Lý thuyết Tổng và hiệu của hai vectơ lớp 10 (Kết nối tri thức)
Với lý thuyết Toán lớp 10 Bài 8: Tổng và hiệu của hai vectơ, ngắn gọn và bài tập tự luyện có lời giải chi tiết sách Kết nối tri thức sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm để học tốt môn Toán 10.
Lý thuyết Toán 10 Bài 8: Tổng và hiệu của hai vectơ - Kết nối tri thức
A. Lý thuyết Tổng và hiệu của hai vectơ
1. Tổng của hai vectơ
– Cho hai vectơ và . Lấy một điểm A tùy ý và vẽ , . Khi đó vectơ được gọi là tổng của hai vectơ và và được kí hiệu là + .
– Phép lấy tổng của hai vectơ được gọi là phép cộng vectơ.
– Quy tắc ba điểm: Với ba điểm bất kì A, B, C, ta có .
– Quy tắc hình bình hành: Nếu ABCD là hình bình hành thì .
– Với ba vectơ; , , tùy ý :
+ Tính chất giao hoán: + = + ;
+ Tính chất kết hợp: ( + ) + = + ( + );
+ Tính chất của vectơ–không: + = + = .
Chú ý: Do các vectơ ( + ) + và + ( + ) bằng nhau, nên ta còn viết chúng dưới dạng + + và gọi là tổng của ba vectơ , , . Tương tự, ta cũng có thể viết tổng của một số vectơ mà không cần dùng dấu ngoặc.
Ví dụ: Cho hình vuông ABCD có cạnh bằng 1. Tính độ dài của các vectơ , .
Hướng dẫn giải
Khi đó = = .
Suy ra : = .
Mặt khác ABCD là hình vuông có các cạnh bằng 1 nên độ dài đường chéo AC = .
Và = AC, suy ra = .
Do đó = = .
Ta có: = ( + ) + = + = .
Suy ra = .
Vậy = ; = .
2. Hiệu của hai vectơ
– Vectơ có cùng độ dài và ngược hướng với vectơ được gọi là vectơ đối của vectơ . Vectơ đối của vectơ kí hiệu là –.
– Vectơ được coi là vectơ đối của chính nó.
– Hai vectơ đối nhau khi và chỉ khi tổng của chúng bằng .
– Vectơ + (–) được gọi là hiệu của hai vectơ và và được kí hiệu là – . Phép lấy hiệu hai vectơ được gọi là phép trừ vectơ.
– Nếu + = thì – = + (–) = + + (–) = + = .
– Quy tắc hiệu: Với ba điểm O, M, N, ta có .
Ví dụ: Cho hình bình hành ABCD và một điểm O bất kì. Chứng minh rằng .
Hướng dẫn giải
Áp dụng quy tắc hiệu, ta có ; .
Mặt khác, vì ABCD là hình bình hành nên .
Vậy .
Nhận xét: Trong vật lý, trọng tâm của một vật là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật đó. Đối với một vật mỏng hình đa giác A1A2…An thì trọng tâm của nó là điểm G thỏa mãn .
Ví dụ:
– Nếu I là trung điểm của đoạn thẳng AB thì
– Nếu G là trọng tâm của tam giác ABC thì .
Chú ý:
– Phép cộng tương ứng với các quy tắc tổng hợp lực, tổng hợp vận tốc:
+ Nếu hai lực cùng tác động vào chất điểm A và được biểu diễn bởi các vectơ , thì hợp lực tác động vào A được biểu diễn bởi vectơ + .
+ Nếu một con thuyền di chuyển trên sông với vận tốc riêng (vận tốc so với dòng nước) được biểu diễn bở vectơ và vận tốc của dòng nước (so với bờ) được biểu diễn bởi vectơ thì vận tốc thực tế của thuyền (so với bờ) được biểu diễn bởi vectơ + .
