1. Trang Chủ
  2. Tài Liệu Học Tập
  3. Lý thuyết Vecto trong không gian Toán 12 Kết nối tri thức

Lý thuyết Vecto trong không gian Toán 12 Kết nối tri thức

Lý thuyết Vecto trong không gian Toán 12 Kết nối tri thức

Chương trình Toán 12 Kết nối tri thức, phần Hình học không gian, tập trung vào kiến thức về vectơ trong không gian. Đây là nền tảng quan trọng để giải quyết các bài toán liên quan đến đường thẳng, mặt phẳng và các yếu tố hình học khác trong không gian ba chiều.

Tusach.vn xin giới thiệu tài liệu tổng hợp đầy đủ và chi tiết lý thuyết vectơ, kèm theo các ví dụ minh họa và bài tập vận dụng giúp học sinh nắm vững kiến thức.

1. Vecto trong không gian

1. Vecto trong không gian

Khái niệm vecto trong không gian

- Vecto trong không gian là một đoạn thẳng có hướng

- Độ dài của vecto trong không gian là khoảng cách giữa điểm đầu và điểm cuối của vecto đó

- Hai vecto được gọi là cùng phương nếu chúng có giá song song hoặc trùng nhau

- Nếu hai vecto cùng phương thì chúng cùng hướng hoặc ngược hướng

- Hai vecto \(\mathop a\limits^ \to \) và \(\mathop b\limits^ \to \)được gọi là bằng nhau, kí hiệu \(\mathop a\limits^ \to \) = \(\mathop b\limits^ \to \), nếu chúng có cùng độ dài và cùng hướng

2. Tổng và hiệu của hai vecto trong không gian

a) Tổng của hai vecto trong không gian

Trong không gian, cho hai vecto \(\mathop a\limits^ \to \) và \(\mathop b\limits^ \to \). Lấy một điểm A bất kì và các điểm B,C sao cho \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow a ,\overrightarrow {BC} = \overrightarrow b \). Khi đó, vecto \(\overrightarrow {AC} \) được gọi là tổng của hai vecto \(\mathop a\limits^ \to \) và \(\mathop b\limits^ \to \), kí hiệu là \(\overrightarrow a + \overrightarrow b \)

Trong không gian, phép lấy tổng của hai vecto được gọi là phép cộng vecto

Quy tắc hình hộp

Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’. Khi đó, ta có \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {AC'} \)

b) Hiệu của hai vecto trong không gian

Trong không gian, vecto có cùng độ dài và ngược hướng với vecto \(\mathop a\limits^ \to \) được gọi là vecto đối của vecto \(\mathop a\limits^ \to \), kí hiệu là - \(\mathop a\limits^ \to \)

Vecto \(\mathop a\limits^ \to + ( - \mathop b\limits^ \to )\) được gọi là hiệu của hai vecto \(\mathop a\limits^ \to \) và \(\mathop b\limits^ \to \) và kí hiệu là \(\mathop a\limits^ \to - \mathop b\limits^ \to \)

Trong không gian, phép lấy hiệu của hai vecto được gọi là phép trừ vecto

3. Tích của một số với một vecto trong không gian

Trong không gian, tích của một số thực \(k \ne 0\) với một vecto \(\overrightarrow a \ne \overrightarrow 0 \) là một vecto, kí hiệu là \(k\overrightarrow a \), được xác định như sau:

- Cùng hướng với vecto \(\mathop a\limits^ \to \) nếu k > 0; ngược hướng với vecto \(\mathop a\limits^ \to \) nếu k < 0

- Có độ dài bằng \(\left| k \right|.\left| {\overrightarrow a } \right|\)

Trong không gian, phép lấy tích của một số với một vecto được gọi là phép nhân một số với một vecto

