Loigiai.com.vn cung cấp lời giải chi tiết và dễ hiểu cho các bài tập trong mục 2 của Chuyên đề học tập Toán 11 - Cánh diều, trang 6, 7, 8 và 9. Chúng tôi giúp bạn nắm vững kiến thức và tự tin giải quyết các bài toán khó.
Với đội ngũ giáo viên giàu kinh nghiệm, chúng tôi cam kết mang đến những lời giải chính xác, đầy đủ và phù hợp với chương trình học.
Cho vectơ (vec u) và điểm M trong mặt phẳng.
Cho phép tịnh tiến \({T_{\vec u}}\) và hai điểm M, N. Giả sử \(M' = {T_{\vec u}}\left( M \right),\,N' = {T_{\vec u}}\left( N \right)\)
a) Biểu diễn các vectơ \(\overrightarrow {MM'} \,\) và \(\overrightarrow {NN'} \) theo \(\vec u\).
b) Tìm mối liên hệ giữa hai vectơ \(\overrightarrow {M'N'} \) và \(\overrightarrow {MN} \).
c) So sánh các đoạn thẳng M'N' và MN.
Phương pháp giải:
+ Cho vectơ \(\overrightarrow u \), phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow u \) là phép biến hình biến điểm M thành điểm M’ sao cho \(\overrightarrow {MM'} = \overrightarrow u \).
+ Dựa vào quy tắc 3 điểm để làm
Lời giải chi tiết:
a) Vì \(M' = {T_{\vec u}}\left( M \right)\) nên \(\overrightarrow {MM'} = \vec u\).
Vì \(N' = {T_{\vec u}}\left( N \right)\) nên \(\overrightarrow {NN'} = \vec u\).
b) Theo quy tắc ba điểm ta có:
\(\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {MM'} + \overrightarrow {M'N} = \overrightarrow {MM'} + \overrightarrow {M'N'} + \overrightarrow {N'N} = \vec u + \overrightarrow {M'N'} + \left( { - \overrightarrow {NN'} } \right) = \vec u + \overrightarrow {M'N'} + \left( { - \vec u} \right) = \overrightarrow {M'N'} \)Vậy \(\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {M'N'} \).
c) Vì \(\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {M'N'} \) nên MN = M'N'.
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho đường tròn (C) có tâm O(0; 0) và bán kính R = 3. Xác định ảnh của đường tròn (C) qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\vec u = \left( {3;\,4} \right)\)
Phương pháp giải:
Xác định ảnh của tâm O qua phép tịnh tiến bằng cách:
Nếu \(M'(x';y')\) là ảnh của \(M(x;y)\) qua phép tịnh tiến \({T_{\overrightarrow u }}\) , \(\overrightarrow u = \left( {a;\,b} \right)\) thì biểu thức tọa độ của phép tịnh tiến là \(\left\{ \begin{array}{l}x' = x + a\\y' = y + b\end{array} \right.\)
Sau đó xác định ảnh của đường tròn qua phép tịnh tiến.
Lời giải chi tiết:
Ảnh của đường tròn (C) qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\vec u = \left( {3;\,4} \right)\) là một đường tròn bán kính bằng 3, gọi là (C').
Gọi O' là tâm của (C'). Ta có O' là ảnh của O qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\vec u = \left( {3;\,4} \right)\) nên \(\overrightarrow {OO'} = \vec u = \left( {3;\,4} \right)\). Suy ra O'(3; 4).
Vậy ảnh của đường tròn (C) là đường tròn (C') có tâm O'(3; 4), bán kính bằng 3.
Cho vectơ \(\vec u\) và điểm M trong mặt phẳng. Hãy xác định điểm M' trong mặt phẳng sao cho \(\overrightarrow {MM'} = \vec u\) (Hình 3).
Phương pháp giải:
Quan sát hình 3, xác định điểm M' thỏa mãn \(\overrightarrow {MM'} = \vec u\)
Lời giải chi tiết:
Cách xác định điểm M' trong mặt phẳng sao cho: \(\overrightarrow {MM'} = \vec u\)
- Qua M kẻ đường thẳng d song song với giá của vectơ (hoặc trùng với giá của vectơ \(\vec u\) nếu điểm M thuộc giá của vectơ \(\vec u\)).
