Các khái niệm mở đầu
Hiểu vectơ là đoạn thẳng có hướng, phân biệt cùng phương, cùng hướng, bằng nhau, biết vectơ-không và độ dài vectơ, rồi tìm các vectơ bằng nhau trong hình bình hành.
Ứng với SGK Kết nối tri thức: Bài 7
⚡ Nhớ nhanh
- 1Vectơ là đoạn thẳng có hướng: có điểm đầu, điểm cuối. Kí hiệu (đầu A, cuối B) hoặc . và là hai vectơ khác nhau.
- 2Độ dài = độ dài đoạn AB, luôn không âm. Giá của là đường thẳng AB.
- 3Ba mức quan hệ, mỗi mức chặt hơn mức trước: cùng phương (giá song song hoặc trùng nhau) ⊃ cùng hướng (cùng phương và cùng chiều) ⊃ bằng nhau (cùng hướng và cùng độ dài).
- 4Hai vectơ bằng nhau không cần chung điểm đầu. Trong hình bình hành ABCD: , còn và ngược hướng nên không bằng nhau.
- 5Vectơ-không (điểm đầu trùng điểm cuối, như ) có độ dài 0 và cùng phương, cùng hướng với mọi vectơ.
👀 Nhìn là hiểu
Kéo các đỉnh của hình bình hành ABCD, chọn hai vectơ tạo bởi 4 đỉnh và xem hình báo cùng phương? cùng hướng? cùng độ dài? bằng nhau? Nút mẫu AB và DC ra "bằng nhau" chỉ là điểm bắt đầu: thử AB và CD (ngược hướng, KHÔNG bằng), AB và AC (không cùng phương) và AA (vectơ-không) trước khi đọc lý thuyết.
Kéo A, B, D · ━▶ vectơ thứ nhất · ━▶ vectơ thứ hai
: dài 5 · : dài 5
Hai vectơ bằng nhau.
AB và DC
ABCD là hình bình hành nên AB ∥ DC, AB = DC và đi cùng chiều từ trái sang phải: hai vectơ bằng nhau. Kéo các đỉnh: hình vẫn là hình bình hành nên chúng luôn bằng nhau.
1 ➡️ Vectơ, giá, độ dài, vectơ-không
Cần nhớ
- ✦Vectơ là đoạn thẳng AB có hướng từ A đến B (A là điểm đầu, B là điểm cuối). Ví dụ: có cùng đoạn thẳng nhưng hướng ngược lại.
- ✦Giá của vectơ là đường thẳng đi qua điểm đầu và điểm cuối. Ví dụ: giá của và đều là đường thẳng AB.
- ✦Độ dài . Ví dụ: A cách B 5 cm thì cm.
- ✦Vectơ-không có độ dài 0 và cùng phương, cùng hướng với mọi vectơ.
- ✦Trong vật lí, vận tốc và lực là vectơ vì có hướng và độ lớn. Ví dụ: tàu chạy hướng đông 20 km/h khác tàu chạy hướng tây 20 km/h dù cùng tốc độ.
Đoạn thẳng và vectơ khác nhau ở đâu
| Đoạn thẳng | Vectơ | |
|---|---|---|
| Đổi chỗ hai đầu | AB và BA là một | và khác nhau (ngược hướng) |
| Độ dài | AB | |
| Dời đi chỗ khác | Thành đoạn khác | Vẫn là cùng vectơ nếu giữ hướng và độ dài |
Dạng bài
Tính độ dài một vectơ
- 1 Đổi thành độ dài đoạn thẳng AB.
- 2 Tìm AB trong hình (cạnh, đường chéo, đường cao…).
- 3 Tính bằng các định lí đã biết (Pi-ta-go, tính chất hình).
- 4 Thử lại: độ dài phải không âm và hợp lí với hình.
⚠️ Bẫy hay gặp: Cộng độ dài rồi cho là là sai: đường chéo là cạnh huyền, ngắn hơn đường đi theo hai cạnh. Đáp số đúng là 10.
Hình chữ nhật ABCD có AB = 6 và AD = 8. Tính .