Ví dụ: Con tàu di chuyển từ bờ sông bên này sang bờ sông bên kia với vận tốc riêng không đổi. Vectơ vận tốc thực tế của tàu được biểu thị như sau:
Ta biểu thị hai bờ sông là hai đường thẳng d1, d2 song song với nhau. Giả sử tàu xuất phát từ A và bánh lái luôn giữ để tàu tạo với bờ góc α.
Gọi , lần lượt là vectơ vận tốc riêng của tàu và vận tốc dòng nước.
Khi đó tàu chuyển động với vận tốc thực tế là: .
B. Bài tập tự luyện
B1. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Vectơ đối của vectơ - không là:
A. Mọi vectơ khác vectơ - không;
B. Không có vectơ nào ;
C. Chính nó;
D. Mọi vectơ kể cả vectơ – không.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là C
Vectơ được coi là vectơ đối của chính nó.
Câu 2. Cho hình bình hành ABCD có một điểm O bất kì. Đẳng thức nào sau đây đúng?

Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là B


Câu 3. Cho hình thoi ABCD có độ dài cạnh bằng 2 dm và . Tính độ dài vectơ .
A. 9,39 dm;
B. 3,06 dm;
C. 7,31 dm;
D. 2,70 dm.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là B

Vì ABCD là hình thoi nên ABCD là hình bình hành khi đó: (quy tắc hình bình hành)
Xét tam giác ABD có:

B2. Bài tập tự luận
Câu 4: Cho bốn điểm A, B, C, D. Chứng minh rằng:
a) .
b) .
Hướng dẫn giải
a) Ta có
=
Vậy .
b) Ta có: ; .
Vậy .
Bài 2: Hai lực và cùng tác động lên một vật, biết ||= 4N, || = 5N. Góc tạo bởi hai lực là 60°. Tính độ lớn của hợp lực + .
Hướng dẫn giải
Đặt ; . Ta vẽ hình bình hành ABCD.
Khi đó + = = (theo quy tắc hình bình hành).
Suy ra: | + | = ||
Do ABCD là hình bình hành nên AD // BC.
Suy ra (hai góc trong cùng phía của hai đường thẳng song song).
⇒ .
Mặt khác nên ; .
Áp dụng định lí côsin cho tam giác ABC ta có:
AC2 = AB2 + BC2 – 2.AB.BC.cosB
⇒ AC2 = 42 + 52 – 2.4.5.cos 120° = 61.
⇒ AC = ≈ 7,8.
Vậy, | + | ≈ 7,8 (N).
Trắc nghiệm Toán 10 Bài 8: Tổng và hiệu của hai vectơ
Câu 1. Quy tắc ba điểm được phát biểu:
A. Với ba điểm bất kì A, B, C ta có ;
B. Với ba điểm bất kì A, B, C ta có ;
C. Với ba điểm bất kì A, B, C ta có ;
D. Với ba điểm bất kì A, B, C ta có .
Đáp án đúng là D
Quy tắc ba điểm được phát biểu như sau: Với ba điểm bất kì A, B, C ta có .
Câu 2. Cho tam giác ABC có I là trung điểm cạnh AB và G là trọng tâm tam giác ABC. Đẳng thức nào sau đây sai:
A. ;
B. ;
C. ;
D. .
Đáp án đúng là A
Xét tam giác ABC, có:
(quy tắc ba điểm). Do đó D đúng.
Vì G là trọng tâm tam giác nên . Do đó B đúng.
Ta có I là trung điểm của AB nên hay . Do đó A sai và C đúng.
Câu 3. Cho tam giác ABC vuông cân tại A, đường cao AH và BC = 10cm. Tính độ dài vectơ .
A. 5cm;
B. 10dm;
C. 10cm;
D. 15cm.
Đáp án đúng là C
Xét tam giác ABC vuông cân tại A có AH là đường cao nên AH là đường trung tuyến suy ra H là trung điểm của BC.
Gọi D là điểm đối xứng với A qua H.
Xét tứ giác ABDC có AD cắt BC tại H là trung điểm của mỗi đường. Do đó ABDC là hình bình hành.