4. Tích của một số với một vecto trong không gian

a) Góc giữa hai vecto trong không gian

Trong không gian, cho hai vecto \(\mathop a\limits^ \to \) và \(\mathop b\limits^ \to \) khác \(\mathop 0\limits^ \to \). Lấy một điểm O bất kỳ và gọi A, B là hai điểm sao cho \(\overrightarrow {OA} = \overrightarrow a ,\overrightarrow {OB} = \overrightarrow b \). Khi đó, góc \(\widehat {AOB}({0^ \circ } \le \widehat {AOB} \le {180^ \circ })\) được gọi là góc giữa hai vecto \(\mathop a\limits^ \to \) và \(\mathop b\limits^ \to \), kí hiệu \(\left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right)\)

b) Tích vô hướng của hai vecto trong không gian

Trong không gian, cho hai vecto \(\mathop a\limits^ \to \) và \(\mathop b\limits^ \to \) khác \(\mathop 0\limits^ \to \). Tích vô hướng của hai vecto \(\mathop a\limits^ \to \) và \(\mathop b\limits^ \to \) là một số, kí hiệu là \(\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b \), được xác định bởi công thức

\(\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b = \left| {\overrightarrow a } \right| \cdot \left| {\overrightarrow b } \right| \cdot \cos \left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right)\)

Lý thuyết Vecto trong không gian Toán 12 Kết nối tri thức 1

Lý Thuyết Vecto trong Không Gian Toán 12 Kết Nối Tri Thức: Tổng Quan

Vectơ trong không gian là một khái niệm quan trọng trong chương trình Hình học không gian lớp 12. Nó đóng vai trò then chốt trong việc mô tả và giải quyết các bài toán liên quan đến vị trí tương đối giữa các điểm, đường thẳng, mặt phẳng trong không gian ba chiều. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan và chi tiết về lý thuyết vectơ trong không gian, bao gồm định nghĩa, các phép toán vectơ, ứng dụng và các bài tập minh họa.

1. Định Nghĩa Vectơ trong Không Gian

Một vectơ trong không gian là một đoạn thẳng có hướng. Nó được xác định bởi hai yếu tố: độ dài và hướng. Vectơ thường được ký hiệu là AB hoặc a. Một vectơ có thể được biểu diễn bằng một bộ ba số thực (x, y, z), gọi là tọa độ của vectơ.

2. Các Phép Toán Vectơ

  1. Phép cộng vectơ:a + b = (x1 + x2, y1 + y2, z1 + z2)
  2. Phép trừ vectơ:a - b = (x1 - x2, y1 - y2, z1 - z2)
  3. Phép nhân vectơ với một số thực: ka = (kx1, ky1, kz1)

3. Tích Vô Hướng của Hai Vectơ

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

a.b = x1x2 + y1y2 + z1z2

Ứng dụng của tích vô hướng:

  • Tính góc giữa hai vectơ.
  • Kiểm tra tính vuông góc của hai vectơ (a.b = 0).
  • Tính độ dài của một vectơ: |a| = √(a.a)

4. Tích Có Hướng của Hai Vectơ

Tích có hướng của hai vectơ ab, ký hiệu là [a, b], là một vectơ có hướng vuông góc với cả hai vectơ ab. Tích có hướng được tính bằng công thức (dạng định thức):

ijk
ax1y1z1
bx2y2z2

[a, b] = (y1z2 - z1y2, z1x2 - x1z2, x1y2 - y1x2)

Ứng dụng của tích có hướng:

  • Tính diện tích của hình bình hành tạo bởi hai vectơ.
  • Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng chứa hai vectơ.

5. Bài Tập Vận Dụng

Bài 1: Cho hai vectơ a = (1, 2, 3) và b = (-2, 1, 0). Tính a.b và [a, b].

Bài 2: Tìm góc giữa hai vectơ a = (1, 0, 0) và b = (0, 1, 0).

Kết Luận

Lý thuyết vectơ trong không gian là một phần quan trọng của chương trình Toán 12. Việc nắm vững các định nghĩa, tính chất và ứng dụng của vectơ sẽ giúp học sinh giải quyết các bài toán hình học không gian một cách hiệu quả. Tusach.vn hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích và đầy đủ về chủ đề này.

Tải sách PDF tại TuSach.vn mang đến trải nghiệm tiện lợi và nhanh chóng cho người yêu sách. Với kho sách đa dạng từ sách văn học, sách kinh tế, đến sách học ngoại ngữ, bạn có thể dễ dàng tìm và tải sách miễn phí với chất lượng cao. TuSach.vn cung cấp định dạng sách PDF rõ nét, tương thích nhiều thiết bị, giúp bạn tiếp cận tri thức mọi lúc, mọi nơi. Hãy khám phá kho sách phong phú ngay hôm nay!

VỀ TUSACH.VN