Hướng dẫn giải
2 ↗️ Cùng phương và cùng hướng
Cần nhớ
- ✦Cùng phương: hai giá song song hoặc trùng nhau. Ví dụ: và có chung giá AB nên cùng phương.
- ✦Hai vectơ cùng phương thì hoặc cùng hướng hoặc ngược hướng. Ví dụ: và ngược hướng.
- ✦Ba điểm phân biệt A, B, C thẳng hàng ⇔ và cùng phương. Ví dụ: A, B, C là ba đỉnh tam giác thì , không cùng phương.
- ✦ cùng phương và cùng hướng với mọi vectơ. Ví dụ: và cùng phương.
Ba mức quan hệ, đừng lẫn
| Quan hệ | Điều kiện | Ví dụ trong hình bình hành ABCD |
|---|---|---|
| Cùng phương | Giá song song hoặc trùng nhau (chưa nói gì về chiều) | và |
| Cùng hướng | Cùng phương và cùng chiều | và |
| Bằng nhau | Cùng hướng và cùng độ dài | và |
| Không cùng phương | Hai giá cắt nhau | và , hoặc và |
Dạng bài
Xét quan hệ giữa hai vectơ
- 1 Xét giá: hai đường thẳng có song song hoặc trùng nhau không? Không thì không cùng phương, dừng.
- 2 Cùng phương thì xét chiều: đi từ đầu đến cuối của hai vectơ có cùng chiều không?
- 3 Cùng hướng thì so độ dài: bằng nhau thì hai vectơ bằng nhau.
- 4 Thử lại: vẽ hình, dời một vectơ song song cho chung điểm đầu rồi nhìn.
⚠️ Bẫy hay gặp: Thấy hai vectơ song song và cùng độ dài là kết luận bằng nhau: và đều thoả mà vẫn không bằng nhau, vì ngược hướng.
Hình bình hành ABCD. Nêu quan hệ giữa và .
Hướng dẫn giải
3 🟰 Hai vectơ bằng nhau
Cần nhớ
- ✦ ⇔ cùng hướng và cùng độ dài. Ví dụ: trong hình bình hành ABCD.
- ✦Vectơ chỉ mang hướng và độ dài, không mang vị trí. Dời song song đi đâu vẫn là cùng vectơ. Ví dụ: và có bốn đầu mút khác nhau mà vẫn bằng nhau.
- ✦Cho vectơ và điểm O, có đúng một điểm M sao cho .
- ✦ABCD là hình bình hành ⇔ (bốn điểm không thẳng hàng). Ví dụ: cạnh đối đi cùng chiều thì bằng nhau, còn và thì ngược hướng.
Dạng bài
Tìm vectơ bằng một vectơ cho trước trong hình bình hành
- 1 Tìm cạnh đối: nó song song và bằng cạnh đã cho.
- 2 Viết vectơ theo chiều cùng với vectơ đã cho (đúng thứ tự đầu – cuối).
- 3 Loại vectơ viết ngược chiều (đổi chỗ hai chữ cái).
- 4 Thử lại: dời sao cho A trùng D thì B có trùng C không?
⚠️ Bẫy hay gặp: Chọn vì "cũng là cạnh đối, cũng dài AB": sai. ngược hướng với nên không phải vectơ bằng (chỉ cùng độ dài).
Hình bình hành ABCD. Nêu các vectơ bằng trong các vectơ tạo bởi bốn đỉnh.
Hướng dẫn giải
4 🧩 Trung điểm, tâm hình và đếm vectơ
Cần nhớ
- ✦M là trung điểm AB ⇔ (cùng hướng, cùng độ dài). Ví dụ: AB = 8 thì AM = MB = 4.
- ✦O là tâm hình bình hành ABCD (giao hai đường chéo) ⇒ và . Ví dụ: và thì ngược hướng.
- ✦Hình chữ nhật ABCD có nhưng vì hai đường chéo cắt nhau (không cùng phương).
- ✦Đếm vectơ từ n điểm phân biệt: chọn điểm đầu (n cách), chọn điểm cuối khác điểm đầu (n − 1 cách) ⇒ n(n − 1) vectơ khác . Ví dụ: 3 điểm cho 6 vectơ.