⇒ (quy tắc hình bình hành)
⇒
Ta lại có hình bình hành ABDC có nên ABDC là hình chữ nhật do đó AD = BC =10 cm.
⇒ .
Vậy độ dài là 10 cm.
Câu 4. Vectơ đối của vectơ - không là:
A. Mọi vectơ khác vectơ - không;
B. Không có vectơ nào ;
C. Chính nó;
D. Mọi vectơ kể cả vectơ – không.
Đáp án đúng là C
Vectơ được coi là vectơ đối của chính nó.
Câu 5. Cho hình bình hành ABCD có một điểm O bất kì. Đẳng thức nào sau đây đúng?
A. ;
B. ;
C. ;
D. .
Đáp án đúng là B
+) Áp dụng quy tắc hiệu ta có: và :
và ;
Vì ABCD là hình bình hành nên AB = CD và AB // CD khi đó . Suy ra và . Do đó B đúng, A sai.
+) Áp dụng quy tắc hiệu ta có: và :
Vì ABCD là hình bình hành nên AD = CB và AD // CB khi đó . Suy ra . Do đó C sai.
+) Áp dụng quy tắc hiệu ta có: và :
Vì hai vectơ và không cùng phương nên không bằng nhau. Suy ra . Do đó D sai.
Câu 6. Cho hình thoi ABCD có độ dài cạnh bằng 2 dm và . Tính độ dài vectơ .
A. 9,39 dm;
B. 3,06 dm;
C. 7,31 dm;
D. 2,70 dm.
Đáp án đúng là B
Vì ABCD là hình thoi nên ABCD là hình bình hành khi đó: (quy tắc hình bình hành)
Xét tam giác ABD có:
BD2 = AB2 + AD2 – 2.AB.AD.cos
⇔ BD2 = 22 + 22 – 2.2.2.cos100°
⇔ BD2 = 22 + 22 – 2.2.2.cos100°
⇔ BD2 ≈ 9,39
⇔ BD ≈ 3,06 dm
⇒
Vậy độ dài vectơ là 3,06 dm.
Câu 7. Cho hình bình hành ABCD có tâm O, G là trọng tâm tam giác BCD. Đẳng thức nào sau đây sai?
A. ;
B. ;
C. ;
D. .
Đáp án đúng là D
+) Ta có (quy tắc hình bình hành). Do đó A đúng.
+) Vì G là trọng tâm tam giác BCD nên . Do đó B đúng.
+) O là tâm của hình bình hành ABCD nên O là trung điểm của AC. Suy ra . Do đó C đúng.
+) Vì G là trọng tâm tam giác BCD nên GC = 2GA. Suy ra . Do đó D sai.
Câu 8. Tính tổng
A. ;
B. ;
C. ;
D. .
Đáp án đúng là D
Xét tổng
.
Câu 9. Cho hình bình hành ABCD. Hãy tìm điểm M để .
A. M là một điểm bất kì;
B. M là điểm thỏa mãn ACMD là hình bình hành;
C. M là điểm thỏa mãn ACDM là hình bình hành;
D. Không tồn tại điểm M.
Đáp án đúng là C
Ta có (quy tắc hình bình hành)
Khi đó hai vectơ và cùng hướng hay DM // CA, M nằm ở nửa mặt phẳng chứa điểm A bờ DC và DM = CA. Suy ra ACDM là hình bình hành.
Vậy điểm M là điểm thỏa mãn ACDM là hình bình hành.
Câu 10. Cho hình bình hành ABCD tâm O. Ba điểm M, N, P thỏa mãn:
+) ;
+);
+) .
Nhận xét nào sau đây đúng về M, N, P.
A. M là trung điểm của đoạn thẳng NP;
B. N là trung điểm của đoạn thẳng MP;
C. P là trung điểm của đoạn thẳng MN;
D. Cả A, B, C đều sai.
Đáp án đúng là C
+) Hình bình hành ABCD có tâm O nên O là trung điểm của BD.
Do nên M là trọng tâm của tam giác ADB.
Khi đó trên AO chọn M sao cho .
