectơ d trong không
gian, ta tìm được các số m, n, p duy nhất sao cho
4. Tích vô hướng của 2 vectơ   
Góc giữa 2 vectơ a b khác 0 được định nghĩa bằng
   
góc AOB với OA = a ; OB = b   
Nếu a hoặc b bằng 0 ta quy ước góc giữa chúng có thể
nhận một giá trị tùy ý.  
Tích vô hướng giữa 2 vectơ a b là một số, được kí           hiệu .
a b và được xác định bởi .
a b = a . b cos( ;ab) từ đó suy ra cosin góc giữa 2 vectơ a b là   ( ) . cos ; a b a b =   a . b      
Đặc biệt khi a b ⇔ cos( ;ab) = 0 ⇔ .ab = 0   
Tính chất: Cho 3 vectơ a , b , c và số thực k. Khi đó ta có:            i) . a b = . b a
ii) a(b + c) = .ab + .ac      
iii) (ka)b  
= k ( .ab)+ .a(kb) iv) 2 2 a = a
Vectơ chỉ phương của đường thằng:   
Vectơ a ≠ 0 được gọi là vectơ chỉ phương của đường thằng d nếu giá của vectơ a song song hoặc trùng với đường thẳng d
Một đường thẳng d trong không gian hoàn toàn xác định nếu biết một điểm A thuộc d và một vectơ chỉ 
phương a của đường thẳng d.
Ứng dụng của tích vô hướng  
Tính độ dài đoạn thẳng AB: 2
AB = AB = AB    
Xác định góc giữa hai vectơ: ( ) . cos ; a b a b =   a . b
II. CÁC DẠNG TOÁN TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dạng 1: Chứng minh các đằng thức vectơ, chứng minh 3 vectơ đồng phẳng
. Phương pháp giải:
Để chứng minh ba vectơ đồng phẳng, ta có thể chứng mình bằng một trong các cách:
• Chứng minh các giá của ba vectơ cùng song song với một mặt phẳng.   
• Dựa vào điều kiện để ba vectơ đồng phẳng: tồn tai các số m. n duy nhất sao cho c = . m a + . n b thì 3   
vectơ a , b , c đồng phẳng.    
Để biểu diễn vectơ x theo 3 vectơ a , b , c không đồng phẳng ta tìm được các số m, n, p duy nhất sao     cho x = . m a + . n b + . p c
Ví dụ 1: Cho tứ diện ABCD. Gọi IJ là trung điểm của ABCD. 
  
a) Hãy biểu diễn vectơ IJ theo 3 vectơ AB , AC , AD 
  
b) Gọi G là trọng tâm tam giác BCD. Hãy biểu diễn vectơ AG theo 3 vectơ AB , AC , AD Lời giải      
a) Ta có: IJ = (IA+ AJ ), mặt khác 1
IA = −AI = − AB 2
 1  
AJ = ( AC + AD)(tính chất trung điểm) 2     Do đó 1 1 1
IJ = − AB + AC + AD 2 2 2
  
AB = AG + GB
  
b) Ta có: AC = AG + GC cộng vế theo vế ta được:
   AD = AG +  GD
      
3AG + GB + GC + GD = AB + AC + AD
   
   
Mặt khác GB + GC + GD = 0 (do G là trọng tâm tam giác BCD). Do vậy AB AC AD AG + + = 3  
Ví dụ 2: Cho tứ diện ABCD. Lấy các điểm MN lần lượt thuộc ADBC sao cho AM = 3MD ,  
    NB = 3
NC . Biết AB = a , CD = b .   
a) Hãy biểu diễn vectơ MN theo a b
  
b) Gọi P Q lần lượt là trun điểm của ADBC. Chứng minh rằng ba vectơ MN , DC , PQ đồng phẳng.
c) Gọi G là trung điểm của PQ, chứng minh rằng G là trọng tâm tứ diện ABCD. Lời giải
   
a) Ta có: MN = MD + DC + CN ( ) 1
   
Lại có: MN = MA + AB + BN (2)    Lấy (2) + 3.( )
1 ta được 4MN = AB + 3DC    Do đó 1 3
MN = a b 4 4
   
MN = MP + PQ + QN
  
b) Ta có:     ⇒ 2MN = PQ + DC
MN = MD + DC + CN   
   Suy ra 1
MN = (PQ + DC) ⇒ba vectơ MN , DC , PQ đồng phẳng. 2    GA
 + GD = 2GP
     
c) Theo tính chất trung điểm ta có:  
 ⇒ GA + GB + GC + GD = 2(GP + GQ) GB  + GC = 2GQ   
    
Mặt khác GP + GQ = 0 ⇒ GA + GB + GC + GD = 0 ⇒ G là trọng tâm tứ diện ABCD.
     
