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

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.
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.
Tích vô hướng của hai vectơ a và b, 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:
Tích có hướng của hai vectơ a và b, ký hiệu là [a, b], là một vectơ có hướng vuông góc với cả hai vectơ a và b. Tích có hướng được tính bằng công thức (dạng định thức):
| i | j | k | |
|---|---|---|---|
| a | x1 | y1 | z1 |
| b | x2 | y2 | z2 |
[a, b] = (y1z2 - z1y2, z1x2 - x1z2, x1y2 - y1x2)
Ứng dụng của tích có hướng:
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).
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!
Sách kỹ năng sống, Sách nuôi dạy con, Sách tiểu sử hồi ký, Sách nữ công gia chánh, Sách học tiếng hàn, Sách thiếu nhi, tài liệu học tập