+) Do nên N là trọng tâm của tam giác DBC.
Khi đó trên CO chọn N sao cho .
+) Do nên P là trung điểm của MN (1).
Ta có AM = AO = AC = AC; CN = CO = AC = AC.
Do đó MN = AC.
MO = AO = AC = AC.
Khi đó MO = MN.
Mà O nằm giữa M và N nên O là trung điểm của MN (2).
Từ (1) và (2) suy ra P trùng O.
Vậy P là trung điểm của MN.
Câu 11. Hai lực cùng tác động lên một vật, cho . Tính độ lớn của hợp lực (biết góc giữa bằng 45°).
A. 10N;
B. 4N;
C. 5,32N;
D. 9,36N.
Đáp án đúng là D
Ta có hình vẽ sau:
Trong đó ABCD là hình bình hành,
Khi đó (quy tắc hình bình hành)
Vì ABCD là hình bình hành nên
Xét tam giác ABC:
Áp dụng định lí côsin trong tam giác ABC, ta có:
AC2 = AB2 + BC2 – 2AB.BC.cos
⇔ AC2 = 72 + 32 – 2.7.3.cos135°
⇔ AC2 =
⇔ AC ≈ 9,36
.
Câu 12. Cho lục giác đều ABCDEF và O là tâm. Có bao nhiêu đẳng thức dưới đây là đẳng thức đúng?
1. ;
II. ;
III. ;
IV. .
A. 1;
B. 2;
C. 3;
D. 4.
Đáp án đúng là A
+) Ta có . Do đó A sai.
+) Ta có . Do đó B đúng.
+) Ta có . Do đó C sai.
+) Ta có . Do đó D sai.
Câu 13. Hai người cùng kéo một con thuyền với hai lực có độ lớn lần lượt là 550 N, 800 N. Cho biết góc giữa hai vectơ là 52o.
Độ lớn của vectơ hợp lực là tổng của hai lực và nằm trong khoảng nào dưới đây?
A. (900; 1 000);
B. (1 000; 1 100);
C. (1 100; 1 200);
D. (1 200; 1 300).
Đáp án đúng là D
Dựng hình bình hành AOBC.
Khi đó .
Do AOBC là hình bình hành nên và OA = BC = 550.
Do đó .
Áp dụng định lí côsin vào tam giác OBC có:
OC2 = OB2 + BC2 - 2.OB.BC.cos
⇒OC2 = 8002 + 5502 - 2.800.550.cos 128o
⇒OC2 ≈ 1 484 282, 1
⇒ OC ≈ 1 218,3 N (do OC là độ dài đoạn thẳng nên OC > 0)
Suy ra ≈ 1 218,3 N.
Vậy độ lớn lực nằm trong khoảng (1 200; 1 300).
Câu 14. Cho hình vuông ABCD có cạnh bằng 1. So sánh độ dài của hai vectơ sau:
;
.
A. ;
B. ;
C. ;
D. .
Đáp án đúng là C
Ta có:
Do đó = 1.
Ta lại có: .
Do đó .
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ADC có:
AC2 = AD2 + DC2
⇒ AC2 = 12 + 12
⇒ AC2 = 2
⇒ AC = (do AC là độ dài đoạn thẳng)
Suy ra .
Vậy .
Câu 15. Cho hình vuông ABCD có cạnh bằng a và ba điểm G, H, K thỏa mãn: ; ; . Tính độ dài các vectơ .
A. ;
B. a;
C. ;
D. a
Đáp án đúng là C
Do nên K là trung điểm của AC.
Do đó K là giao điểm hai đường chéo của hình vuông ABCD.
Do nên G là trọng tâm của tam giác ABC.
Khi đó trên đoạn BK chọn điểm G sao cho .
Do nên H là trọng tâm của tam giác ADC.
Khi đó trên đoạn DK chọn điểm H sao cho .
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ADC vuông tại D có:
AC2 = AD2 + DC2
⇒ AC2 = a2 + a2
⇒ AC2 = 2a2
⇒ AC = a (do AC là độ dài đoạn thẳng nên AC > 0)
Do K là trung điểm của AC nên AK = AC = .