Ví dụ 3: Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A’ B’C'AA' = a , AB = b, AC = c  
Gọi IJ lần lượt là trung điểm của BB'A'C', điểm K thuộc B'C sao cho KC ' = 2 − KB '      
a) Hãy biểu thị vectơ B 'C ; CI BJ qua 3 vectơ a , b , c   
  
b) Biểu thị vectơ AK theo vectơ AI AJ từ đó suy ra 3 vectơ AK , AI , AJ đồng phẳng. Lời giải
  
a) Ta có: B 'C = B 'C '+ B 'B (theo quy tắc hình bình hành)
        
Suy ra B 'C = BC + A' A = AC AB AA' = c b a
        
Lại có: CI = CB + BI = ( AB AC) 1 1
+ BB ' = b c + a 2 2 Mặtkhác:
        1    = + '+ ' = − + 'C' c BJ BA AA A J AB A = b
− + a + AC = b − + a + 2 2
   
b) Ta có: AK = AI + IB '+ B 'K ( ) 1
   
AK = AJ + JC '+ C 'K (2) Lấy 2.( ) 1 + (2) ta được:     
 
   
  
3AK = 2AI + AJ + 2IB '+ JC '+ 2B 'K + C 'K = 2AI + AJ + BB '+ A' J = 2AI + AJ + AJ   0    Vậy 2
AK = ( AI + AJ ). 3
     
Ví dụ 4: Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Đặt BA = a , BB ' = b , BC = c . Gọi MN lần lượt là hai điểm
nằm trên ACDC’ sao cho MN//BD’. Tính tỷ số MN BD ' Lời giải    
Giả sử: MC = nAC , C ' N = mC 'D
        
Ta có: BD ' = BD + DD ' = BA + BC + DD ' = a + b + c
      
Lại có: MN = MC + CC '+ C 'N = nAC + b + mC 'D     = .
n (BC BA)+b + m(C 'C +CD)        = .
n (c a)+b + m( b
− + a) = (m n)a +(1− m)b + nc  
Khi đó MN / /BD ' ⇒ MN = k.BD '  2 = 1 m m n m n  − −  3 MN 1 = = = k ⇔  ⇒ = k = 1 1 1 1 B 'D ' 3 n =  3
Ví dụ 5: Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Gọi I là giao điểm của hai đường chéo của hình bình hành 
ABB'A' và K là giao điểm của hai đường chéo của hình bình hành BCC'A. Biểu thị vectơ BD theo 2 vectơ  
  
IK C 'B ' từ đó suy ra ba vectơ BD , IK , C 'B ' đồng phẳng. Lời giải
  
  
Ta có: BD = BC + CD = C
− ' B + ( AD AC)
     = C
− ' B ' + B 'C ' − 2IK (vì AC = 2IK )    Suy ra BD = 2
C ' B ' − 2IK
  
Do đó ba vectơ BD , IK , C 'B ' đồng phẳng.
Ví dụ 6: Trong không gian cho tam giác ABC. Chứng minh rằng nếu có một điểm O trong không gian sao    
cho OM = xOA + yOB + zOC , đồng thời , x + y + z =1 thì điểm M thuộc mặt phẳng ( ABC). Lời giải        
Ta có: OM = xOA + yOB + zOC ⇔ (x + y + z)OM = xOA+ yOB + zOC    
xMA + yMB + zMC = 0   
Nếu x = 0 ⇒⇔ yMB + zMC = 0 ⇒ M, B, C thẳng hàng nên A, B, C, M đồng phẳng    Nếu ≠ 0 − y z xMA =
MB MC A, B, C, M đồng phẳng. x x
Ví dụ 7: Cho tứ diện ABCD. Gọi PP lần lượt là trung điểm của các cạnh ABCD. Trên các cạnh AB  
CD lần lượt lấy các điểm M, N sao cho AM BN =
= k (k > 0) . Chứng minh rằng 3 vectơ PQ , PM , AC BD  PN đồng phẳng Lời giải        Ta có: 1
PQ = (PC + PD) 1
= (AC AP)+(BD BP) 2 2   
1     =  + −  ( + ) 1 AM + BN AC BD AP BP  = 2  2 k
  
