Trong không gian Oxyz, hãy xác định tọa độ của vectơ \(\overrightarrow i + 2\overrightarrow j + 5\overrightarrow k \).
Bài 7. Hệ trục tọa độ trong không gian
Luyện tập 4 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 63)
Thảo luận (1)
Hoạt động 4 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 63)
Trong không gian Oxyz, cho hai điểm \(M\left( {x;{\rm{ }}y;{\rm{ }}z} \right)\) và \(N\left( {x'y'z'} \right)\).
a) Hãy biểu diễn hai vectơ \(\overrightarrow {OM} \) và \(\overrightarrow {ON} \) qua các vectơ \(\overrightarrow i ,\overrightarrow j \) và \(\overrightarrow k \).
b) Xác định tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {MN} \).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Ta có: \(\overrightarrow {OM} = x.\overrightarrow i + y.\overrightarrow j + z.\overrightarrow k \), \(\overrightarrow {ON} = x'.\overrightarrow i + y'.\overrightarrow j + z'.\overrightarrow k \)
b) Ta có: \(\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {ON} - \overrightarrow {OM} = \left( {x'.\overrightarrow i + y'.\overrightarrow j + z'.\overrightarrow k } \right) - \left( {x.\overrightarrow i + y.\overrightarrow j + z.\overrightarrow k } \right)\)
\( = \left( {x' - x} \right).\overrightarrow i + \left( {y' - y} \right).\overrightarrow j + \left( {z' - z} \right).\overrightarrow k \)
Do đó, \(\overrightarrow {MN} = \left( {x' - x;y' - y;z' - z} \right)\).
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Luyện tập 2 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 62)
Tìm tọa độ của điểm N trong Hình 2.39.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTa có: \(\overrightarrow {ON} = 2\overrightarrow i + 5\overrightarrow j + 4\overrightarrow k \). Do đó, N(2; 5; 4).
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động 3 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 62)
Trong không gian Oxyz, cho vectơ \(\overrightarrow a \) tùy ý (H.2.41). Lấy điểm M sao cho \(\overrightarrow {OM} = \overrightarrow a \) và giải thích vì sao có bộ ba số (x; y; z) sao cho \(\overrightarrow a = x\overrightarrow i + y\overrightarrow j + z\overrightarrow k \).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTheo khái niệm tọa độ trong không gian ta có: \(\overrightarrow {OM} = x\overrightarrow i + y\overrightarrow j + z\overrightarrow k \). Mà \(\overrightarrow {OM} = \overrightarrow a \) nên \(\overrightarrow a = x\overrightarrow i + y\overrightarrow j + z\overrightarrow k \). Do đó, có bộ ba số (x; y; z) sao cho \(\overrightarrow a = x\overrightarrow i + y\overrightarrow j + z\overrightarrow k \).
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Luyện tập 3 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 62)
Trong Ví dụ 3, hãy xác định tọa độ của các điểm B, D và C’.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Theo Ví dụ 3 ta có: \(m = 2,n = 3,p = 5\).
Vì ABB’O là hình bình hành nên \(\overrightarrow {OB} = \overrightarrow {OB'} + \overrightarrow {OA} = n\overrightarrow j + p\overrightarrow k = 3\overrightarrow j + 5\overrightarrow k \). Do đó, B(0; 3; 5)
Vì OB’C’D’ là hình bình hành nên \(\overrightarrow {OC'} = \overrightarrow {OD'} + \overrightarrow {OB'} = m\overrightarrow i + n\overrightarrow j = 2\overrightarrow i + 3\overrightarrow j \). Do đó, C’(2; 3; 0)
Vì ADD’A’ là hình bình hành nên \(\overrightarrow {OD} = \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OD'} = m\overrightarrow i + p\overrightarrow k = 2\overrightarrow i + 5\overrightarrow k \). Do đó, D(2; 0; 5)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động 2 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 61)
Trong không gian Oxyz, cho một điểm M không thuộc các mặt phẳng tọa độ. Vẽ hình hộp chữ nhật OADB.CFME có ba đỉnh A, B, C lần lượt thuộc các tia Ox, Oy, Oz (H.2.37).a) Hai vectơ overrightarrow {OM} và overrightarrow {OA} + overrightarrow {OB} + overrightarrow {OC} có bằng nhau hay không?b) Giải thích vì sao có thể viết overrightarrow {OM} xoverrightarrow i + yoverrightarrow j + zoverrightarrow k với x, y, z là các số thực.
Đọc tiếp
Trong không gian Oxyz, cho một điểm M không thuộc các mặt phẳng tọa độ. Vẽ hình hộp chữ nhật OADB.CFME có ba đỉnh A, B, C lần lượt thuộc các tia Ox, Oy, Oz (H.2.37).
a) Hai vectơ \(\overrightarrow {OM} \) và \(\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} \) có bằng nhau hay không?
b) Giải thích vì sao có thể viết \(\overrightarrow {OM} = x\overrightarrow i + y\overrightarrow j + z\overrightarrow k \) với x, y, z là các số thực.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Vì OADB.CFME là hình hộp chữ nhật nên theo quy tắc hình hộp ta có: \(\overrightarrow {OM} = \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} \)
b) Vì \(\overrightarrow i \) là vectơ đơn vị trên trục Ox nên \(\overrightarrow {OA} = x\overrightarrow i \) với x là số thực.