Do đó .
Do ABCD là hình vuông nên AC = BD.
Do đó BD = a.
Do H là trọng tâm của tam giác ADC nên HK = DK = BD = BD = .
Do G là trọng tâm của tam giác ABC nên KG = BK = BD =BD = .
Do đó HK + KG = + hay HG = .
Do đó .
Phần II. Trắc nghiệm đúng, sai
Câu hỏi. Cho tam giác . Bên ngoài của tam giác vẽ các hình bình hành
a).
b).
c).
d).
a) Đúng. Theo quy tắc ba điểm, ta có .
b) Sai. Ta có .
c) Sai. Ta có .
d) Đúng. Do là hình bình hành nên .
Do là hình bình hành nên .
Khi đó, .
Do là hình bình hành nên .
Khi đó, .
Vậy ta có
.
Vậy .
Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. Có hai lực , cùng tác động vào một vật đứng tại điểm , biết hai lực , đều có cường độ là và chúng hợp với nhau một góc . Hỏi vật đó phải chịu một lực tổng hợp có cường độ bằng bao nhiêu Newton (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?
Giả sử , .
Theo quy tắc hình bình hành, suy ra , như hình vẽ.
Ta có , , nên tam giác đều, suy ra .
Vậy .
Đáp án: 86,6.
Câu 2. Cho ba lực , , cùng tác động vào một vật tại điểm và vật đứng yên. Cho biết cường độ của , đều bằng và . Khi đó cường độ lực của bằng N. Xác định giá trị của .
Vật đứng yên nên ba lực đã cho cân bằng. Khi đó ta có .
Suy ra .
Dựng hình bình hành .
Ta có.
Suy ra (N). Vậy .
Đáp án: 25.
Xem thêm tóm tắt lý thuyết Toán lớp 10 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Lý thuyết Bài 9: Tích vô hướng của một vectơ với một số
Lý thuyết Bài 10: Vectơ trong mặt phẳng tọa độ
Lý thuyết Bài 11: Tích vô hướng của hai vectơ
Lý thuyết Bài 12: Số gần đúng và sai số
Xem thêm Tài liệu Toán lớp 10:
Trắc nghiệm Tổng và hiệu của hai vectơ lớp 10
Giáo án điện tử Tổng và hiệu của hai vectơ lớp 10
Giáo án Tổng và hiệu của hai vectơ lớp 10
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn lớp 10 (hay nhất) – Kết nối tri thức
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Kết nối tri thức
- Soạn văn lớp 10 (ngắn nhất) – Kết nối tri thức
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn lớp 10 - KNTT
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Kết nối tri thức
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Kết nối tri thức
- Văn mẫu lớp 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Ngữ văn 10 – Kết nối tri thức
- 100+ đề Đọc hiểu Ngữ Văn 10 (có đáp án)
- Giải sgk Tiếng Anh 10 Global Success – Kết nối tri thức
- Giải sbt Tiếng Anh 10 Global Success – Kết nối tri thức
- Ngữ pháp Tiếng Anh 10 Global success
- Bài tập Tiếng Anh 10 Global success theo Unit có đáp án
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh 10 Global success đầy đủ nhất
- Giải sgk Vật lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Vật lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Vật lí 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Vật lí 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề dạy thêm Vật lí 10 cả 3 sách (2026 có đáp án)
- Giải sgk Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề dạy thêm Hóa 10 cả 3 sách (2026 có đáp án)
- Giải sgk Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Lịch sử 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Lịch sử 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Lịch sử 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Lịch sử 10 - Kết nối tri thức
- Giải sgk Địa lí 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Địa Lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Địa lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Địa lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Công nghệ 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Công nghệ 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Kinh tế và pháp luật 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết KTPL 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng - an ninh 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Giáo dục quốc phòng 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Giáo dục quốc phòng 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Hoạt động trải nghiệm 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục thể chất 10 – Kết nối tri thức
