Bài tập Vận dụng tọa độ của vectơ để giải quyết một số bài toán thực tiễn lớp 12 (có lời giải)

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Theo đề ta có A(1,5; 1; −0,5); C(1; 3; 2); \(\overrightarrow {AC} = \left( { - 0,5;2;2,5} \right)\).

Gọi \(B\left( {x;y;0} \right)\)\( \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( {x - 1,5;y - 1;0,5} \right)\).

Vì \(\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} \) cùng phương nên \(\frac{{x - 1,5}}{{ - 0,5}} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{{0,5}}{{2,5}} = \frac{1}{5}\)\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{7}{5}\\y = \frac{7}{5}\end{array} \right.\).

 Vậy \(B\left( {\frac{7}{5};\frac{7}{5};0} \right)\).

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ, khi đó ta có điểm A(4; 0; 3) và điểm \(B\left( {0;3;\frac{5}{2}} \right)\)

Suy ra \(\overrightarrow {AB} = \left( { - 4;3; - \frac{1}{2}} \right)\). Do đó độ dài đoạn thẳng AB = 5,025.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Quãng đường mà máy bay bay được sau 30 phút kể từ lúc ra đa phát hiện là:

\(\frac{1}{2}MQ = \frac{1}{2}\sqrt {{{\left( {1400 - 1000} \right)}^2} + {{\left( {800 - 600} \right)}^2} + {{\left( {16 - 4} \right)}^2}} \approx 224\) km.

Đáp án đúng là: C

Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {5; - 3;8} \right)\)\( \Rightarrow AB = \sqrt {{5^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2} + {8^2}} \approx 10\).

Vậy dây cáp có chiều dài tối thiểu là 10 mét.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Theo đề ta có \(\overrightarrow {MN} = \frac{3}{4}\overrightarrow {MQ} \)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a - 1000 = \frac{3}{4}\left( {1400 - 1000} \right)\\b - 600 = \frac{3}{4}\left( {800 - 600} \right)\\c - 14 = \frac{3}{4}\left( {18 - 14} \right)\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1300\\b = 750\\c = 17\end{array} \right.\).

Do đó a + b + c = 2067.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Ta có \(\overrightarrow {SA} = \left( { - 2;0; - 4} \right),\overrightarrow {SB} = \left( {1;\sqrt 3 ; - 4} \right),\overrightarrow {SC} = \left( {1; - \sqrt 3 ;4} \right)\) \( \Rightarrow SA = SB = SC = \sqrt {20} \).

Lại có \(\overrightarrow {AB} = \left( {3;\sqrt 3 ;0} \right),\overrightarrow {AC} = \left( {3; - \sqrt 3 ;0} \right),\overrightarrow {BC} = \left( {0; - 2\sqrt 3 ;0} \right)\) \( \Rightarrow AB = AC = BC = \sqrt {12} \).

Suy ra hình chóp S.ABC đều có đường cao là SO = 4 với O(0; 0; 0) là trọng tâm tam giác ABC.

Mặt khác \(\overrightarrow {{F_1}} = k\overrightarrow {SA} = \left( { - 2k;0; - 4k} \right)\), \(\overrightarrow {{F_2}} = k\overrightarrow {SB} = \left( {k;\sqrt 3 k; - 4k} \right)\),

\(\overrightarrow {{F_3}} = k\overrightarrow {SC} = \left( {k; - \sqrt 3 k; - 4k} \right)\)\( \Rightarrow \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \left( {0;0; - 12k} \right)\).

Mà \(\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow P = \left( {0;0; - 30} \right)\) nên −12k = −30 \( \Leftrightarrow k = \frac{5}{2}\).

Suy ra \(\overrightarrow {{F_1}} = \left( { - 5;0; - 10} \right),\overrightarrow {{F_2}} = \left( {\frac{5}{2};\frac{{5\sqrt 3 }}{2}; - 10} \right)\). Vậy \(\overrightarrow {{F_1}} \cdot \overrightarrow {{F_2}} = \frac{{175}}{2} = 87,5\).

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Ta có \(\overrightarrow {E{A_1}} = \left( {0;1; - 8} \right),\overrightarrow {E{A_2}} = \left( {\frac{{\sqrt 3 }}{2}; - \frac{1}{2}; - 8} \right),\overrightarrow {E{A_3}} = \left( {\frac{{ - \sqrt 3 }}{2}; - \frac{1}{2}; - 8} \right)\)

Nên \(E{A_1} = E{A_2} = E{A_3} = \sqrt {65} \).

Mặt khác \(\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right|\) vì đèn cân bằng và trọng lực của đèn tác dụng đều lên 3 chân của giá đỡ.

Do đó \(\overrightarrow {{F_1}} = k\overrightarrow {E{A_1}} = \left( {0;k; - 8k} \right),\overrightarrow {{F_2}} = k\overrightarrow {E{A_2}} = \left( {\frac{{\sqrt 3 }}{2}k; - \frac{1}{2}k; - 8k} \right)\),

\(\overrightarrow {{F_3}} = k\overrightarrow {E{A_3}} = \left( { - \frac{{\sqrt 3 }}{2}k; - \frac{1}{2}k; - 8k} \right)\) \( \Rightarrow \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \left( {0;0; - 24k} \right)\).

Mà \(\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow P = \left( {0;0; - 240} \right)\) Þ −24k = −240 Þ k =10.

Vậy \(\overrightarrow {{F_1}} = \left( {0;10; - 80} \right)\).