Vì \(\overrightarrow j \) là vectơ đơn vị trên trục Oy nên \(\overrightarrow {OB} = y\overrightarrow j \) với y là số thực.
Vì \(\overrightarrow k \) là vectơ đơn vị trên trục Oz nên \(\overrightarrow {OC} = z\overrightarrow k \) với z là số thực.
Do đó, \(\overrightarrow {OM} = \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} = x\overrightarrow i + y\overrightarrow j + z\overrightarrow k \) với x, y, z là các số thực.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Câu hỏi (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 61)
Góc căn phòng trong Hình 2.34 có gợi lên hình ảnh về hệ tọa độ Oxyz trong không gian hay không? Nếu có hãy mô tả gốc tọa độ và các mặt phẳng tọa độ trong hình ảnh đó.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiGóc căn phòng trong Hình 2.34 gợi lên hình ảnh về hệ trục tọa độ Oxyz trong không gian.
Mô tả: Hệ tọa độ Oxyz có:
+ Mặt phẳng (Oxy) là sàn nhà, hai mặt phẳng (Oyz), (Ozx) hai bức tường. Khi đó, ba mặt phẳng đôi một vuông góc với nhau.
+ Gốc tọa độ O (trùng với một góc phòng) là giao điểm của ba trục Ox, Oy, Oz.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động 1 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 60)
Trong không gian, xét ba trục Ox, Oy, Oz có chung gốc O và đôi một vuông góc với nhau. Gọi overrightarrow i ,overrightarrow j ,overrightarrow k là các vectơ đơn vị trên các trục đó (H.2.35).a) Gọi tên các mặt phẳng tọa độ có trong Hình 2.35.b) Các mặt phẳng tọa độ trong Hình 2.35 có đôi một vuông góc với nhau không?
Đọc tiếp
Trong không gian, xét ba trục Ox, Oy, Oz có chung gốc O và đôi một vuông góc với nhau. Gọi \(\overrightarrow i ,\overrightarrow j ,\overrightarrow k \) là các vectơ đơn vị trên các trục đó (H.2.35).
a) Gọi tên các mặt phẳng tọa độ có trong Hình 2.35.
b) Các mặt phẳng tọa độ trong Hình 2.35 có đôi một vuông góc với nhau không?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Các mặt phẳng có trong hình vẽ là: Mặt phẳng (Oxy), (Oyz), (Ozx).
b) Vì \(Ox \bot Oy,Oy \bot Oz\), Ox và Oz cắt nhau tại O và nằm trong mặt phẳng (Oxz) nên \(Oy \bot \left( {Oxz} \right)\). Mà \(Oy \subset \left( {Oxy} \right) \Rightarrow \left( {Oxz} \right) \bot \left( {Oxy} \right),Oy \subset \left( {Oyz} \right) \Rightarrow \left( {Oyz} \right) \bot \left( {Oxz} \right)\)
Chứng minh tương tự ta có: \(\left( {Oyz} \right) \bot \left( {Oxy} \right)\)
Vậy ba mặt phẳng (Oxy), (Oyz), (Ozx) đôi một vuông góc với nhau.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Luyện tập 1 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 61)
Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’. Có thể lập một hệ tọa độ Oxyz có gốc O trùng với đỉnh C và các vectơ \(\overrightarrow i ,\overrightarrow j ,\overrightarrow k \) lần lượt cùng hướng với các vectơ \(\overrightarrow {CB} ,\overrightarrow {CD} ,\overrightarrow {CC'} \) không? Vì sao?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Vì ABCD. A’B’C’D’ là hình hộp chữ nhật nên các cạnh CC’, CB và CD đôi một vuông góc với nhau.
Các vectơ \(\overrightarrow {CB} ,\overrightarrow {CD} ,\overrightarrow {CC'} \) cùng có điểm đầu là C.
Do đó, suy ra có thể lập một hệ tọa độ Oxyz có gốc O trùng với đỉnh C và các vectơ \(\overrightarrow i ,\overrightarrow j ,\overrightarrow k \) lần lượt cùng hướng với các vectơ \(\overrightarrow {CB} ,\overrightarrow {CD} ,\overrightarrow {CC'} \).
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Vận dụng 1 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trang 62)
Trong tính huống mở đầu, hãy chọn một hệ tọa độ phù hợp và xác định tọa độ của chiếc bóng đèn với hệ tọa độ đó.
Trong Hình 2.34, một chiếc bóng đèn cách sàn nhà là 2m, cách hai bức tường lần lượt là 1m và 1,5m.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Mô tả: Hệ tọa độ Oxyz có:
+ Mặt phẳng (Oxy) là sàn nhà, hai mặt phẳng (Oyz), (Ozx) hai bức tường. Khi đó, ba mặt phẳng đôi một vuông góc với nhau.
+ Gốc tọa độ O (trùng với một góc phòng) là giao điểm của ba trục Ox, Oy, Oz.
Khi đó, bóng đèn có tọa độ (1,5; 1; 2).
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