- Trên đường thẳng d, lấy điểm M' sao cho \(MM' = \left( {\vec u} \right)\), và hướng từ M đến M' cùng hướng với vectơ \(\vec u\). (Tham khảo Hình 3)
Cho hình bình hành ABCD có O là giao điểm của hai đường chéo. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC, CD, DA. Xác định ảnh của các điểm N, P, C, A, M qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} .\)
Phương pháp giải:
Cho vectơ \(\overrightarrow u \), phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow u \) là phép biến hình biến điểm M thành điểm M’ sao cho \(\overrightarrow {MM'} = \overrightarrow u \).
Lời giải chi tiết:
+ Vì M và N lần lượt là trung điểm của AB và BC nên MN là đường trung bình của tam giác ABC, suy ra MN // AC và MN = AC. Do đó, \(\overrightarrow {NM} = \frac{1}{2}\overrightarrow {CA} \,\,(1)\).Vì O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD của hình bình hành ABCD nên O là trung điểm của AC, do đó \(OA = \frac{1}{2}AC\). Suy ra \(\overrightarrow {OA} = \frac{1}{2}\overrightarrow {CA} \) (2).
Từ (1) và (2) suy ra \(\overrightarrow {NM} = \overrightarrow {OA} \,\,(3)\)
Vậy ảnh của điểm N qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \) là điểm M.
+ Vì P và Q lần lượt là trung điểm của CD và DA nên PQ là đường trung bình của tam giác ADC, suy ra PQ // AC và \(PQ = \frac{1}{2}AC\). Do đó, \(\overrightarrow {PQ} = \frac{1}{2}\overrightarrow {CA} \) (4)
Từ (2) và (4) suy ra \(\overrightarrow {PQ} = \overrightarrow {OA} \)
Vậy ảnh của điểm P qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \) là điểm Q.
+ Vì O là trung điểm của AC nên \(\overrightarrow {CO} = \overrightarrow {OA} \).
Vậy ảnh của điểm C qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \) là điểm O.
+ Lấy điểm E đối xứng với điểm O qua điểm A, khi đó A là trung điểm của OE.
Suy ra \(\overrightarrow {AE} = \overrightarrow {OA} \).
Vậy ảnh của điểm A qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \) là điểm E.
+ Lấy điểm F đối xứng với điểm N qua điểm M, khi đó M là trung điểm của NF.
Suy ra \(\overrightarrow {NM} = \overrightarrow {MF} \,\,(5)\)
Từ (3) và (5) suy ra \(\overrightarrow {MF} = \overrightarrow {OA} \).
Vậy ảnh của điểm M qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \)
Xét phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {MN} \) (Hình 5).
a) Xác định các điểm A', B', C' lần lượt là ảnh của các điểm thẳng hàng A, B, C qua phép tịnh tiến trên.
b) Nêu mối quan hệ giữa ba điểm A', B', C'.
Phương pháp giải:
Cho vectơ \(\overrightarrow u \), phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow u \) là phép biến hình biến điểm M thành điểm M’ sao cho \(\overrightarrow {MM'} = \overrightarrow u \).
Lời giải chi tiết:
a) Vì A', B', C' lần lượt là ảnh của các điểm A, B, C qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {MN} \) nên ta xác định các điểm A', B', C' bằng cách lấy các điểm đó thỏa mãn: \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {MN} ,\,\overrightarrow {BB'} = \overrightarrow {MN} ,\,\overrightarrow {CC'} = \overrightarrow {MN} \) (như hình vẽ trên).
b) Vì \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {MN} ,\,\overrightarrow {BB'} = \overrightarrow {MN} \) nên \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {BB'} \), suy ra ABB'A' là hình bình hành.
Do đó, \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {A'B'} \,\,(1)\)
Vì \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {MN} ,\,\overrightarrow {CC'} = \overrightarrow {MN} \) nên \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {CC'} \), suy ra ACC'A' là hình bình hành.
Do đó, \(\overrightarrow {AC} = \overrightarrow {A'C'} \,\,(2)\)
Vì A, B, C là 3 điểm thẳng hàng với B nằm giữa A và C nên \(\overrightarrow {AB} = k\overrightarrow {AC} \,\,(k \ne 0)\) (3).
