Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Toán học - Lớp 12
20/07 07:44:27

Tính góc giữa các cặp vecto sau: AC và AB; AD' và BD

Câu 1: Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh bằng 5.

a) Tính góc giữa các cặp vecto sau: AC và AB; AD' và BD.

b) Chứng minh AC' vuông góc với BD.
1 trả lời
Hỏi chi tiết
37
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải quyết các bài toán này, ta cần sử dụng các kiến thức về hình học không gian và vecto. Hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có các đỉnh A, B, C, D ở mặt đáy và A', B', C', D' ở mặt trên. Các cạnh của hình lập phương đều bằng 5.

### Câu 1a: Tính góc giữa các cặp vecto AC và AB; AD' và BD

#### Góc giữa vecto AC và AB
- Vecto \(\overrightarrow{AB}\) có tọa độ: \((5, 0, 0)\)
- Vecto \(\overrightarrow{AC}\) có tọa độ: \((5, 5, 0)\)

Để tính góc giữa hai vecto, ta sử dụng công thức:
\[ \cos \theta = \frac{\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v}}{|\overrightarrow{u}| \cdot |\overrightarrow{v}|} \]

Tích vô hướng của \(\overrightarrow{AB}\) và \(\overrightarrow{AC}\):
\[ \overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} = 5 \cdot 5 + 0 \cdot 5 + 0 \cdot 0 = 25 \]

Độ dài của \(\overrightarrow{AB}\):
\[ |\overrightarrow{AB}| = \sqrt{5^2 + 0^2 + 0^2} = 5 \]

Độ dài của \(\overrightarrow{AC}\):
\[ |\overrightarrow{AC}| = \sqrt{5^2 + 5^2 + 0^2} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2} \]

Vậy:
\[ \cos \theta = \frac{25}{5 \cdot 5\sqrt{2}} = \frac{25}{25\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2} \]

Suy ra:
\[ \theta = 45^\circ \]

#### Góc giữa vecto AD' và BD
- Vecto \(\overrightarrow{AD'}\) có tọa độ: \((0, 0, 5)\)
- Vecto \(\overrightarrow{BD}\) có tọa độ: \((-5, 5, 0)\)

Tích vô hướng của \(\overrightarrow{AD'}\) và \(\overrightarrow{BD}\):
\[ \overrightarrow{AD'} \cdot \overrightarrow{BD} = 0 \cdot (-5) + 0 \cdot 5 + 5 \cdot 0 = 0 \]

Độ dài của \(\overrightarrow{AD'}\):
\[ |\overrightarrow{AD'}| = \sqrt{0^2 + 0^2 + 5^2} = 5 \]

Độ dài của \(\overrightarrow{BD}\):
\[ |\overrightarrow{BD}| = \sqrt{(-5)^2 + 5^2 + 0^2} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2} \]

Vậy:
\[ \cos \theta = \frac{0}{5 \cdot 5\sqrt{2}} = 0 \]

Suy ra:
\[ \theta = 90^\circ \]

### Câu 1b: Chứng minh AC' vuông góc với BD

- Vecto \(\overrightarrow{AC'}\) có tọa độ: \((5, 5, 5)\)
- Vecto \(\overrightarrow{BD}\) có tọa độ: \((-5, 5, 0)\)

Tích vô hướng của \(\overrightarrow{AC'}\) và \(\overrightarrow{BD}\):
\[ \overrightarrow{AC'} \cdot \overrightarrow{BD} = 5 \cdot (-5) + 5 \cdot 5 + 5 \cdot 0 = -25 + 25 + 0 = 0 \]

Vì tích vô hướng bằng 0, nên hai vecto \(\overrightarrow{AC'}\) và \(\overrightarrow{BD}\) vuông góc với nhau.

Vậy ta đã chứng minh được \(\overrightarrow{AC'}\) vuông góc với \(\overrightarrow{BD}\).
2
0
Bảo Yến
20/07 07:49:14
+4đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng ký tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo