Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Tài liệu chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng trong Chuyên đề dạy thêm Toán 10 Cánh diều gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Toán 10.

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Xem thử

Chỉ từ 450k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Toán 10 Cánh diều bản word có lời giải chi tiết:

Quảng cáo

BÀI 1: TỌA ĐỘ CỦA VECTƠ
BÀI 2: BIỂU THỨC TỌA ĐỘ CỦA CÁC PHÉP TOÁN VECTƠ

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Nhắc lại hệ tọa độ:

Hệ trục tọa độ O;i→,j→ gồm hai trục O;i→ và O;j→ vuông góc với nhau.

Điểm gốc O chung của hai trục gọi là gốc tọa độ. Trục O;i→ được gọi là trục hoành và kí hiệu là Ox, trục O;j→ được gọi là trục tung và kí hiệu là Oy. Các vectơ i→ và j→ là các vectơ đơn vị trên Ox và Oy và |i→|=|j→|=1.Hệ trục tọa độ O;i→,j→ còn được kí hiệu là Oxy

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Mặt phẳng mà trên đó đã cho một hệ trục tọa độ Oxy còn được gọi là mặt phẳng tọa độ Oxy

Hay gọi tắt là mặt phẳng Oxy

I. TỌA ĐỘ CỦA MỘT ĐIỂM

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho một điểm M tùy ý.

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Từ M kẻ đường thẳng vuông góc với trục hoành và cắt trục hoành tại điểm H ứng với số a. Số a là hoành độ của điểm M.

Từ M kẻ đường thẳng vuông góc với trục tung và cắt trục tung tại điểm K ứng với số b. Số b là tung độ của điểm M.

Cặp số a;b là tọa độ của điểm M trong mặt phẳng tọa độ Oxy.

Ta kí hiệu là Ma;b

Quảng cáo

I. TỌA ĐỘ VECTƠ

Tọa độ của điểm M là tọa độ của vectơ OM→.

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Trong mặt phẳng Oxy cho một vectơ u→ tùy ý. Vẽ OA→=u→. Với mỗi vectơ u→ ta xác định được duy nhất một điểm A sao cho OA→=u→

Với mỗi vectơ u→trong mặt phẳng tọa độ Oxy tọa độ của u→ là tọa độ của điểm A sao cho OA→=u→

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, nếu u→=x;y thì u→=x i→+y j→ .

Ngược lại nếu u→=x i→+y j→ thì u→=x;y

Do đó:

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Nhận xét. Từ định nghĩa tọa độ của vectơ, ta thấy hai vectơ bằng nhau khi và chỉ khi chúng có hoành độ bằng nhau và tung độ bằng nhau.

Nếu u→=x;y và u'→=x';y' thì

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Như vậy, mỗi vectơ được hoàn toàn xác định khi biết tọa độ của nó.

Quảng cáo

III. LIÊN HỆ GIỮA TOẠ ĐỘ CỦA ĐIỂM VÀ TOẠ ĐỘ CỦA VECTƠ

Cho A(xA;yA),B(xB;yB)

thì AB→=xB−xA;yB−yA

IV. BIỂU THỨC TỌA ĐỘ CỦA PHÉP TOÁN VECTƠ

Cho u→=(x;y); v→=x';y' và số thực k.

Khi đó ta có :

1) u→±v→=x±x';y±y'

2) k.u→=(kx;ky)

3) u→.v→=x.x'+y.y'

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

V. TỌA ĐỘ TRUNG ĐIỂM CỦA ĐOẠN THẲNG. TỌA ĐỘ TRỌNG TÂM CỦA TAM GIÁC

Cho đoạn thẳng AB có AxA;yA,BxB;yB. Ta dễ dàng chứng minh được tọa độ trung điểm IxI;yI của đoạn thẳng AB là:

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Cho tam giác ABC có AxA;yA, BxB;yB, CxC;yC.

