10 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Dạng 2: Cách tính tích vô hướng của hai vectơ có đáp án

Câu 1:

Cho hình vuông ABCD tâm O cạnh a. Tính tích vô hướng $\vec{O A} . \vec{O D}$ .

A. 0;

B. 2a;

C. a²;

D. 2a².

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A.

Cho hình vuông ABCD tâm O cạnh a. Tính tích vô hướng vecto OA, vecto OD (ảnh 1)

Do ABCD là hình vuông nên BD vuông góc với AC tại O.

Suy ra $O A ⊥ O D \Leftrightarrow \vec{O A} ⊥ \vec{O D} \Leftrightarrow \vec{O A} . \vec{O D} = 0$ .

Câu 2:

Cho hình vuông ABCD tâm O cạnh a. Tính tích vô hướng $\vec{A C} . \vec{B D}$ .

A. a;

B. 0;

C. a²;

D. 2a².

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B.

Cho hình vuông ABCD tâm O cạnh a. Tính tích vô hướng vecto AC.BD (ảnh 1)

Do ABCD là hình vuông nên BD vuông góc với AC $\Rightarrow \vec{A C} . \vec{B D} = 0$ .

Câu 3:

Cho hình chữ nhật ABCD tâm O có: AD = a, AB = 2a. Tính $\vec{A B} . \vec{A O} = ?$

A. a;

B. 0;

C. a²;

D. 2a².

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D.

Cho hình chữ nhật ABCD tâm O có: AD = a, AB = 2a. Tính vecto AB. AO (ảnh 1)

Do ABCD là hình chữ nhật nên ta có: BC = AD = a, AB = CD = 2a

Xét tam giác ABC vuông tại B

Áp dụng định lí Pythagore ta có:

AC² = AB² + BC² = (2a)² + a² = 5a²

⇔ AC = a $\sqrt{5}$

$\Rightarrow A O = \frac{1}{2} A C = \frac{1}{2} . a \sqrt{5} = \frac{a \sqrt{5}}{2}$

Ta có:

$(\vec{A B}, \vec{A O}) = \hat{B A O} = \hat{B A C}$

Suy ra $\cos \hat{B A O} = \cos \hat{B A C} = \frac{A B}{A C} = \frac{2 a}{a \sqrt{5}} = \frac{2}{\sqrt{5}}$

$|\vec{A B}| = A B = 2 a$

$|\vec{A O}| = A O = \frac{a \sqrt{5}}{2}$

Ta có: $\vec{A B} . \vec{A O} = |\vec{A B}| . |\vec{A O}| \cos \hat{B A O} = 2 a . \frac{a \sqrt{5}}{2} . \frac{2}{\sqrt{5}} = 2 a^{2}$ .

Câu 4:

Cho tam giác ABC đều cạnh a. Tính $\vec{A B} . \vec{A C}$ .

A. a;

B. 0;

C. a²;

D.

\frac{1}{2} a^{2}

.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D.

Do tam giác ABC đều nên:

AB = AC = a $\Rightarrow |\vec{A B}| = |\vec{A C}| = a$

$(\vec{A B}, \vec{A C}) =$ $\hat{B A C} = 60 ° \Rightarrow \cos \hat{B A C} = \frac{1}{2}$

Ta có:

$\vec{A B} . \vec{A C} = |\vec{A B}| . |\vec{A C}| . \cos \hat{B A C} = a . a . \frac{1}{2} = \frac{1}{2} a^{2}$ .

Câu 5:

Cho tam giác ABC đều cạnh a, đường cao AH. Tính tích vô hướng $\vec{A H} . \vec{A C} .$

A.

\frac{3}{2} a^{2}

;

B. 3a²;

C.

\frac{3}{4} a^{2}

;

D. a².

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C.

Cho tam giác ABC đều cạnh a, đường cao AH. Tính tích vô hướng vecto AH.vecto AC (ảnh 1)

Do tam giác ABC đều nên:

AH vừa là đường cao vừa là trung tuyến

$\Rightarrow B H = C H = \frac{B C}{2} = \frac{a}{2}$

Xét tam giác AHC vuông tại H

Áp dụng định lí Pythagore có:

AH² + CH² = AC² ⇔ AH² = AC² – CH² = $a^{2} - {(\frac{a}{2})}^{2} = \frac{3 a^{2}}{4} \Leftrightarrow A H = \frac{a \sqrt{3}}{2}$

$(\vec{A H}, \vec{A C}) = \hat{H A C}$ ; $\cos \hat{H A C} = \frac{A H}{A C} = \frac{\frac{a \sqrt{3}}{2}}{a} = \frac{\sqrt{3}}{2}$

Ta có: $\vec{A H} . \vec{A C} = |\vec{A H}| . |\vec{A C}| . \cos H A C = \frac{a \sqrt{3}}{2} . a . \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3}{4} a^{2}$ .

Câu 6:

Cho tam giác ABC đều cạnh a, đường cao AH. Tính vô hướng giữa hai vectơ $\vec{B A}$ và $\vec{H C}$ bằng

A. $\frac{a^{2}}{2}$

B. a²;

C. $\frac{a^{2}}{4}$

D. 2a².

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C.