AM = AP + PM    Lại có: 1
   nên PQ = (PM + PN)
BN = BP + PN 2k   
(Do AP + BP = 0 )    Do đó 1 PQ =
(PM + PN) ⇒ M, N, P, Q đồng phẳng 2k
Dạng 2: Tính độ dài đoạn thẳng, góc giữa hai vectơ, chứng minh 2 đường thẳng vuông góc
Phương pháp giải:   
• Để tính độ dài đoạn thằng AB ta sử dụng công thức: 2
AB = AB = AB , để tính độ dài vectơ u ta   sử dung công thức 2 u = u    
• Để tính góc giữa 2 vectơ ta sử dụng công thức: ( ) . cos ; a b a b =   a . b  
• Để chứng minh 2 đường thẳng ABCD vuông góc với nhau ta chứng minh: A . B CD = 0
Ví dụ 1: Cho hình chóp S.ABCSA = SB = SC = AB = AC = aBC = a 2 . Tính góc giữa hai  
vectơ AB SC . Lời giải
Do SB = SC = a; BC = a 2 ⇒ S
BC vuông cân tại S.
  
Lấy điểm S làm điểm gốc ta phân tích: AB = SB SA  
       Ta có: A .
B SC = (SB SA).SC = . SB SC − . SA SC 2 2 0 2 0 = .cos90 − .cos60 a a a = − 2 2 a   −   Do đó cos( A ; B SC) A . B SC 2 1 = = = − A . B SC . a a 2 (  AB SC) 0 ; = 120
Ví dụ 2: Cho tứ diện ABCD.
     
a) Chứng minh rằng: A .
B CD + AC.DB + A . D BC = 0
b) Từ đẳng thức trên hãy suy ra nếu tứ diện ABCDAB CD AC DB thì AD BC Lời giải
a) Lấy điểm A làm điểm gốc.
      Ta có: A .
B CD + AC.DB + A . D BC
         A .
B ( AD AC)+ AC ( AB AD)+ AD( AC AB) = 0
      b) Do A .
B CD + AC.DB + A . D BC = 0   AB CD A . B CD = 0   Mặt khác: 
⇔   ⇒ A . D BC = 0 AC DB AC.DB = 0
Do đó AD BC
Ví dụ 3: Cho tứ diện ABCDAB = AC = AD và góc BAC = 600, góc BAD = 600, góc CAD = 900. Chứng minh rằng: a) AB CD
b) Nếu IJ lần lượt là trung điểm của ABCD thì IJ AB Lời giải
    
a) Lấy điểm A là điểm gốc ta có A . B CD = A .
B ( AD AC)
    2 0 2 0 = A . B AD A .
B AC = a cos60 − a cos60 = 0 ⇒ AB CD      
b) Ta có: IJ = (IA+ AJ ) 1 1
= − AB + ( AC + AD) 2 2  
   
Do đó IJ.AB = (−AB + AC + AD).AB 1 
    = − ( 2
AB + AC.AB + A . D AB) 2 1  = − ( 2 2 0 2 0
a + a cos60 + a cos60 ) = 0 ⇒ IJ AB 2
Ví dụ 4: Cho hình chóp S.ABCSA = SB = SCASB = BSC = CSA. Chứng minh rằng SA BC ,
SB AC SC AB Lời giải
Giả sử ASB = BSC = CSA = α và SA = SB = SC = a
    
Lấy điểm S làm điểm gốc ta có: . SA BC = .
SA (SC SB)
    2 2 = . SA SC − .
SA SB = a cosα − a cosα = 0
Tương tự chứng mình trên ta cũng có SB AC SC AB
Ví dụ 5: Cho tứ diện ABCD. Gọi PQ lần lượt là trung điểm của ABCD. Biết rằng AB AC ,
AB BD . Chứng minh rằng ABPQ vuông góc với nhau. Lời giải   A . B AC = 0
Ta có: AB AC, AB BD ⇒   A . B BD = 0
      Lại có: 1 1
PQ = PA + AQ = − AB + ( AC + AD) 2 2
      Do đó  1 1 A . B PQ AB AB (AC AD) = − + +  2 2   
2     AB A .
B AD AB    = + = ( − ) AB AD AB = .BD = 0 2 2 2 2
Do đó AB PQ    
Ví dụ 6: Trong không gian cho 2 vectơ a b tạo với nhau một góc 0
120 . Biết rằng a = 3 và b = 5 .    
Tính a + b a b Lời giải               Ta có: 2
a + b = (a +b)2 2 2 2
= a + a b + b = a + a b (a b) 2 0 2 2 .
2 . cos ; + b = 3 + 2.3.5.cos120 + 5 =19  
Do đó a + b = 19               Lại có: 2
a b = (a b)2 2 2 2
= a a b + b = a a b (a b) 2 0 2 2 .
2 . cos ; + b = 3 − 2.3.5.cos120 + 5 = 49  
Do đó a b = 7
Ví dụ 7: Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D'. Tính góc giữa hai vectơ ACDA'. Lời giải
  
