
Anonymous
0
0
Chuyên đề Phương pháp toạ độ trong mặt phẳng lớp 10 (Chân trời sáng tạo) | Chuyên đề dạy thêm Toán 10
- asked 4 months agoVotes
0Answers
0Views
BÀI 1: TỌA ĐỘ CỦA VECTƠ
1. TỌA ĐỘ CỦA VECTƠ ĐỐI VỚI MỘT HỆ TRỤC TỌA ĐỘ
Trục tọa độ
- Trục tọa độ (hay gọi tắt là trục) là một đường thẳng trên đó đã xác định một điểm gọi là điểm gốc và một vectơ đơn vị
- Điểm gọi là gốc tọa độ.
- Hướng của vecto đơn vị là hướng của trục.
- Ta kí hiệu trục đó là
Cho là một điểm tùy ý trên trục . Khi đó có duy nhất một số sao cho
Ta gọi số đó là tọa độ của điểm đối với trục đã cho.
Cho hai điểm và trên trục Khi đó có duy nhất số sao cho Ta gọi số là độ dài đại số của vectơ đối với trục đã cho và kí hiệu
Nhận xét.
- Nếu cùng hướng với thì còn nếu ngược hướng với thì
- Nếu hai điểm và trên trục có tọa độ lần lượt là và thì
Hệ tọa độ
Định nghĩa. Hệ trục tọa độ gồm hai trục và vuông góc với nhau.
Điểm gốc chung của hai trục gọi là gốc tọa độ. Trục được gọi là trục hoành và kí hiệu là trục được gọi là trục tung và kí hiệu là Oy. Các vectơ và là các vectơ đơn vị trên và và Hệ trục tọa độ còn được kí hiệu là
Mặt phẳng mà trên đó đã cho một hệ trục tọa độ còn được gọi là mặt phẳng tọa độ
Hay gọi tắt là mặt phẳng
Tọa độ vecto
Trong mặt phẳng cho một vectơ tùy ý. Vẽ và gọi lần lượt là hình chiếu của vuông góc của lên và Ta có và cặp số duy nhất để Như vậy
Cặp số duy nhất đó được gọi là tọa độ của vectơ đối với hệ tọa độ và viết hoặc Số thứ nhất gọi là hoành độ, số thứ hai gọi là tung độ của vectơ Như vậy
Nhận xét. Từ định nghĩa tọa độ của vectơ, ta thấy hai vectơ bằng nhau khi và chỉ khi chúng có hoành độ bằng nhau và tung độ bằng nhau.
Nếu và thì
Như vậy, mỗi vectơ được hoàn toàn xác định khi biết tọa độ của nó.
Tọa độ của một điểm
Trong mặt phẳng tọa độ cho một điểm tùy ý. Tọa độ của vectơ đối với hệ trục fđược gọi là tọa độ của điểm đối với hệ trục đó.
Như vậy, cặp số là tọa độ của điểm khi và chỉ khi Khi đó ta viết hoặc Số được gọi là hoành độ, còn số được gọi là tung độ của điểm Hoành độ của điểm còn được kí hiệu là tung độ của điểm còn được kí hiệu là
và độ dài của
Chú ý rằng, nếu thì
2. BIỂU THỨC TỌA ĐỘ CỦA PHÉP TOÁN VECTO
Cho và số thực . Khi đó ta có :
1)
2)
3)
3. ÁP DỤNG CỦA TỌA ĐỘ VECTO
Liên hệ giữa toạ độ của điểm và toạ độ của vectơ trong mặt phẳng
Cho thì
Tọa độ trung điểm của đoạn thẳng
Cho đoạn thẳng có Ta dễ dàng chứng minh được tọa độ trung điểm của đoạn thẳng là
Tọa độ trọng tâm của tam giác
Cho tam giác có Khi đó tọa độ của trọng tâm
của tam giác được tính theo công thức
Ứng dụng biểu thức tọa độ của các phép toán vecto
Trên mặt phẳng tọa độ , cho hai vectơ và hai điểm Ta có:
1)
2) cùng phương
3)
4)
5) ( và đều khác
Câu 1. Trên trục cho các điểm lần lượt có tọa độ
Tính độ dài đại số của các vectơ . Từ đó suy ra hai vectơ ngược hướng?
Lời giải
Ta có , . Do đó vectơ ngược hướng với vectơ và vectơ cùng hướng với vectơ .
Câu 2. Trong mặt phẳng tọa độ , cho
a) Tìm tọa độ của các vectơ
b) Phân tích vectơ theo hai vectơ .
Lời giải
a) Ta có
Khi đó nên
b) Ta có hai vectơ không cùng phương.
Theo yêu cầu của đề bài ta cần tìm bộ số thỏa mãn
Vậy ta viết được
Câu 3. Trong mặt phẳng tọa độ , cho
a) Tìm tọa độ trung điểm của đoạn thẳng
b) Chứng minh ba điểm tạo thành một tam giác.
c) Tìm tọa độ trọng tâm tam giác .
Lời giải
a) Gọi là trung điểm thì hay .
b) Tính được , dẫn đến hai vectơ đó không cùng phương. Nói cách khác ba điểm tạo thành một tam giác.
c) Gọi là trọng tâm tam giác thì hay
Câu 4. Trong mặt phẳng tọa độ , cho
a) Tìm tọa độ điểm sao cho là trung điểm của đoạn thẳng
b) Xác định tọa độ điểm sao cho tứ giác là hình bình hành.
Lời giải
Ta thấy không thẳng hàng. Vậy là đáp án bài toán.
Câu 5. Trong mặt phẳng , cho các điểm . Tìm tọa độ điểm thỏa ?
Lời giải
Giả sử suy ra và .
Câu 6. Trong mặt phẳng tọa độ , cho hình bình hành có . Gọi là trung điểm của cạnh , là giao điểm của và . Xác định các đỉnh còn lại của hình bình hành , biết .
Lời giải
Do là tâm của hình bình hành , ta có là trung điểm của đoạn thẳng nên .
Xét tam giác thì , là hai đường trung tuyến nên là trọng tâm tam giác .
Vậy
Câu 1. Trong mặt phẳng toạ độ , cho các điểm .
a) Tính độ dài của các đoạn thẳng
b) Chứng minh rằng tam giác vuông cân.
Câu 2. Trong mặt phẳng toạ độ , cho các vectơ và các điềm
a) Tìm mối liên hệ giữa các vectơ và
b) Các điểm có thẳng hàng hay không?
c) Tìm điềm để là một hình bình hành.
Câu 3. Trong mặt phẳng toạ độ , cho các điểm .
a) Hãy chứng minh rằng là ba đỉnh của một tam giác.
b) Tìm toạ độ trung điểm của đoạn thẳng .
c) Tìm toạ độ trọng tâm của tam giác .
d) Tìm điểm để là trọng tâm của tam giác .