Cho tam giác ABC đều cạnh a, đường cao AH. Tính vô hướng giữa hai vectơ (ảnh 1)

Do tam giác ABC đều nên:

AH vừa là đường cao vừa là trung tuyến

$\Rightarrow B H = C H = \frac{B C}{2} = \frac{a}{2}$

Ta có:

$\vec{B H} = \vec{H C} \Rightarrow (\vec{B A}, \vec{H C}) = (\vec{B A}, \vec{B H}) = \hat{A B H} = 60 ° \Rightarrow c o s \hat{A B H} = \frac{1}{2}$

$|\vec{B A}| = A B = a; |\vec{H C}| = H C = \frac{a}{2}$

Vậy $\vec{B A} . \vec{H C} = |\vec{B A}| . |\vec{H C}| . \cos \hat{A B H} = a . \frac{a}{2} . \frac{1}{2} = \frac{a^{2}}{4}$ .

Câu 7:

Cho hình thang vuông ABCD, đường cao AB = 2a, đáy lớn BC = 3a, đáy nhỏ AD = 2a. Tính $\vec{A B} . \vec{D C}$ .

A. a²;

B. 4a²;

C. 3a²;

D. 2a².

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B.

Cho hình thang vuông ABCD, đường cao AB = 2a, đáy lớn BC = 3a, đáy nhỏ AD = 2a. (ảnh 1)

Kẻ DH vuông góc với BC tại H.

Do ABCD là hình thang vuông có đường cao AB nên AB = DH = 2a và AB // DH.

$\Rightarrow \vec{A B} = \vec{D H} \Rightarrow (\vec{A B}, \vec{D C}) = (\vec{D H}, \vec{D C}) = \hat{C D H}$ .

Xét hình thang vuông ABCD có:

BH = AD ⇔ HC = BC – BH = BC – AD = 3a – 2a = a

Xét tam giác DHC vuông tại H

Áp dụng định lí Pythagore ta có:

DC² = DH² + HC² = (2a)² + a² = 5a²

$\Rightarrow D C = a \sqrt{5}$

Do đó, $\cos \hat{H D C} = \frac{D H}{D C} = \frac{2 a}{a \sqrt{5}} = \frac{2}{\sqrt{5}}$

$|\vec{A B}| = A B = 2 a; |\vec{D C}| = D C = a \sqrt{5}$

Ta có: $\vec{A B} . \vec{D C} = |\vec{A B}| . |\vec{D C}| . \cos \hat{H D C} = 2 a . a \sqrt{5} . \frac{2}{\sqrt{5}} = 4 a^{2}$ .

Câu 8:

Cho hình thang vuông ABCD, đường cao AB = 2a, đáy lớn BC = 3a, đáy nhỏ AD = 2a. Tính $\vec{B D} . \vec{B C}$ .

A. a²;

B. 4a²;

C. 6a²;

D. 2a².

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C.

Kẻ DH vuông góc với BC, nối B với D.

Do ABCD là hình thang vuông có đường cao AB nên AB = DH = 2a và AB // DH

Xét tam giác BAD vuông tại A

Áp dụng định lí Pythagore ta có:

BD² = AB² + AD² = (2a)² + (2a)² = 8a²

$\Rightarrow B D = 2 \sqrt{2} a$

$(\vec{B D}, \vec{B C}) = \hat{D B C} = \hat{D B H}$

$\Rightarrow \cos (\vec{B D}, \vec{B C}) = \cos \hat{D B H} = \frac{B H}{B D} = \frac{2 a}{2 \sqrt{2} a} = \frac{1}{\sqrt{2}}$ .

Ta có:

$\vec{B D} . \vec{B C} = |\vec{B D}| . |\vec{B C}| . \cos \hat{D B H} = 2 \sqrt{2} a .3 a . \frac{1}{\sqrt{2}} = 6 a^{2}$ .

Câu 9:

Cho tam giác ABC có: AB = 3, BC = 4, AC = 5. Tính $\vec{B A} . \vec{B C}$ .

A. 1

B. 0

B. 12

D. 20

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B.

Xét tam giác ABC có:

AB² + BC² = 3² + 4² = 25

AC² = 5² = 25

⇔ AC² = AB² + BC²

Vậy tam giác ABC vuông tại B (theo định lí Pythagore đảo)

⇒ BA ⊥ BC

$\Rightarrow \vec{B A} . \vec{B C} = 0$ .

Câu 10:

Cho tam giác ABC vuông tại A. Biết BC = a, $\hat{B C A} = 60 °$ . Tính $\vec{B C} . \vec{B A}$ .

A. a²;

B.

\frac{3}{4}

a²;

C.

\frac{1}{4}

a²;

D. 2a².

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B.

Cho tam giác ABC vuông tại A. Biết BC = a, góc BCA=60 độ. Tính vecto BC.BA (ảnh 1)

Xét tam giác ABC vuông tại A

Ta có:

$(\vec{B C}, \vec{B A}) = \hat{C B A} = 90 ° - \hat{B C A} = 90 ° - 60 ° = 30 °$

$\Rightarrow \cos (\vec{B C}, \vec{B A}) = \cos \hat{C B A} = \frac{\sqrt{3}}{2}$ .

Lại có: $B A = B C . \sin \hat{B C A} = B C . \sin 60 ° = \frac{\sqrt{3} a}{2}$ .

$|\vec{B C}| = B C = a, |\vec{B A}| = B A = \frac{a \sqrt{3}}{2}$ .

Vậy ta có:

$\vec{B C} . \vec{B A} = |\vec{B C}| . |\vec{B A}| . \cos \hat{C B A} = a . \frac{a \sqrt{3}}{2} . \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3}{4} a^{2}$ .