    
Ta có: AC = AB + AD DA' = DA + DD ' = −AD + AA'
Đặt AB = a AC = a 2 = DA'
     
Mặt khác AC DA = ( AB + AD)(−AD + AA ) 2 2 '. ' '
' = −AD = −a 2     Suy ra (AC DA ) −a 1 cos ; ' =
= − ⇒ ( AC;DA') 0 = 120 − 2 2a 2
BÀI TẬP TỰ LUYỆN   
Câu 1: Cho ba vectơ a , b , c không đồng phẳng.         
Xét các vectơ x = 2a b , y = 4
a + 2b; z = 3
b − 2c . Chọn khẳng định dúng?    
A. Hai vectơ y , z cùng phương.
B. Hai vectơ x , y cùng phương,     
C. Hai vectơ x , z cùng phương.
D. Ba vectơ x , y , z đồng phẳng.            
Câu 2: Cho ba vectơ a , b , c không đồng phẳng. Xét các vectơ x = 2a + b , y = a b , z = 3
b − 2c . Chọn khẳng định đúng?     
A. Ba vectơ x , y , z đồng phẳng.
B. Hai vectơ x , a cùng phương.     
C. Hai vectơ x ,b cùng phương.
D. Ba vectơ x , y , z đôi một cùng phương.
       
Câu 3: Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A B C
AA = a , AB = b, AC = c , BC = d , trong các đẳng thức 1 1 1 . Đặt 1
sau, đẳng thức nào đúng?                
A. a + b + c + d = 0
B. a + b + c = d
C. b c + d = 0
D. a = b + c
Câu 4: Cho hình hộp ABC . D A B C D
1 1 1 1 . Trong các khẳng định sau, khẳng định nào sai?          
  
A. AC + AC = 2AC
B. AC + CA + 2CC = 0 C. AC + AC = 2AA
D. CA + AC = CC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Câu 5: Hãy chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau đây:
    
A. Tứ giác ABCD là hình bình hành nếu AB + BC + CD + DA = 0  
B. Tứ giác ABCD là hình bình hành nếu AB = CD
   
C. Cho hình chóp S.ABCD. Nếu có SB + SD = SA + SC thì tứ giác ABCD là hình hình hành
  
D. Tứ giác ABCD là hình bình hành nếu AB + AC = AD
Câu 6: Trong không gian cho điềm O và bốn điểm A, B, c, D không thẳng hàng. Điều kiện cần và đủ để A,
B, c, D tạo thành hình bình hành là:         A. 1 1
OA + OB = OC + OD B. 1 1
OA + OC = OB + OD 2 2 2 2
   
    
C. OA + OC = OB + OD
D. OA + OC + OB + OD = 0
Câu 7: Cho tứ diện ABCD. Trên các cạnh ADBC lần lượt lấy M, N sao cho AM = 3MD, BN = 3NC. Gọi
P, Q lần lượt là trung điểm cùa ADBC. Trong các khẳng định sau, khẳng định nào sai?
  
  
A. Các vectơ BD,
AC, MN không đồng phẳng.
B. Các vectơ MN, DC, PQ đồng phẳng.
  
 
C. Các vectơ AB, DC, PQ đồng phẳng.
D. Các vectơ AB, DC,MN đồng phẳng.
Câu 8: Cho tứ diện ABCD có các cạnh đều bằng a. Hãy chỉ ra mệnh đề sai trong các mệnh đề sau đây:
     2  
A. AD + CD + BC + DA = 0 B. . a AB AC = 2
     
C. AC.AD = AC.CD
D. AB CD A . B CD = 0
Câu 9: Trong các mệnh đề sau đây, mệnh đề nào đúng?    
A. TỪ AB = 3AC ta suy ra BA = 3 − CA   B. Nếu 1
AB = BC thì B là trung điểm đoạn AC. 2    C.AB = 2
AC + 5AD nên bốn điểm A, B, C, D đồng phẳng     D. Tìr AB = 3
AC ta suy BC = 2AC
Câu 10: Cho tứ diện ABCD. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB, CDG là trung điểm của MN. Trong
các khẳng định sau, khẳng định nào sai?
    
   
A. MA + MB + MC + MD = 4MG
B. GA + GB + GC = GD
    
  
C. GA + GB + GC + GD = 0
D. GM + GN = 0
Câu 11: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành tâm O. Gọi G là điểm thòa mãn:
     
GS + GA + GB + GC + GD = 0. Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?  
A. G, s, O không thẳng hàng.
B. GS = 4OG    
C. GS = 5OG
D. GS = 3OG
      
Câu 12: Cho lăng trụ tam giác ABC.A'B'C’AA' = a , AB = b, AC = c . Hãy phân tích (biểu thị) vectơ BC '   
qua các vectơ a , b , c                
A. BC ' = a + b c
B. BC ' = −a + b c
C. BC ' = −a b + c
D. BC ' = a b + c
Câu 13: Cho tứ diện ABCD. Gọi MN lần lượt là trung điểm của ABCD. Tìm giá trị của k thích hợp   
điền vào đẳng thức vectơ: MN = k ( AC + BD) A. 1 k = B. 1 k = C. k = 3 D. k = 2 2 3
     
Câu 14: Cho lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'AA' = a , AB = b, AC = c . Hãy phân tích (biểu thị) vectơ 
B 'C qua các vectơ ã,b, C                
A. B 'C = a + b c
B. B 'C = −a + b + c
C. B 'C = a + b + c
D. B 'C = −a b + c
Câu 15: Cho hình chóp S.ABCD. Gọi O là giao điểm cùa ACBD. Trong các khẳng định sau, khẳng định
nào sai?     
A. Nếu SA + SB + 2SC + 2SD = 6SO thì ABCD là hình thang
    
B. Nếu ABCD là hình bình hành thì SA + SB + SC + SD = 4SO     
C. Nếu ABCD là hình thang thì SA + SB + 2SC + 2SD = 6SO
    
D. Nếu SA + SB + SC + SD = 4SO thì ABCD là hình bình hành.
   
Câu 16: Cho hình hộp ABCD.A'B’C'D' có tâm O. Đặt AB = a , BC = b . M là điểm xác định bởi  1  
OM = (a b).Khẳng định nào sau đây đúng? 2
A. M là trung diểm BB’
B. M là tâm hình bình hành BCC'B'
C. M là tâm hình bình hành ABB’A
D. M là trung điểm CC'
Câu 17: Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh ACBD của tứ diện ABCD. Gọi I là trung điểm
đoạn MNP là 1 điểm bất kỳ trong không gian. Tìm giá trị của k thích hợp điền vào đẳng thức vectơ: 
   
PI = k (PA+ PB + PC + PD) A. k = 4 B. 1 k = C. 1 k = D. k = 2 2 4
Câu 18: Cho hình hộp ABC . D A B C D
1 1 1 1 . Chọn đẳng thức sai?
   
   
A. BC + BA = B C + B A
B. AD + D C + D A = DC 1 1 1 1 1 1 1 1
   
   
C. BC + BA + BB = BD
D. BA + DD + BD = BC 1 1 1 1
Câu 19: Cho tứ diện ABCD. Gọi P, Q là trung điểm của ABCD. Chọn khẳng định đúng?         
   A. 1
PQ = (BC + AD) B. 1
PQ = (BC + AD) C. 1
PQ = (BC AD) D. PQ = BC + AD 4 2 2
Câu 20: Cho tứ diện ABCD. Gọi M P lần lượt là trung điểm của ABCD. Đặt
     
AB = b, AC = c , AD = d . Khẳng định nào sau đây đúng?                 A. 1
MP = (c + d +b) B. 1
MP = (d + c b) C. 1
MP = (c +b d ) D. 1
MP = (c + d b) 2 2 2 2
LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN      
Câu 1: Tacó: y = 2
− (2a b) = 2
x do đó 2 vectơ x , y cùng phương. Chọn B.          
Câu 2: Ta có: x = 2a + b = 2(a b c)−( 3
b − 2c) = 2y z   
Do vậy 3 vectơ x , y , z đồng phẳng. Chọn A.
        