Từ (1), (2) và (3) suy ra \(\overrightarrow {A'B'} = k\overrightarrow {A'C'} \)
Vậy ba điểm A', B', C' thẳng hàng với B' nằm giữa A' và C'.
Cho vectơ \(\vec u\) và điểm M trong mặt phẳng. Hãy xác định điểm M' trong mặt phẳng sao cho \(\overrightarrow {MM'} = \vec u\) (Hình 3).
Phương pháp giải:
Quan sát hình 3, xác định điểm M' thỏa mãn \(\overrightarrow {MM'} = \vec u\)
Lời giải chi tiết:
Cách xác định điểm M' trong mặt phẳng sao cho: \(\overrightarrow {MM'} = \vec u\)
- Qua M kẻ đường thẳng d song song với giá của vectơ (hoặc trùng với giá của vectơ \(\vec u\) nếu điểm M thuộc giá của vectơ \(\vec u\)).
- Trên đường thẳng d, lấy điểm M' sao cho \(MM' = \left( {\vec u} \right)\), và hướng từ M đến M' cùng hướng với vectơ \(\vec u\). (Tham khảo Hình 3)
Cho hình bình hành ABCD có O là giao điểm của hai đường chéo. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC, CD, DA. Xác định ảnh của các điểm N, P, C, A, M qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} .\)
Phương pháp giải:
Cho vectơ \(\overrightarrow u \), phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow u \) là phép biến hình biến điểm M thành điểm M’ sao cho \(\overrightarrow {MM'} = \overrightarrow u \).
Lời giải chi tiết:
+ Vì M và N lần lượt là trung điểm của AB và BC nên MN là đường trung bình của tam giác ABC, suy ra MN // AC và MN = AC. Do đó, \(\overrightarrow {NM} = \frac{1}{2}\overrightarrow {CA} \,\,(1)\).Vì O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD của hình bình hành ABCD nên O là trung điểm của AC, do đó \(OA = \frac{1}{2}AC\). Suy ra \(\overrightarrow {OA} = \frac{1}{2}\overrightarrow {CA} \) (2).
Từ (1) và (2) suy ra \(\overrightarrow {NM} = \overrightarrow {OA} \,\,(3)\)
Vậy ảnh của điểm N qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \) là điểm M.
+ Vì P và Q lần lượt là trung điểm của CD và DA nên PQ là đường trung bình của tam giác ADC, suy ra PQ // AC và \(PQ = \frac{1}{2}AC\). Do đó, \(\overrightarrow {PQ} = \frac{1}{2}\overrightarrow {CA} \) (4)
Từ (2) và (4) suy ra \(\overrightarrow {PQ} = \overrightarrow {OA} \)
Vậy ảnh của điểm P qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \) là điểm Q.
+ Vì O là trung điểm của AC nên \(\overrightarrow {CO} = \overrightarrow {OA} \).
Vậy ảnh của điểm C qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \) là điểm O.
+ Lấy điểm E đối xứng với điểm O qua điểm A, khi đó A là trung điểm của OE.
Suy ra \(\overrightarrow {AE} = \overrightarrow {OA} \).
Vậy ảnh của điểm A qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \) là điểm E.
+ Lấy điểm F đối xứng với điểm N qua điểm M, khi đó M là trung điểm của NF.
Suy ra \(\overrightarrow {NM} = \overrightarrow {MF} \,\,(5)\)
Từ (3) và (5) suy ra \(\overrightarrow {MF} = \overrightarrow {OA} \).
Vậy ảnh của điểm M qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {OA} \)
Cho phép tịnh tiến \({T_{\vec u}}\) và hai điểm M, N. Giả sử \(M' = {T_{\vec u}}\left( M \right),\,N' = {T_{\vec u}}\left( N \right)\)
a) Biểu diễn các vectơ \(\overrightarrow {MM'} \,\) và \(\overrightarrow {NN'} \) theo \(\vec u\).
b) Tìm mối liên hệ giữa hai vectơ \(\overrightarrow {M'N'} \) và \(\overrightarrow {MN} \).
c) So sánh các đoạn thẳng M'N' và MN.