Dạng bài
Đếm vectơ thoả điều kiện
- 1 Liệt kê các điểm và vẽ hình để thấy đường thẳng nào song song, trùng nhau.
- 2 Đếm theo điểm đầu: với mỗi điểm đầu, xét từng điểm cuối khác.
- 3 Giữ lại những vectơ thoả đủ điều kiện (cùng phương? bằng nhau?), chú ý và là hai vectơ khác nhau.
- 4 Thử lại: đếm theo cách khác (theo đường thẳng) rồi so.
⚠️ Bẫy hay gặp: Chỉ đếm và (2 vectơ) là sót: và cũng cùng phương với (chỉ ngược hướng).
Hình bình hành ABCD. Có bao nhiêu vectơ khác , có điểm đầu và điểm cuối thuộc {A; B; C; D}, cùng phương với ?
Hướng dẫn giải
5 💡 Mẹo làm nhanh và lỗi hay sai
⚡ Mẹo làm nhanh trắc nghiệm
- ✦Hỏi theo thứ tự ba mức: giá có song song không? cùng chiều không? cùng độ dài không? Dừng ngay ở câu "không" đầu tiên.
- ✦Trong hình bình hành ABCD, vectơ bằng : lấy cạnh đối và giữ chiều, chữ A đứng cạnh D, chữ B đứng cạnh C ⇒ . Viết ngược là sai.
- ✦Đổi chỗ hai chữ cái là đổi hướng. Ví dụ: và ngược hướng, độ dài như nhau.
- ✦Nói "trung điểm" thì viết ngay ; nói "tâm hình bình hành O" thì , .
⚠️ Lỗi hay sai nhất
- ✦Cho rằng cùng phương là cùng hướng. Phản ví dụ: và cùng phương nhưng ngược hướng.
- ✦Cho rằng cùng độ dài thì bằng nhau. Phản ví dụ: hình chữ nhật có nhưng (đường chéo cắt nhau).
- ✦Cho rằng cùng phương và cùng độ dài thì bằng nhau. Phản ví dụ: và trong hình bình hành ngược hướng.
- ✦Tưởng hai vectơ bằng nhau phải chung điểm đầu. Phản ví dụ: , bốn điểm khác nhau.
- ✦Đếm vectơ từ 4 điểm ra 6 (như đếm đoạn thẳng). Đúng là 4·3 = 12, vì và là hai vectơ.
- ✦Viết hoặc nói không cùng phương với vectơ nào. Độ dài luôn ≥ 0; cùng phương với mọi vectơ.
🧮 Máy tính cầm tay (dùng để thử lại)
- ✦Bài này chủ yếu là lập luận trên hình, máy tính ít dùng. Chỉ cần máy để tính độ dài đường chéo √(a² + b²) và đổi giữa dạng căn với số thập phân (nút đổi dạng kết quả).
- ✦Chế độ Vector (VCT) của máy sẽ hữu ích từ bài toạ độ vectơ (Bài 10); bài này chưa cần.
✏️ Luyện tập
Làm xong mỗi nhóm bấm Kiểm tra. Câu sai có lời giải ngắn và nút quay lại phần kiến thức.
Vectơ, độ dài, vectơ-không
- 1Nhận biết
Vectơ là
- 2Nhận biết
Phát biểu nào đúng về độ dài của vectơ ?
- 3Thông hiểu
Cho hai điểm phân biệt A, B. Có bao nhiêu vectơ khác có điểm đầu và điểm cuối thuộc {A; B}?
- 4Thông hiểu Cho ba điểm A, B, C không thẳng hàng. Số vectơ khác có điểm đầu và điểm cuối thuộc {A; B; C} là .
Cùng phương, cùng hướng
- 1Nhận biết
Hai vectơ cùng phương khi và chỉ khi
- 2Thông hiểu
Cho hình bình hành ABCD. Hai vectơ và
- 3Thông hiểu
Cho hình bình hành ABCD. Cặp vectơ nào sau đây không cùng phương?
- 4Thông hiểu
Khẳng định nào sau đây sai?
- 5Vận dụng Cho hình bình hành ABCD. Số vectơ khác , có điểm đầu và điểm cuối thuộc {A; B; C; D}, cùng phương với là .