Khi đó tọa độ của trọng tâm GxG;yG của tam giác ABC được tính theo công thức:

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

VI. BIỂU THỨC TỌA ĐỘ CỦA TÍCH VÔ HƯỚNG

Trên mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai vectơ a→=a1;a2,b→=b1;b2.

Khi đó a→.b→=a1.b1+a2.b2

Quảng cáo

Ứng dụng biểu thức tọa độ của các phép toán vecto

Trên mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai vectơ a→=a1;a2,b→=b1;b2 và hai điểm AxA;yA,BxB;yB.

Ta có:

1) a→⊥b→⇔a→.b→=0⇔a1b1+a2b2=0

2) a→,b→ cùng phương ⇔a1b1−a2b2=0

3) |a→|=a12+a22

4) AB=|AB→|=xB−xA2+yB−yA2

5) cosa→;b→=a→.b→|a→|.|b→|=a1b1+a2b2a12+a22.b12+b22

(a→=a1;a2 và b→=b1;b2 đều khác 0→)

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Câu 1. Trên trục O ; i→ cho các điểm A,B,C lần lượt có tọa độ 1;-2;3.

Tính độ dài đại số của các vectơ AB→,BC→. Từ đó suy ra hai vectơ AB→,BC→ ngược hướng?

Lời giải

Ta có:

AB¯=−2−1=−3, BC¯=3−−2=5.

Do đó vectơ AB→ ngược hướng với vectơ i→ và vectơ BC→ cùng hướng với vectơ i→.

Câu 2. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho a→=2i→, b→=−3j→, c→=3i→−4j→.

a) Tìm tọa độ của các vectơ a→, b→, c→, m→=3a→−2 b→.

b) Phân tích vectơ c→ theo hai vectơ a→, b→.

Lời giải

a) Ta có:

a→=2 ; 0, b→=0 ; −3, c→=3 ; −4.

Khi đó 3a→=6 ; 0, −2b→=0 ; 6 nên m→=3a→−2b→=6+0 ; 0+6=6 ; 6

b) Ta có hai vectơ a→, b→ không cùng phương.

Theo yêu cầu của đề bài ta cần tìm bộ số x, y thỏa mãn c→=xa→+yb→

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Vậy ta viết được c→=32a→+43b→.

Câu 3. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho A2 ; 1, B−1 ; −2, C−3 ; 2.

a) Tìm tọa độ trung điểm của đoạn thẳng AC

b) Chứng minh ba điểm A,B,C tạo thành một tam giác.

c) Tìm tọa độ trọng tâm tam giác ABC.

Lời giải

a) Gọi M là trung điểm AC thì M2−32 ; 1+22 hay M−12 ; 32.

b) Tính được AB→=−3 ; −3, AC→=−5 ; 1 dẫn đến hai vectơ đó không cùng phương. Nói cách khác ba điểm A,B,C tạo thành một tam giác.

c) Gọi G là trọng tâm tam giác ABC thì G2−1−33 ; 1−2+23 hay G−23 ; 13

Câu 4. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho A2 ; 1>, B−1 ; −2, C−3 ; 2

a) Tìm tọa độ điểm E sao cho C là trung điểm của đoạn thẳng EB

b) Xác định tọa độ điểm D sao cho tứ giác ABCD là hình bình hành.

Lời giải

a) Do C là trung điểm của đoạn thẳng EB nên:

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Vậy E−5 ; 6

b) Gọi

DxD ; yD⇒DC→=−3−xD ; 2−yD

Do tứ giác ABCD là hình bình hành nên:

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Ta thấy A,B,C,D không thẳng hàng.

Vậy D0 ; 5 là đáp án bài toán.

Câu 5. Trong mặt phẳng Oxy, cho các điểm A1 ;3, B4 ;0. Tìm tọa độ điểm M thỏa 3AM→+AB→=0→?

