Đề bài


Câu 1. Cho tam giác ABC vuông tại B có trọng tâm là G. Biết rằng AB=3 và AC=5. Tính độ dài của các véctơ GBGC và GB+GC.


Câu 2. Cho tam giác ABC có trọng tâm G. Gọi E và F là các điểm xác định bởi AE=2AB và AF=25AC

a.Hãy biểu diễn các véctơ GE và GFtheo các véctơ AB và AC.

b.Chứng minh ba điểm G, E, F thẳng hàng.


Câu 3. Cho tam giác ABC và một đường thẳng Δ. Tìm trên Δ điểm M sao cho véctơ 2MA+MB+MCcó độ dài ngắn nhất.




































Lời giải chi tiết

Câu 1.

 

Theo Pitago BC=AC2AB2=259=4.

Gọi M là trung điểm BC. Khi đó AM=AB2+BM2=9+4=13 .

Ta có GBGC=CB. Suy ra |GBGC|=|CB|=CB=4 .

Tương tự GB+GC=2GM .

Suy ra |GB+GC|=|2GM|=2GM=23AM=2133 .

Câu 2.

 

a.Ta có

GE=AEAG=2AB23AM=2AB13(AB+AC)=53AB13AC

GF=AFAG=25AC23AM=25AC13(AB+AC)=13AB+115AC

b. Ta có GE=5GF . Suy ra GE và GF cùng phương nên G, E, F thẳng hàng.

Câu 3.

Gọi I là trung điểm BC và J là trung điểm AI.

Ta có

2MA+MB+MC

=2MA+2MI

=2(MA+MI)=4MJ

Do đó |2MA+MB+MC|=|4MJ|=4MJ

Suy ra 2MA+MB+MC có độ dài ngắn nhất khi và chỉ khi 4MJ ngắn nhất. Điều này xảy ra khi M là hình chiếu của J trên Δ .