Hệ tọa độ trong không gian (tích có hướng và ứng dụng)

Câu 1 Trắc nghiệm

Tích có hướng của hai vec tơ \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v \) là một véc tơ có thể được kí hiệu là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Tích có hướng của hai véc tơ \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \) có thể được kí hiệu là \(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right]\).

Câu 2 Trắc nghiệm

Tích có hướng của hai véc tơ \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( {{x_1};{y_1};{z_1}} \right)\) và \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( {{x_2};{y_2};{z_2}} \right)\) được xác định bằng tọa độ là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Công thức xác định tọa độ tích có hướng \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{y_1}\\{y_2}\end{array}&\begin{array}{l}{z_1}\\{z_2}\end{array}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{z_1}\\{z_2}\end{array}&\begin{array}{l}{x_1}\\{x_2}\end{array}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{x_1}\\{x_2}\end{array}&\begin{array}{l}{y_1}\\{y_2}\end{array}\end{array}} \right|} \right) = \left( {{y_1}{z_2} - {y_2}{z_1};{z_1}{x_2} - {z_2}{x_1};{x_1}{y_2} - {x_2}{y_1}} \right)\)

Câu 3 Trắc nghiệm

Cho hai véc tơ \(\overrightarrow u  = \left( {0;2;0} \right)\) và \(\overrightarrow v  = \left( {3;0;0} \right)\). Tích có hướng của \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \) có tọa độ:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có: \(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}2\\0\end{array}&\begin{array}{l}0\\0\end{array}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}0\\0\end{array}&\begin{array}{l}0\\3\end{array}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}0\\3\end{array}&\begin{array}{l}2\\0\end{array}\end{array}} \right|} \right)\) \( = \left( {0;0; - 6} \right)\)

Câu 4 Trắc nghiệm

Cho hai véc tơ \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v \) không cùng phương. Kí hiệu \(\overrightarrow w \) là véc tơ tích có hướng của hai véc tơ \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \). Chọn mệnh đề đúng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Vì \(\overrightarrow w \) là véc tơ tích có hướng của hai véc tơ \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \) nên \(\overrightarrow w \) vuông góc với cả \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \) hay \(\overrightarrow u .\overrightarrow w  = 0\).

Câu 5 Trắc nghiệm

Tích có hướng của hai véc tơ \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \) là \(\overrightarrow w  = \left( {5;2; - 3} \right)\). Tích có hướng của hai véc tơ \(\overrightarrow v \) và \(\overrightarrow u \) là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Do \(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right] = \left( {5;2; - 3} \right)\) nên \(\left[ {\overrightarrow v ,\overrightarrow u } \right] =  - \left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right] = \left( { - 5; - 2;3} \right)\)

Câu 6 Trắc nghiệm

Cho hai véc tơ \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v \) khác \(\overrightarrow 0 \), giả sử tồn tại số thực \(k \ne 0\) thỏa mãn \(\overrightarrow u  = k\overrightarrow v \). Chọn mệnh đề đúng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Do \(\overrightarrow u  = k\overrightarrow v \) nên \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v \) cùng phương, suy ra \(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right] = \overrightarrow 0 \).

Câu 7 Trắc nghiệm

Tích có hướng của hai véc tơ \(\overrightarrow u  = \left( {1;2; - 1} \right)\) và \(\overrightarrow v  = \left( {2;4; - 2} \right)\) là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Tích có hướng của hai véc tơ là một véc tơ nên loại A và B.

Dễ thấy \(\overrightarrow v  = 2\overrightarrow u \) nên hai véc tơ cùng phương, do đó tích có hướng của chúng chính là véc tơ \(\overrightarrow 0  = \left( {0;0;0} \right)\).

Câu 8 Trắc nghiệm

Biết tích có hướng của hai véc tơ \(\overrightarrow u  = \left( {1;m;n} \right)\) và \(\overrightarrow v  = \left( { - \dfrac{1}{2};2;3} \right)\) bằng \(\overrightarrow 0 \). Giá trị của \(T = m + n\) là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Do tích có hướng của hai véc tơ bằng \(\overrightarrow 0 \) nên \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v \) cùng phương.

Do đó \(\dfrac{1}{{ - \dfrac{1}{2}}} = \dfrac{m}{2} = \dfrac{n}{3} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}m =  - 4\\n =  - 6\end{array} \right. \Rightarrow T = m + n = \left( { - 4} \right) + \left( { - 6} \right) =  - 10\)

Câu 9 Trắc nghiệm

Cho hai véc tơ \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( { - 6;100;10} \right)\) và \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( { - 2019;0;0} \right)\) và \(\overrightarrow {{u_3}} \) là tích có hướng của hai véc tơ \(\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} \). Chọn mệnh đề đúng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có: \(\overrightarrow {{u_3}}  = \left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right]\) nên \(\overrightarrow {{u_3}} \) có phương vuông góc với cả hai véc tơ còn lại.

Do đó \(\overrightarrow {{u_3}} .\overrightarrow {{u_1}}  = \overrightarrow {{u_3}} .\overrightarrow {{u_2}}  = 0\), A đúng.

Ngoài ra các đáp án còn lại đều sai.

Câu 10 Trắc nghiệm

Điều kiện nào dưới đây không được dùng để xét tính đồng phẳng của ba véc tơ khác \(\overrightarrow 0 \) \(\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} ,\overrightarrow {{u_3}} \)?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Để xét tính đồng phẳng của ba vec tơ \(\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} ,\overrightarrow {{u_3}} \) ta chỉ cần kiểm tra tích có hướng của hai véc tơ này nhân vô hướng với véc tơ thứ 3, nếu được kết quả bằng \(0\) nghĩa là ba véc tơ đồng phẳng.

Nghĩa là kiểm tra \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {{u_3}}  = 0\) hoặc \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_3}} } \right].\overrightarrow {{u_2}}  = 0\) hoặc \(\left[ {\overrightarrow {{u_3}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {{u_1}}  = 0\).

Câu 11 Trắc nghiệm

Cho hai véc tơ \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v \) có độ dài lần lượt là \(2\) và \(3\). Góc giữa chúng bằng \({60^0}\). Độ dài tích có hướng của hai véc tơ này là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có: \(\left| {\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right]} \right| = \left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|\sin \left( {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right)\) \( = 2.3.\sin {60^0} = 6.\dfrac{{\sqrt 3 }}{2} = 3\sqrt 3 \)

Câu 12 Trắc nghiệm

Cho hai véc tơ \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \) có độ dài lần lượt là \(1\) và \(2\). Biết tích có hướng của chúng là véc tơ \(\overrightarrow w \) có độ dài bằng \(2\). Góc tạo bởi \(\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} \) có độ lớn là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có: \(\left| {\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right]} \right| = \left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|\sin \left( {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right)\) \( \Rightarrow 2 = 1.2.\sin \left( {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right) \Leftrightarrow \sin \left( {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right) = 1 \Leftrightarrow \left( {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right) = {90^0}\)

Câu 13 Trắc nghiệm

Diện tích tam giác \(ABC\) không được tính theo công thức nào sau đây:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Dễ thấy các công thức ở mỗi đáp án A, B, C đều có thể dùng được để tính diện tích tam giác \(ABC\), chỉ có công thức ở đáp án D sai nên chọn D.

Câu 14 Trắc nghiệm

Cho tam giác \(ABC\) có tọa độ \(3\) đỉnh \(A\left( {1;2;3} \right),B\left( {0; - 1;1} \right)\) và \(C\left( { - 1;1;1} \right)\). Diện tích tam giác là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có: \(\overrightarrow {AB}  = \left( { - 1; - 3; - 2} \right),\overrightarrow {AC}  = \left( { - 2; - 1; - 2} \right)\) suy ra \(\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {4;2; - 5} \right)\).

Vậy diện tích tam giác \(ABC\) là \({S_{ABC}} = \dfrac{1}{2}\left| {\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right]} \right| = \dfrac{1}{2}\sqrt {{4^2} + {2^2} + {{\left( { - 5} \right)}^2}}  = \dfrac{{3\sqrt 5 }}{2}\)

Câu 15 Trắc nghiệm

Công thức nào sau đây được dùng để tính diện tích hình bình hành \(ABCD\) ?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Công thức tính diện tích hình bình hành \(ABCD\) là \({S_{ABCD}} = \left| {\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AD} } \right]} \right|\).

Câu 16 Trắc nghiệm

Công thức nào dưới đây không dùng để tính diện tích hình bình hành \(ABCD\)?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Hình bình hành \(ABCD\) có thể được tính theo các công thức A, B, D và không được tính theo công thức C.

Câu 17 Trắc nghiệm

Diện tích hình bình hành \(ABCD\) biết \(A\left( {1;2;3} \right),B\left( {0; - 1;1} \right)\) và \(C\left( { - 1;1;1} \right)\) là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có: \(\overrightarrow {AB}  = \left( { - 1; - 3; - 2} \right),\overrightarrow {AC}  = \left( { - 2; - 1; - 2} \right)\) suy ra \(\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {4;2; - 5} \right)\).

Vậy diện tích hình bình hành \(ABCD\) là \({S_{ABCD}} = \left| {\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right]} \right| = \sqrt {{4^2} + {2^2} + {{\left( { - 5} \right)}^2}}  = 3\sqrt 5 \)

Câu 18 Trắc nghiệm

Thể tích khồi tứ diện \(ABCD\) không được tính theo công thức:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Các công thức A, B, C đều được dùng để tính thể tích khối tứ diện \(ABCD\), chỉ có công thức D là sai.

Câu 19 Trắc nghiệm

Cho tứ diện \(ABCD\), biết \(A\left( {1;2;0} \right),B\left( {0;1; - 1} \right),C\left( {0;0;1} \right)\) và \(G\left( {2; - 1;0} \right)\) là trọng tâm tứ diện. Thể tích khối tứ diện đã cho là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

\(G\) là trọng tâm tứ diện nên \(\left\{ \begin{array}{l}{x_D} = 4{x_G} - {x_A} - {x_B} - {x_C} = 4.2 - 1 - 0 - 0 = 7\\{y_D} = 4{y_G} - {y_A} - {y_B} - {y_C} = 4.\left( { - 1} \right) - 2 - 1 - 0 =  - 7\\{z_D} = 4{z_G} - {z_A} - {z_B} - {z_C} = 4.0 - 0 - \left( { - 1} \right) - 1 = 0\end{array} \right.\) \( \Rightarrow D\left( {7; - 7;0} \right)\)

Khi đó \(\overrightarrow {AB}  = \left( { - 1; - 1; - 1} \right),\overrightarrow {AC}  = \left( { - 1; - 2;1} \right),\overrightarrow {AD}  = \left( {6; - 9;0} \right)\).

Ta có \(\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( { - 3;2;1} \right)\) \( \Rightarrow V = \dfrac{1}{6}\left| {\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right].\overrightarrow {AD} } \right| = \dfrac{1}{6}\left| { - 3.6 + 2.\left( { - 9} \right) + 1.0} \right| = 6\)

Câu 20 Trắc nghiệm

Thể tích khối hộp \(ABCD.A'B'C'D'\) không được tính theo công thức nào dưới đây?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Các công thức A, C, D đều là các công thức tính thể tích khối hộp \(ABCD.A'B'C'D'\).

Công thức B không phải công thức tính thể tích khối hộp vì đây là một véc tơ, không phải một số.