Biểu thức tọa độ của tích vô hướng: công thức, độ dài, góc, điều kiện vuông góc và bài tập
Biểu thức tọa độ của tích vô hướng: với a = (x₁; y₁), b = (x₂; y₂) thì a·b = x₁x₂ + y₁y₂. Công thức độ dài vectơ, khoảng cách hai điểm, góc giữa hai vectơ, điều kiện vuông góc, ví dụ và bài tập có đáp án Toán 10.

Biểu thức tọa độ của tích vô hướng
Biểu thức tọa độ của tích vô hướng giúp tính tích vô hướng, độ dài, góc và kiểm tra vuông góc chỉ bằng phép tính số. Trong mặt phẳng $Oxy$, nếu $\vec{a} = (x_1; y_1)$ và $\vec{b} = (x_2; y_2)$ thì $\vec{a} \cdot \vec{b} = x_1 x_2 + y_1 y_2$.
Các công thức
| Đại lượng | Công thức |
|---|---|
| Tích vô hướng | $\vec{a} \cdot \vec{b} = x_1 x_2 + y_1 y_2$ |
| Độ dài vectơ | $|\vec{a}| = \sqrt{x_1^2 + y_1^2}$ |
| Khoảng cách $AB$ | $AB = \sqrt{(x_B - x_A)^2 + (y_B - y_A)^2}$ |
| Góc giữa hai vectơ | $\cos(\vec{a}, \vec{b}) = \dfrac{x_1 x_2 + y_1 y_2}{\sqrt{x_1^2 + y_1^2} \cdot \sqrt{x_2^2 + y_2^2}}$ |
| Điều kiện vuông góc | $\vec{a} \perp \vec{b} \Leftrightarrow x_1 x_2 + y_1 y_2 = 0$ |
Xem bài: Tích vô hướng của hai vectơ
Ví dụ
Ví dụ 1
$\vec{a} = (1; 2)$, $\vec{b} = (3; -1)$.
$\vec{a} \cdot \vec{b} = 3 - 2 = 1$.
$|\vec{a}| = \sqrt{5}$, $|\vec{b}| = \sqrt{10}$, $\cos(\vec{a}, \vec{b}) = \dfrac{1}{\sqrt{50}} \approx 0{,}141$ nên góc $\approx 81{,}9^\circ$.
Ví dụ 2
$\vec{a} = (2; 3)$, $\vec{b} = (3; -2)$: $\vec{a} \cdot \vec{b} = 6 - 6 = 0$ nên $\vec{a} \perp \vec{b}$.
Ví dụ 3
$A(1; 2)$, $B(4; 6)$: $\overrightarrow{AB} = (3; 4)$, $AB = \sqrt{9 + 16} = 5$.
Ứng dụng: tam giác vuông
Ví dụ
Chứng minh tam giác $A(0; 0)$, $B(3; 0)$, $C(0; 4)$ vuông tại $A$.
$\overrightarrow{AB} = (3; 0)$, $\overrightarrow{AC} = (0; 4)$, $\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} = 0$ nên $AB \perp AC$.
Xem bài: Ứng dụng vectơ vào bài toán vật lí
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Tính $\vec{a} \cdot \vec{b}$ với $\vec{a} = (2; -1)$, $\vec{b} = (4; 3)$.
- Tìm $m$ để $\vec{a} = (1; m)$ vuông góc với $\vec{b} = (2; 4)$.
- Tính độ dài $\vec{a} = (6; 8)$.
- Cho $A(1; 1)$, $B(4; 5)$. Tính $AB$.
- Tính cosin góc giữa $\vec{a} = (1; 0)$ và $\vec{b} = (1; 1)$.
Đáp án
- $8 - 3 = 5$.
- $2 + 4m = 0 \Leftrightarrow m = -\dfrac{1}{2}$.
- $\sqrt{36 + 64} = 10$.
- $\overrightarrow{AB} = (3; 4)$ nên $AB = 5$.
- $\cos = \dfrac{1}{1 \cdot \sqrt{2}} = \dfrac{\sqrt{2}}{2}$ (góc $45^\circ$).
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài trước: Tích vô hướng của hai vectơ
Bài tiếp theo: Ứng dụng vectơ vào bài toán vật lí
Xem tất cả bài học chủ điểm Vectơ
Câu hỏi thường gặp
Biểu thức tọa độ của tích vô hướng là gì?
$\vec{a} \cdot \vec{b} = x_1 x_2 + y_1 y_2$.
Tính độ dài vectơ bằng tọa độ thế nào?
$|\vec{a}| = \sqrt{x^2 + y^2}$.
Điều kiện vuông góc bằng tọa độ là gì?
$x_1 x_2 + y_1 y_2 = 0$.
Làm sao tính góc giữa hai vectơ khi biết tọa độ?
Dùng $\cos(\vec{a}, \vec{b}) = \dfrac{x_1 x_2 + y_1 y_2}{|\vec{a}||\vec{b}|}$.