Hai vectơ bằng nhau
- 1Nhận biết
Hai vectơ bằng nhau khi
- 2Thông hiểu
Cho hình bình hành ABCD. Vectơ bằng là
- 3Thông hiểu
Tứ giác ABCD có . Khi đó ABCD là
- 4Thông hiểu
Điểm M là trung điểm đoạn AB. Khẳng định nào đúng?
- 5Thông hiểu
Cho vectơ và điểm O. Số điểm M sao cho là
- 6Vận dụng Cho hình bình hành ABCD. Số cặp vectơ bằng nhau (khác , mỗi cặp tính một lần) tạo từ bốn đỉnh là .
Trung điểm, tâm, độ dài
- 1Thông hiểu Hình chữ nhật ABCD có AB = 6 và AD = 8. Khi đó = .
- 2Thông hiểu
Cho hình bình hành ABCD có tâm O. Vectơ bằng là
- 3Vận dụng
Cho hình chữ nhật ABCD. Khẳng định nào sau đây đúng?
- 4Vận dụng Tam giác ABC đều cạnh 2, M là trung điểm BC. Độ dài làm tròn đến hàng phần mười là .
- 5Thông hiểu
Tàu A chạy hướng đông với tốc độ 20 km/h, tàu B cũng chạy hướng đông với tốc độ 30 km/h. Hai vectơ vận tốc của hai tàu
- 6Vận dụng
Cho hình bình hành ABCD, M là trung điểm AB, N là trung điểm CD. Vectơ bằng là
🏆 Luyện theo dạng đề tốt nghiệp
Đề Toán có 3 phần: 12 câu 4 lựa chọn, 4 câu đúng/sai (mỗi câu 4 ý) và 6 câu trả lời ngắn (đáp số tối đa 4 ký tự, kể cả dấu − và dấu phẩy). Dưới đây là đủ 3 dạng, chỉ dùng kiến thức của chủ đề này.
Phần I · Trắc nghiệm 4 lựa chọn
- 1Thông hiểu
Ba điểm phân biệt A, B, C thẳng hàng khi và chỉ khi
- 2Vận dụng
Cho hình bình hành ABCD có tâm O. Khẳng định nào sau đây sai?
- 3Vận dụng
Tam giác ABC có M, N lần lượt là trung điểm của AB, AC. Khẳng định nào đúng?
Phần II · Đúng / sai
- 1Thông hiểu
Cho hình bình hành ABCD có tâm O.
a) và cùng phương.
b).
c).
d)Luôn có .
- 2Vận dụng
Cho hình chữ nhật ABCD có AB = 6, AD = 8 và tâm O.
a).
b).
c).
d).
Phần III · Trả lời ngắn
- 1Thông hiểu Cho 5 điểm phân biệt, không có ba điểm nào thẳng hàng. Số vectơ khác có điểm đầu và điểm cuối thuộc 5 điểm đó là .
- 2Vận dụng Tam giác ABC đều cạnh 6, M là trung điểm BC. Độ dài làm tròn đến hàng phần mười là .
- 3Vận dụng Lục giác đều ABCDEF có tâm O. Số vectơ bằng (kể cả chính ) trong các vectơ có điểm đầu và điểm cuối thuộc {A; B; C; D; E; F; O} là .
🎯 Chủ đề này vào đề tốt nghiệp ở đâu?
- •Là nền cho cả chương vectơ: tổng, hiệu, tích với một số (Bài 8–9) đều dựa vào việc nhận ra hai vectơ bằng nhau hoặc ngược hướng; lên lớp 12, vectơ trong không gian (Oxyz) dùng lại đúng các khái niệm này.
- •Trong bài kiểm tra trên lớp thường có câu trắc nghiệm chọn khẳng định đúng/sai về cùng phương, cùng hướng, bằng nhau trong hình bình hành, hình chữ nhật, tam giác đều; hay có thêm câu đếm vectơ.
- •Có thể gặp ở phần đúng/sai (4 ý trên cùng một hình): ý đầu nhận biết cùng phương, ý cuối là bẫy với hoặc hai đường chéo cùng độ dài nhưng khác hướng.
Tổng và hiệu của hai vectơ