Lời giải

Giả sử MxM;yM

suy ra AM→=xM−1 ;yM−3 và AB→=3 ;−3

Ta có:

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Câu 6. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình bình hành ABCD có A3 ; 4, C8 ; 1. Gọi M là trung điểm của cạnh BC, N là giao điểm của BD và AM. Xác định các đỉnh còn lại của hình bình hành ABCD, biết N133 ; 2.

Lời giải

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Do I là tâm của hình bình hành ABCD, ta có I là trung điểm của đoạn thẳng ACnên I112 ; 52

Xét tam giác ABC thì BI, AM là hai đường trung tuyến nên Nlà trọng tâm tam giác ABC

Do đó:

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Vậy B2 ; 1,D9 ; 4

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Câu 1. Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, cho các điểm M1;3, N4;2 .

a) Tính độ dài của các đoạn thẳng OM, ON, MN.

b) Chứng minh rằng tam giác OMN vuông cân.

Câu 2. Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, cho các vectơ a→=3i→−2j→,b→=4;−1 và các điềm M−3;6, N3;−3

a) Tìm mối liên hệ giữa các vectơ MN→ và 2a→−b→

b) Các điểm O,M,N có thẳng hàng hay không?

c) Tìm điềm Px;y để OMNP là một hình bình hành.

Câu 3. Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, cho các điềm A1;3,B2;4,C−3;2.

a) Hãy chứng minh rằng A, B , C là ba đỉnh của một tam giác.

b) Tìm toạ độ trung điểm M của đoạn thẳng AB

c) Tìm toạ độ trọng tâm G của tam giác ABC

d) Tìm điểm Dx;y để O0;0 là trọng tâm của tam giác ABD

Câu 4. Sự chuyển động của một tàu thủy được thề hiện trên một mặt phẳng toạ độ như sau: Tàu khời hành từ vị trí A1;2 chuyền động thẳng đều với vận tốc (tính theo giờ) được biểu thị bời vectơ v→=3;4. Xác định vị trí của tàu (trên mặt phẳng toạ độ) tại thời điểm sau khi khởi hành 1,5 giờ.

Câu 5. Trong Hình 4.38, quân mã đang ở vị trí có toạ độ 1;2 . Hỏi sau một nước đi, quân mã có thể đến những vị trí nào?

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

DẠNG 1: TÌM TỌA ĐỘ ĐIỂM, TỌA ĐỘ VECTƠ TRÊN MẶT PHẲNG Oxy

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Câu 1: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy. Cho điểm Mx;y. Tìm tọa độ của các điểm M1 đối xứng với M qua trục hoành?

Câu 2: Trong không gian Oxy, cho hai điểm A1; 2, B−2; 3. Tìm tọa độ của vectơ AB→?

Câu 3: Vectơ a→=−4;0 được phân tích theo hai vectơ đơn vị i→; j→ như thế nào?

Câu 4: Trong hệ trục tọa độ Oxy, cho hình vuông ABCD tâm I và có A(1;3). Biết điểm B thuộc trục Ox và BC→ cùng hướng với i→. Tìm tọa độ các vectơ AC→?

Câu 5: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy. Cho hình thoi ABCD cạnh a và BAD^=600. Biết A trùng với gốc tọa độ O; C thuộc trục Ox và xB≥0, yB≥0. Tìm tọa độ các đỉnh B và C của hình thoi ABCD

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Câu 1: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tọa độ i→ là

A. i→=0; 0

B. i→=0; 1

C. i→=1; 0

D. i→=1; 1

Câu 2: Trong hệ tọa độ Oxy cho A5;2, B10;8. Tìm tọa độ của vectơ AB→?

