01Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1 (quy tắc hình hộp)
Cho hình hộp . Đặt , , .
a) Rút gọn .
b) là trung điểm . Biểu diễn theo , , .
c) Biểu diễn .
Giải.
a) , , nên tổng .
b) .
c) .
Ví dụ 2 (trọng tâm tứ diện)
Tứ diện có , lần lượt là trung điểm , .
a) Chứng minh trung điểm của thoả .
b) Tứ diện đều cạnh . Tính .
Giải.
a) , . Tổng vì là trung điểm .
b) (lấy ). Ba vectơ cùng độ dài , từng đôi hợp góc nên tích vô hướng mỗi cặp bằng : Vậy .
Ví dụ 3 (đồng phẳng)
Tứ diện . Điểm thuộc cạnh sao cho , điểm thuộc cạnh sao cho . Chứng minh ba vectơ , , đồng phẳng.
Giải. , với , . Gộp: (vì ). Do đó , không cùng phương (hai cạnh chéo nhau) nên ba vectơ đồng phẳng.
Tổng quát: với và thì ; điều này giải thích vì sao luôn song song với một mặt phẳng chứa và song song .
Ví dụ 4 (độ dài và góc bằng vectơ)
Hình hộp có , , , . Tính ; chứng minh ; tính .
Giải. Đặt , , : , , , .
- . , nên .
- . . Vậy .
- , nên .
Ví dụ 5 (hai cạnh đối của tứ diện đều)
Tứ diện đều cạnh . Chứng minh .
Giải. .