Phương pháp giải:
+ Cho vectơ \(\overrightarrow u \), phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow u \) là phép biến hình biến điểm M thành điểm M’ sao cho \(\overrightarrow {MM'} = \overrightarrow u \).
+ Dựa vào quy tắc 3 điểm để làm
Lời giải chi tiết:
a) Vì \(M' = {T_{\vec u}}\left( M \right)\) nên \(\overrightarrow {MM'} = \vec u\).
Vì \(N' = {T_{\vec u}}\left( N \right)\) nên \(\overrightarrow {NN'} = \vec u\).
b) Theo quy tắc ba điểm ta có:
\(\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {MM'} + \overrightarrow {M'N} = \overrightarrow {MM'} + \overrightarrow {M'N'} + \overrightarrow {N'N} = \vec u + \overrightarrow {M'N'} + \left( { - \overrightarrow {NN'} } \right) = \vec u + \overrightarrow {M'N'} + \left( { - \vec u} \right) = \overrightarrow {M'N'} \)Vậy \(\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {M'N'} \).
c) Vì \(\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {M'N'} \) nên MN = M'N'.
Xét phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {MN} \) (Hình 5).
a) Xác định các điểm A', B', C' lần lượt là ảnh của các điểm thẳng hàng A, B, C qua phép tịnh tiến trên.
b) Nêu mối quan hệ giữa ba điểm A', B', C'.
Phương pháp giải:
Cho vectơ \(\overrightarrow u \), phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow u \) là phép biến hình biến điểm M thành điểm M’ sao cho \(\overrightarrow {MM'} = \overrightarrow u \).
Lời giải chi tiết:
a) Vì A', B', C' lần lượt là ảnh của các điểm A, B, C qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\overrightarrow {MN} \) nên ta xác định các điểm A', B', C' bằng cách lấy các điểm đó thỏa mãn: \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {MN} ,\,\overrightarrow {BB'} = \overrightarrow {MN} ,\,\overrightarrow {CC'} = \overrightarrow {MN} \) (như hình vẽ trên).
b) Vì \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {MN} ,\,\overrightarrow {BB'} = \overrightarrow {MN} \) nên \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {BB'} \), suy ra ABB'A' là hình bình hành.
Do đó, \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {A'B'} \,\,(1)\)
Vì \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {MN} ,\,\overrightarrow {CC'} = \overrightarrow {MN} \) nên \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {CC'} \), suy ra ACC'A' là hình bình hành.
Do đó, \(\overrightarrow {AC} = \overrightarrow {A'C'} \,\,(2)\)
Vì A, B, C là 3 điểm thẳng hàng với B nằm giữa A và C nên \(\overrightarrow {AB} = k\overrightarrow {AC} \,\,(k \ne 0)\) (3).
Từ (1), (2) và (3) suy ra \(\overrightarrow {A'B'} = k\overrightarrow {A'C'} \)
Vậy ba điểm A', B', C' thẳng hàng với B' nằm giữa A' và C'.
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho đường tròn (C) có tâm O(0; 0) và bán kính R = 3. Xác định ảnh của đường tròn (C) qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\vec u = \left( {3;\,4} \right)\)
Phương pháp giải:
Xác định ảnh của tâm O qua phép tịnh tiến bằng cách:
Nếu \(M'(x';y')\) là ảnh của \(M(x;y)\) qua phép tịnh tiến \({T_{\overrightarrow u }}\) , \(\overrightarrow u = \left( {a;\,b} \right)\) thì biểu thức tọa độ của phép tịnh tiến là \(\left\{ \begin{array}{l}x' = x + a\\y' = y + b\end{array} \right.\)
Sau đó xác định ảnh của đường tròn qua phép tịnh tiến.
Lời giải chi tiết:
Ảnh của đường tròn (C) qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\vec u = \left( {3;\,4} \right)\) là một đường tròn bán kính bằng 3, gọi là (C').
Gọi O' là tâm của (C'). Ta có O' là ảnh của O qua phép tịnh tiến theo vectơ \(\vec u = \left( {3;\,4} \right)\) nên \(\overrightarrow {OO'} = \vec u = \left( {3;\,4} \right)\). Suy ra O'(3; 4).