A. 15;10

B. 2;4

C. 5;6

D. 50;16

Câu 3: Trong mặt phẳng Oxy cho A=5;−2,B=10;8. Tọa độ vectơ AB→ là:

A. AB→15;10

B. AB→2;4

C. AB→5;10

D. AB→50;16

Câu 4: Trong mặt phẳng toạ độ Oxy cho hai điểm A1; 4 và B3;5. Khi đó:

A. AB→=−2;−1

B. BA→=1;2

C. AB→=2;1

D. AB→=4;9

Câu 5: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho A5;3, B7;8. Tìm tọa độ của véctơ AB→

A. 15;10

B. 2;5

C. 2;6

D. −2;−5

Câu 6: Trong hệ tọa độ Oxycho tam giác ABC có B9;7,C11;−1. Gọi M,N lần lượt là trung điểm của AB,AC. Tìm tọa độ vectơ MN→?

A. 2;−8

B. 1;−4

C. 10;6

D. 5;3

Câu 7: Trong hệ tọa độ Oxy, cho hình vuông ABCD có gốc O làm tâm hình vuông và các cạnh của nó song song với các trục tọa độ. Khẳng định nào đúng?

A. |OA→+OB→|=AB.

B. OA→−OB→,DC→ cùng hướng.

C. xA=−xC,yA=yC.

D. xB=−xC,yB=−yC.

Câu 8: Trong hệ tọa độ Oxy, cho M3;−4. Gọi M1,M2 lần lượt là hình chiếu vuông góc của M trên Ox,Oy. Khẳng định nào đúng?

A. OM1¯=−3.

B. OM2¯=4.

C. OM1→−OM2→=−3;−4

D. OM1→+OM2→=3;−4

Câu 9: Trong hệ tọa độ Oxy cho hình bình hành OABC,C∈Ox. Khẳng định nào sau đây đúng?

A. AB→ có tung độ khác 0

B. A,B có tung độ khác nhau.

C. C có hoành độ khác 0

D. xA+xC−xB=0.

Câu 10: Trong hệ trục tọa độ O, i→, j→, cho tam giác đều ABC cạnh G, biết O là trung điểm BC, i→ cùng hướng với OC→, j→ cùng hướng OA→. Tìm tọa độ của các đỉnh của tam giác ABC.Gọi xA,xB,xC lần lượt là hoành độ các điểm A,B,C. Giá trị của biểu thức xA+xB+xC bằng:

A. 0

B. a2

C. a32

D. −a2

Câu 11: Trong hệ trục tọa độ O, i→, j→, cho tam giác đều ABC cạnh a, biết O là trung điểm B, i→ cùng hướng với OC→, j→ cùng hướng OA→. Tìm tọa độ tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC

A. G0;a36

B. G0;a34

C. Ga36; 0

D. Ga34; 0

Câu 12: Trong hệ trục tọa độ O, i→, j→, cho hình thoi ABCD tâm O có

AC=8, BD=6. Biết OC→ và i→ cùng hướng, OB→ và j→ cùng hướng. Tính tọa độ trọng tâm tam giác ABC

A. G0; 1

B. G−1; 0

C. 12; 0

D. 0; 32

DẠNG 2: XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ ĐIỂM, VECTƠ LIÊN QUAN ĐẾN BIỂU THỨC DẠNG u→+v→,u→-v→,ku→

Chuyên đề Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng lớp 10 (Cánh diều)

Câu 1: Trong không gian Oxy, cho hai vectơ a→1; 3, b→3; −4.
Tìm tọa độ vectơ a→−b→?

Câu 2: Cho a→=x;2,b→=−5;1,c→=x;7.
Tìm x để Vec tơ c→=2a→+3b→.

Câu 3: Cho hai điểm A1;0 và B0;−2. Tọa độ điểm D sao cho AD→=−3AB→ là:

Câu 4: Trong mặt phẳng Oxy, cho các điểm A1;3,B4;0. Tọa độ điểm M thỏa 3AM→+AB→=0→ là

Câu 5: Trong mặt phẳng Oxy, cho các điểm A−3;3,B1;4,C2;−5. Tọa độ điểm M thỏa mãn 2MA→−BC→=4CM→ là:

................................

................................

................................

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Toán lớp 10 sách mới hay khác:

Để học tốt lớp 10 các môn học sách mới:


Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học