Câu 3: Ta có b c + d = AB AC + BC = CB + BC = 0 . Chọn C.
      
Câu 4: Ta có: AC + AC = AA + AC + AC = AA + 2AC 1 1 1 1 1 1 1 
Mặt khác AC ≠ 0 do dó đẳng thức ở câu C sai. Chọn C. 1
   
     
Câu 5: Ta có: SB + SD = SA + SC SB SA = SC SD AB = DC
Do dó ABCD là hình bình hành. Chọn C.
Câu 6:
A, B, C, D tạo thành hình bình hành  
   
   
   
AB = DC AO + OB = DO + OC OB DO = OC AO OB + OD = OC + OA. Chọn C.
  
Câu 7: Các vectơ AB, DC, PQ không đồng phẳng nên C sai. Chọn C.  
   
Câu 8: Ta có AD CD AC.AD AC.CD . Chọn C.   
Câu 9:AB = 2
AC + 5AD nên bốn điểm A, B, C, D không đồng phẳng. Chọn C.
    
Câu 10: Do G là trung điểm cùa MN nên GA + GB + GC + GD = 0    
 
 
    
⇒ (MAMG) +(MB MG) +(MC MG) +(MD MG) = 0 ⇔ MA+ MB + MC + MD = 4MG . Chọn A.
         
Câu 11: GS + GA + GB + GC + GD = 0 ⇔ GS + 2GO = 2GO = 0 ⇔ GS = 4GO . Chọn B.
           
Câu 12: BC ' = BC + CC ' = BA + AC + CC ' = AA'− AB + AC = a b + c . Chọn D.
         Câu 13: 1 1
MN = MC + CN = MA + AC + CN = − AB + CD + AC 2 2  1  
       
MN = − ( AC +CB) 1 + (CB + BD) 1
+ AC = ( AC + BD) → MN = k ( AC + BD) 1
k = . Chọn D. 2 2 2 2
       
     
Câu 14: B 'C = B 'C '+ C 'C = BC CC ' = BA + AC CC ' = −AA'− AB + AC = −a b + c . Chọn D.
Câu 15:
Dựa váo các đáp án, ta có các nhận xét sau:   
SA+ SC = 2SO
ABCD là hình bình hành thì O là trung điểm của ACBD, khi đó   
SB + SD = 2SO
    
SA + SB + SC + SD = 4SO và điều ngược lại luôn đúng.     
• Tương tự, SA + SB + 2SC + 2SD = 6SO thì ABCD là hình thang và điều ngược lại không đúng. Chọn C.          
Câu 16: Ta có 1 (a b) 1 = ( AB BC) 1 = ( AB +CB) 1 = − (BA+ BC) 1 1 = − BD = DB 2 2 2 2 2 2 OM  / / BD      Mặt khác 1 OM (a b) 1 OM DB  = − ⇒ = ⇒  1
. Mà O là trung điểm của DB’ suy ra M là trung 2 2 OM =  BD  2
điểm của BB’. Chọn A.   
Câu 17:I là trung điểm của MNIM + IN = 0
          
Ta có PA + PB + PC + PD = 4PI + IA + IB + IC = 4PI + 2IM + 2IN = 4PI
     
   
Khi đó PI = PA + PB + PC + PD PI = k (PA+ PB + PC + PD) 1 4
k = . Chọn C. 4
Câu 18: Dựa vào đáp án, ta có các nhận xét sau:
   
BC + BA = B C + B A 1 1 1 1
      
AD + D C + D A = AD + DC + DA = DC 1 1 1 1
       
BC + BA + BB = BD + BB = BB + B D = BD 1 1 1 1 1 1
       
BA + DD + BD = BA + AA + BD = BA + BD 1 1 1 1 1 1 Chọn D.
         Câu 19: Ta có 1 1 1
PQ = PC + CQ = PB + BC + CD = AB + BC + CD 2 2 2
 1            
PQ = ( AD + DB) 1
+ BC + (CB + BD) 1 1 1 1 1
= AD BD + BC BC + BD = ( AD + BC) 2 2 2 2 2 2 2 Chọn B
         Câu 20: Ta có 1
MP = AP AM = ( AC + AD) 1 1
AB = (c + d b) . Chọn D. 2 2 2
Document Outline

  • ITMTTL~1
  • IIBITP~1
  • IIILIG~1