Logo Header
  1. Môn Toán
  2. Lý thuyết Tích vô hướng của hai vecto - SGK Toán 10 Kết nối tri thức

Lý thuyết Tích vô hướng của hai vecto - SGK Toán 10 Kết nối tri thức

Lý thuyết Tích vô hướng của hai vecto - Nền tảng Toán 10

Chào mừng bạn đến với bài học về Lý thuyết Tích vô hướng của hai vecto, một phần quan trọng trong chương trình Toán 10 Kết nối tri thức. Bài học này sẽ cung cấp cho bạn kiến thức cơ bản và nâng cao về tích vô hướng, giúp bạn giải quyết các bài toán liên quan một cách hiệu quả.

Tại giaibaitoan.com, chúng tôi cam kết mang đến những bài giảng chất lượng, dễ hiểu, cùng với các bài tập thực hành đa dạng để bạn có thể tự tin chinh phục môn Toán.

1. GÓC GIỮA HAI VECTO 2. TÍCH VÔ HƯỚNG CỦA HAI VECTO 3. BIỂU THỨC TỌA ĐỘ VÀ TÍNH CHẤT CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG

1. GÓC GIỮA HAI VECTO

Cho hai vecto \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \) khác \(\overrightarrow 0 \). Góc giữa hai vecto \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \) , kí hiệu \(\left( {\;\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right)\)

a) Cách xác định góc: Chọn điểm A bất kì, vẽ \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow u \) và \(\overrightarrow {AC} = \overrightarrow v \). Khi đó \(\left( {\;\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = \widehat {BAC}\).

Lý thuyết Tích vô hướng của hai vecto - SGK Toán 10 Kết nối tri thức 1

b) Các trường hợp đặc biệt:

+) \(\left( {\;\overrightarrow u ,\overrightarrow 0 } \right) = \alpha \) tùy ý, với \({0^ \circ } \le \alpha \le {180^ \circ }\)

+) \(\left( {\;\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = {90^ \circ } \Leftrightarrow \overrightarrow u \bot \overrightarrow v \) hoặc \(\overrightarrow v \bot \overrightarrow u \). Đặc biệt: \(\overrightarrow 0 \bot \overrightarrow u \;\;\forall \overrightarrow u \;\)

+) \(\left( {\;\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = {0^ \circ } \Leftrightarrow \overrightarrow u ,\overrightarrow v \) cùng hướng

+) \(\left( {\;\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = {180^ \circ } \Leftrightarrow \overrightarrow u ,\overrightarrow v \) ngược hướng

2. TÍCH VÔ HƯỚNG CỦA HAI VECTO

+) Tích vô hướng của hai vecto \(\overrightarrow u ,\;\overrightarrow v \): \(\overrightarrow u .\;\overrightarrow v = \left| {\overrightarrow u } \right|.\;\left| {\overrightarrow v } \right|.\cos \;\left( {\overrightarrow u ,\;\overrightarrow v } \right)\)

+) \(\overrightarrow u .\;\overrightarrow v \;\; = 0 \Leftrightarrow \overrightarrow u \bot \;\overrightarrow v \;\;\)

+) \(\overrightarrow u .\;\overrightarrow u \;\; = {\overrightarrow u ^2} = \left| {\overrightarrow u } \right|.\left| {\overrightarrow u } \right|.\cos {0^ \circ } = {\left| {\overrightarrow u } \right|^2}\)

3. BIỂU THỨC TỌA ĐỘ VÀ TÍNH CHẤT CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG

a) Biểu thức tọa độ của tích vô hướng

Cho \(\overrightarrow u (x;y)\) và \(\overrightarrow v = (x';y')\).

Khi đó \(\overrightarrow u .\;\overrightarrow v \;\; = xx' + yy'\)

Hệ quả:

+) \(\overrightarrow u \bot \;\overrightarrow v \; \Leftrightarrow xx' + yy' = 0\)

+) \({\overrightarrow u ^2} = \overrightarrow u .\;\overrightarrow u \;\; = x.x + y.y = {x^2} + {y^2}\)

+) Tìm góc giữa hai vecto: \(\cos \left( {\;\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = \frac{{\;\overrightarrow u .\overrightarrow v }}{{\;\left| {\overrightarrow u } \right|.\left| {\overrightarrow v } \right|}} = \frac{{xx' + yy'}}{{\sqrt {{x^2} + {y^2}} .\sqrt {x{'^2} + y{'^2}} }}\)

b) Công thức tính tích vô hướng khi biết độ dài:

Theo định lí cosin: \(\cos \widehat {BAC} = \frac{{A{B^2} + A{C^2} - B{C^2}}}{{2.AB.AC}}\)

\( \Rightarrow \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} = AB.AC.\cos \widehat {BAC} = A{B^2} + A{C^2} - B{C^2}\)

c) Tính chất

Cho 3 vecto \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v ,\overrightarrow w \) bất kì và mọi số thực k, ta có:

\(\begin{array}{l}\overrightarrow u .\;\overrightarrow v \;\; = \overrightarrow v .\;\overrightarrow u \;\\\overrightarrow u .\;\left( {\overrightarrow v + \overrightarrow w \;} \right)\; = \overrightarrow u .\;\overrightarrow v \; + \overrightarrow u .\;\overrightarrow w \;\\\left( {k\overrightarrow u } \right).\overrightarrow v = k.\left( {\overrightarrow u .\;\overrightarrow v \;} \right) = \overrightarrow u .\;\left( {k\overrightarrow v \;} \right)\end{array}\)

Hệ quả

\(\begin{array}{l}\overrightarrow u .\;\left( {\overrightarrow v - \overrightarrow w \;} \right)\; = \overrightarrow u .\;\overrightarrow v \; - \overrightarrow u .\;\overrightarrow w \\{\left( {\overrightarrow u + \overrightarrow v } \right)^2}\;\; = {\overrightarrow u ^2} + 2\overrightarrow u .\;\overrightarrow v \; + \;{\overrightarrow v ^2};\;\;{\left( {\overrightarrow u - \overrightarrow v } \right)^2}\;\; = {\overrightarrow u ^2} - 2\overrightarrow u .\;\overrightarrow v \; + \;{\overrightarrow v ^2}\\\left( {\overrightarrow u + \overrightarrow v } \right)\left( {\overrightarrow u - \overrightarrow v } \right) = {\overrightarrow u ^2} - {\overrightarrow v ^2}\end{array}\)

Lý thuyết Tích vô hướng của hai vecto - SGK Toán 10 Kết nối tri thức 2

Khởi đầu hành trình Toán THPT vững vàng với nội dung Lý thuyết Tích vô hướng của hai vecto - SGK Toán 10 Kết nối tri thức trong chuyên mục giải toán 10 trên nền tảng tài liệu toán! Bộ bài tập toán trung học phổ thông, được biên soạn chuyên sâu và bám sát chặt chẽ chương trình Toán lớp 10 hiện hành, cam kết tối ưu hóa toàn diện quá trình ôn luyện. Qua đó, học sinh không chỉ củng cố kiến thức cốt lõi mà còn xây dựng nền tảng vững chắc cho các năm học tiếp theo và định hướng đại học, nhờ phương pháp tiếp cận trực quan, logic và mang lại hiệu quả học tập vượt trội.

Lý thuyết Tích vô hướng của hai vecto - SGK Toán 10 Kết nối tri thức

Tích vô hướng của hai vectơ là một khái niệm quan trọng trong hình học vectơ, đóng vai trò then chốt trong việc giải quyết nhiều bài toán liên quan đến góc giữa hai vectơ, độ dài vectơ, và các ứng dụng trong vật lý. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết lý thuyết về tích vô hướng, các công thức tính toán, và các ví dụ minh họa từ sách giáo khoa Toán 10 Kết nối tri thức.

1. Định nghĩa Tích vô hướng của hai vectơ

Cho hai vectơ ab khác vectơ 0. Tích vô hướng của ab, ký hiệu là a.b, là một số thực được tính theo công thức:

a.b = |a||b|cos(θ)

Trong đó:

  • |a||b| lần lượt là độ dài của vectơ ab.
  • θ là góc giữa hai vectơ ab (0 ≤ θ ≤ 180°).

2. Biểu thức tọa độ của Tích vô hướng

Trong mặt phẳng tọa độ, cho hai vectơ a = (x1; y1)b = (x2; y2). Tích vô hướng của ab được tính bằng công thức:

a.b = x1x2 + y1y2

3. Các tính chất của Tích vô hướng

  • a.b = b.a (Tính giao hoán)
  • a.(b + c) = a.b + a.c (Tính phân phối đối với phép cộng vectơ)
  • k(a.b) = (ka).b = a.(kb) (Tính chất liên quan đến tích với một số thực)
  • a.a = |a|2

4. Ứng dụng của Tích vô hướng

  • Tính góc giữa hai vectơ:cos(θ) = (a.b) / (|a||b|)
  • Kiểm tra tính vuông góc của hai vectơ: Hai vectơ ab vuông góc khi và chỉ khi a.b = 0.
  • Tính độ dài của vectơ:|a| = √(a.a)

5. Bài tập minh họa

Bài 1: Cho a = (2; -3)b = (-1; 4). Tính a.b.

Giải:a.b = (2)(-1) + (-3)(4) = -2 - 12 = -14

Bài 2: Cho hai vectơ ab có độ dài lần lượt là 3 và 5, và góc giữa chúng là 60°. Tính a.b.

Giải:a.b = |a||b|cos(60°) = 3 * 5 * (1/2) = 7.5

6. Kết luận

Lý thuyết Tích vô hướng của hai vectơ là một công cụ mạnh mẽ trong hình học vectơ, giúp chúng ta giải quyết nhiều bài toán thực tế. Việc nắm vững định nghĩa, tính chất, và các ứng dụng của tích vô hướng là rất quan trọng để học tốt môn Toán 10 và các môn học liên quan.

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích về Lý thuyết Tích vô hướng của hai vecto - SGK Toán 10 Kết nối tri thức. Hãy luyện tập thêm nhiều bài tập để củng cố kiến thức và nâng cao kỹ năng giải toán của bạn.

Tài liệu, đề thi và đáp án Toán 10