Giải bài 4.38 trang 72 SGK Toán 10 – Kết nối tri thức

Cho ba vectơ a, b, u với |a|=1, |b|=1 và a vuông góc với b. Xét một hệ trục Oxy với các vectơ đơn vị i=a,j=b. Chứng minh rằng: a) Vectơ u có tọa độ là (u.a; u.b) b) u= (u.a).a +(u.b).b

Đề bài

Cho ba vectơ \(\overrightarrow a ,\overrightarrow b ,\overrightarrow u \) với \(|\overrightarrow a | = |\overrightarrow b | = 1\) và \(\overrightarrow a  \bot \overrightarrow b \). Xét một hệ trục Oxy với các vectơ đơn vị \(\overrightarrow i  = \overrightarrow a ,\overrightarrow j  = \overrightarrow b .\) Chứng minh rằng:

a) Vectơ \(\overrightarrow u \) có tọa độ là \((\overrightarrow u .\overrightarrow a ;\overrightarrow u .\overrightarrow b )\).

b) \(\overrightarrow u  = (\overrightarrow u .\overrightarrow a ).\overrightarrow a  + (\overrightarrow u .\overrightarrow b ).\overrightarrow b \).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a) Trên hệ trục Oxy mới, xác định hoành độ, tung độ của vectơ \(\overrightarrow u \).

\(\overrightarrow u .\overrightarrow a = |\overrightarrow u| .|\overrightarrow a|. \cos (\overrightarrow u .\overrightarrow a) \).

b) Vectơ \(\overrightarrow u \) có tọa độ \((x;y)\) trong hệ trục Oxy với các vectơ đơn vị \(\overrightarrow i ;\overrightarrow j \) thì \(\overrightarrow u  = x.\overrightarrow i  + y.\overrightarrow j \).

Lời giải chi tiết

a) Trên mặt phẳng tọa độ, lấy các điểm A, B, C sao cho \(\overrightarrow {OA}  = \overrightarrow a \), \(\overrightarrow {OB}  = \overrightarrow b\), \(\overrightarrow {OC}  = \overrightarrow u \).

Trên hệ trục Oxy với các vectơ đơn vị \(\overrightarrow i  = \overrightarrow a \), \(\overrightarrow j  = \overrightarrow b \), lấy M, N là hình chiếu của C trên Ox, Oy.

Gọi tọa độ của \(\overrightarrow u \) là \(\left( {x;y} \right)\). Đặt \(\alpha  = \left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow a } \right)\).

+) Nếu \({0^o} < \alpha  < {90^o}\):

\(x = OM = |\overrightarrow u |.\cos \alpha  = |\overrightarrow u |.\cos \alpha .|\overrightarrow a | = \overrightarrow u .\overrightarrow a \).

 

+) Nếu \({90^o} < \alpha  < {180^o}\):

\(x =  - OM =  - |\overrightarrow u |.\cos ({180^o} - \alpha ) \)

\(= |\overrightarrow u |.\cos \alpha  = \overrightarrow u .\overrightarrow a\).

 

Như vậy ta luôn có: \(x = \overrightarrow u .\overrightarrow a \).

Chứng minh tương tự, ta có: \(y = \overrightarrow u .\overrightarrow b \).

Vậy vectơ \(\overrightarrow u \) có tọa độ là \((\overrightarrow u .\overrightarrow a ;\overrightarrow u .\overrightarrow b )\).

b) Trong hệ trục Oxy với các vectơ vectơ đơn vị \(\overrightarrow i  = \overrightarrow a \), \(\overrightarrow j  = \overrightarrow b \), vectơ \(\overrightarrow u \) có tọa độ là \((\overrightarrow u .\overrightarrow a ;\overrightarrow u .\overrightarrow b )\).

\( \Rightarrow \overrightarrow u  = (\overrightarrow u .\overrightarrow a ).\overrightarrow i  + (\overrightarrow u .\overrightarrow b ).\overrightarrow j \)

\(\Leftrightarrow \overrightarrow u  = (\overrightarrow u .\overrightarrow a ).\overrightarrow a  + (\overrightarrow u .\overrightarrow b ).\overrightarrow b \).

PH/HS 2K10 Tham Gia Nhóm Zalo Để Trao Đổi Tài Liệu, Học Tập Miễn Phí!

BÌNH LUẬN

Danh sách bình luận

Đang tải bình luận...
close