1. Bài giảng: Tọa độ vector và các phép toán vetor trong mặt phẳng tọa độ

TỌA ĐỘ VECTOR VÀ CÁC PHÉP TOÁN VETOR TRONG MẶT PHẲNG TỌA ĐỘ

Ghi nhớ 1

1. Trục và độ dài đại số trên trục

  • Trục toạ độ \(\left(O;\,\,\vec{e}\right)\)
  • Toạ độ của điểm trên trục: Cho \(M\) trên trục \((O;\,\vec{e})\) 

  • \(k\) là toạ độ của \(\overrightarrow{OM}=k\vec{e}\) 
  • Độ dài đại số của vectơ: Cho \(A,B\) trên trục (O;\(\vec{e}\) ).
  • \(a=\overline{AB}\,\,\Leftrightarrow\,\overrightarrow{\,AB}=a\vec{e}\)   

Nhận xét:

  • \(\overrightarrow{AB}\) cùng hướng \(\vec{e}\,\Leftrightarrow\overline{AB}\,>0\) 
  • \(\overrightarrow{AB}\) ngược hướng \(\vec{e}\,\Leftrightarrow \,\overline{AB}<0\)
  • Nếu \(A(a), B(b)\) thì \(\overline{AB}\,=b-a\)  
  • \(AB=\left|\overrightarrow{AB}\right|=\left|\overline{AB}\right|=\left|b-a\right|\)   
  • Nếu \( A(a), B(b), I \) là trung điểm của \(AB\) thì \(I\left( \frac{a+b}{2} \right)\) 
  • Nếu \(\overrightarrow{AB}\)  cùng hướng với \(\overrightarrow{i}\) thì \(\overline{AB}\,=AB,\) còn nếu \(\overrightarrow{AB}\) ngược hướng với \(\overrightarrow{i}\) thì \(\overline{AB}\,=-\,AB.\)  
  • Nếu hai điểm \(A\) và \(B\) trên trục \(\left(O;\overrightarrow{i}\right)\) có tọa độ lần lượt là \(a\) và \(b\) thì \(\overline{AB}\,=b-a.\)  

2. Hệ trục toạ độ

Định nghĩa:

  • Hệ trục toạ độ \(\left(O\,;\,\vec{i};\,\vec{j}\right)\)
  • gốc toạ độ
  • Trục \(\left(O\,;\,\vec{i}\right):\) trục hoành \(Ox\) 
  • Trục \(\left(O\,;\,\vec{j}\right):\) trục tung \(Oy\) 
  •  \(\vec{i},\vec{j}\)  là các vectơ đơn vị
  • Hệ \(\left( O;\vec{i};\vec{j} \right)\) còn kí hiệu \(Oxy\) 
  • Mặt phẳng toạ độ \(Oxy\text{.}\) 

Ghi nhớ 2

1. Toạ độ của vectơ

  • \(\vec{u}\,\,=(x;y)\Leftrightarrow\;\;\vec{u}\,\,=x\vec{i}+y\vec{j}\)    
  •  Cho \(\vec{u}\,\,=(x;y),\;\;\vec{u}^{\prime}=(x^{\prime};y^{\prime})\)
  •  \(\vec{u}\,\,=\,\,\vec{u}^{\prime}\;\Leftrightarrow\begin{cases}x=x^{\prime}\\ y=y^{\prime}\end{cases}\)  
  • Mỗi vectơ được hoàn toàn xác định khi biết toạ độ của nó
  •  \(\vec{i}\,\,=(1;0),\,\,\vec{j}=(0;1)\) 

2. Toạ độ của điểm

  • \(M(x; y) ⇔ \overrightarrow{OM} = (x; y) \) 
  • Nếu \(MM_{1} \perp Ox, \; MM_{2} \perp Oy \)  thì \(x = \overrightarrow{OM_{1}}, \; y = \overrightarrow{OM_{2}} $$\)   
  • Nếu \(M \in Ox \) thì \(y_M = 0\) 
  • \(M \in Oy\) thì \(x_M = 0\) 
  • Độ dài của \(\overrightarrow{OM}\) là \(OM=\,\left| \overrightarrow{OM} \right|=\sqrt{{{x}^{2}}+{{y}^{2}}}\) 