Vậy ảnh của đường tròn (C) là đường tròn (C') có tâm O'(3; 4), bán kính bằng 3.
Mục 2 của Chuyên đề học tập Toán 11 - Cánh diều tập trung vào các kiến thức về phép biến hình. Đây là một phần quan trọng trong chương trình Toán 11, giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm như phép tịnh tiến, phép quay, phép đối xứng trục và phép đối xứng tâm. Việc nắm vững các kiến thức này là nền tảng để học tốt các phần tiếp theo của chương trình.
Các bài tập trên trang 6 tập trung vào việc xác định ảnh của một điểm, một đường thẳng, một hình qua phép tịnh tiến. Để giải các bài tập này, học sinh cần nắm vững định nghĩa của phép tịnh tiến và công thức tính tọa độ ảnh của một điểm qua phép tịnh tiến.
Trang 7 giới thiệu về phép quay và các bài tập liên quan đến việc xác định ảnh của một điểm, một đường thẳng, một hình qua phép quay. Học sinh cần hiểu rõ định nghĩa của phép quay, tâm quay và góc quay.
Các bài tập trên trang 8 xoay quanh phép đối xứng trục và việc tìm ảnh của các đối tượng hình học qua phép đối xứng này. Học sinh cần nắm vững khái niệm về trục đối xứng và cách xác định ảnh của một điểm qua trục đối xứng.
| Bài tập | Nội dung |
|---|---|
| Bài 5 | Tìm ảnh của điểm C(x0, y0) qua phép đối xứng trục Ox. |
| Bài 6 | Tìm ảnh của điểm D(x0, y0) qua phép đối xứng trục Oy. |
Trang 9 tập trung vào phép đối xứng tâm và các bài tập liên quan. Học sinh cần hiểu rõ định nghĩa của phép đối xứng tâm và cách xác định ảnh của một điểm qua phép đối xứng tâm.
Bài 7: Xác định ảnh của điểm E(x0, y0) qua phép đối xứng tâm I(a, b).
Bài 8: Chứng minh rằng hai đường thẳng đối xứng nhau qua một điểm I thì có hệ số góc bằng nhau.
Giải mục 2 trang 6, 7, 8, 9 Chuyên đề học tập Toán 11 - Cánh diều đòi hỏi sự nắm vững kiến thức về các phép biến hình và khả năng áp dụng các công thức một cách linh hoạt. Loigiai.com.vn hy vọng rằng với những lời giải chi tiết và hướng dẫn cụ thể, bạn sẽ tự tin hơn trong việc học tập và giải quyết các bài toán Toán 11.
Khám phá 'Sự Cứu Rỗi Của Thánh Nữ' của Higashino Keigo - một vụ án mạng phức tạp, xoay quanh những bí mật đen tối và góc khuất tâm lý. Đọc ngay để hiểu rõ hơn về sự thật rùng rợn!
Khám phá thế giới phân dạng, từ hình học trừu tượng đến ứng dụng trong nghệ thuật và tự nhiên. Tìm hiểu cách phân dạng tạo ra vẻ đẹp vô hạn!
Bạn đã bao giờ gặp một điều nghe có vẻ vô lý nhưng lại chứa đựng sự thật? Khám phá thế giới Paradox - những mâu thuẫn thú vị giúp bạn nhìn nhận cuộc sống dưới một góc độ mới lạ. Đọc ngay!
Khám phá 'Tên của trò chơi là bắt cóc' - cuốn sách hấp dẫn đưa bạn vào thế giới ngầm đầy rẫy những kẻ ác. Đánh giá chi tiết, phân tích sâu sắc và lý do bạn nên đọc ngay!
Tìm lời giải chi tiết cho các bài tập toán lớp 1 khó nhất! Hướng dẫn phụ huynh cách hỗ trợ con học toán hiệu quả, tạo hứng thú và đạt kết quả tốt nhất. Khám phá các mẹo học tập thông minh!
Review sách 'Dữ liệu tử thần' của Jeffery Deaver. Khám phá cách tội phạm sử dụng thông tin cá nhân và học cách bảo vệ dữ liệu của bạn ngay hôm nay!