3. Liên hệ giữa toạ độ của điểm và vectơ trong mặt phẳng

  • Cho \(A(x_A; y_A), \; B(x_B; y_B).\) 
  • \(\overrightarrow{AB} = (x_B - x_A;\; y_B - y_A)\) 
  • \(AB = \left|\overrightarrow{AB}\right| = \sqrt{(x_B - x_A)^2 + (y_B - y_A)^2}\) 

4. Tọa độ của các vectơ \(\vec{u}\,+\,\vec{v},\;\vec{u}-\,\vec{v},\;k\vec{u}:\)   

  • Cho \(\vec{u}\,=(u_1;u_2),\;\vec{v}=(v_1;v_2).\)  
  • \(\vec{u}\,+\,\vec{v}=(u_1+v_1;\;u_2+v_2)\)  
  • \(\vec{u}\,-\,\vec{v}=(u_1-v_1;\;u_2-v_2)\)  
  • \(k\vec{u} = (ku_1;\; ku_2), \; k \in \mathbb{R}\) 

Nhận xét: Hai vectơ \(\vec{u} = (u_1; u_2), \; \vec{v} = (v_1; v_2)\)  với \(\vec{v} \neq \vec{0}\)  cùng phương \(\Leftrightarrow\;\exists k\in\mathbb{R}\)  sao cho: \(\left\{ \begin{align} & {{u}_{1}}=k{{v}_{1}} \\ & {{u}_{2}}=k{{v}_{2}} \\ \end{align} \right.\)  

5. Toạ độ của trung điểm đoạn thẳng, của trọng tâm tam giác

  • Cho \(A(x_A; y_A), \; B(x_B; y_B).\) \(I \) là trung điểm của \(AB \) thì:

\(x_I = \dfrac{x_A + x_B}{2}, \quad y_I = \dfrac{y_A + y_B}{2}\) 

  • Cho \(\Delta ABC\) với \(A(x_{A};y_{A}),\;B(x_{B};y_{B}),\;C(x_{C};y_{C})\text{.}\) \(G \) là trọng tâm của \(\Delta ABC\)  thì:

\(\begin{cases} x_G = \dfrac{x_A + x_B + x_C}{3} \\[6pt] y_G = \dfrac{y_A + y_B + y_C}{3} \end{cases}\)  

2. Ví dụ minh hoạ: Tọa độ vector và các phép toán vetor trong mặt phẳng tọa độ

Ví dụ 1:

Trong hệ trục tọa độ \(\left( O;\overrightarrow{i};\overrightarrow{j} \right)\) tọa độ \(\overrightarrow{i}+\overrightarrow{j}\) là:

Câu trả lời
  • \(\left( 0;1 \right).\)

  • \((1;-1).\)

  • \((-1;1).\)

  • \((1;1).\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{i}=\left( 1;0 \right),\text{ }\overrightarrow{j}=\left( 0;1 \right)\xrightarrow{{}}\overrightarrow{i}+\overrightarrow{j}=\left( 1;1 \right).\)

Ví dụ 2:

Trong hệ trục tọa độ \(\left( O;\overrightarrow{i};\overrightarrow{j} \right)\) tọa độ \(\overrightarrow{u}=2\overrightarrow{i}-\overrightarrow{j}\) là:

Câu trả lời
  • \(\left( 2;1 \right).\)

  • \((1;-2).\)

  • \((2;-1).\)

  • \((1;2).\)

Lời giải:

Ta có \(\overrightarrow{i}=\left( 1;0 \right),\text{ }\overrightarrow{j}=\left( 0;1 \right)\xrightarrow{{}}\overrightarrow{u}=2\overrightarrow{i}-\overrightarrow{j}=\left( 2;-1 \right).\)

3. Luyện tập củng cố: Tọa độ vector và các phép toán vetor trong mặt phẳng tọa độ

Học đi đôi với hành, luyện tập hàng ngày để trở nên thông thái

Luyện tập ngay

4. Các đơn vị kiến thức cùng chuyên đề