JavaScript is required

Câu hỏi:

Cho hình lập phương \(ABCD.A'B'C'D'\) có cạnh bằng \(a\). Xác định tính đúng/sai trong các khẳng định sau:

Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh (ảnh 1)

\(\overrightarrow {B'B} - \overrightarrow {DB} = \overrightarrow {B'D} \).

\(\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {BC} + \overrightarrow {BB'} = \overrightarrow {BD} \).

\(\left| {\overrightarrow {BC} - \overrightarrow {BA} + \overrightarrow {C'A} } \right| = 2a\).

Với \(M,\,N\) lần lượt là trung điểm của \(AD,\,BB'\) thì \(\cos \left( {\overrightarrow {MN} ,\,\,\overrightarrow {AC'} } \right) = \frac{{\sqrt 2 }}{3}\).

Trả lời:

Đáp án đúng: Đúng, Sai, Sai, Đúng


– Ta có: $\overrightarrow{B'B} - \overrightarrow{DB} = \overrightarrow{B'B} + \overrightarrow{BD} = \overrightarrow{B'D}$. Do đó, ý a) đúng.
– Theo quy tắc hình hộp, ta có: $\overrightarrow{BA} + \overrightarrow{BC} + \overrightarrow{BB'} = \overrightarrow{BD'} \neq \overrightarrow{BD}$. Vậy ý b) sai.
– Ta có: $\overrightarrow{BC} - \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{C'A} = \overrightarrow{AC} + \overrightarrow{C'A} = \overrightarrow{C'A} + \overrightarrow{AC} = \overrightarrow{C'C}$.
Do đó, $|\overrightarrow{BC} - \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{C'A}| = |\overrightarrow{CC'}| = CC' = a$. Vậy ý c) sai.
– 

Vì AC' là đường chéo của hình lập phương ABCD. A'B'C'D' có cạnh bằng $a$ nên $AC' = a\sqrt{3}$.
Ta có: $\overrightarrow{MN} = \overrightarrow{AN} - \overrightarrow{AM} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BN} - \overrightarrow{AM} = \overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{BB'} - \frac{1}{2}\overrightarrow{AD}$.
Suy ra $MN^2 = (\overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{BB'} - \frac{1}{2}\overrightarrow{AD})^2$
$= \overrightarrow{AB}^2 + \frac{1}{4}\overrightarrow{BB'}^2 + \frac{1}{4}\overrightarrow{AD}^2 + \overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BB'} - \overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AD} - \frac{1}{2}\overrightarrow{BB'} \cdot \overrightarrow{AD}$
$= a^2 + \frac{1}{4}a^2 + \frac{1}{4}a^2 + 0 - 0 - 0 = \frac{3}{2}a^2$.
Do đó, $|\overrightarrow{MN}|^2 = MN^2 = \frac{3}{2}a^2$, suy ra $|\overrightarrow{MN}| = \frac{a\sqrt{3}}{\sqrt{2}}$.
Theo quy tắc hình hộp, ta có: $\overrightarrow{AC'} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'}$.
Khi đó, $\overrightarrow{AC'} \cdot \overrightarrow{MN} = (\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'}) \cdot (\overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{BB'} - \frac{1}{2}\overrightarrow{AD})$
$= \overrightarrow{AB}^2 + \frac{1}{2}\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BB'} - \frac{1}{2}\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AD} \cdot \overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AD} \cdot \overrightarrow{BB'} - \frac{1}{2}\overrightarrow{AD}^2 + \overrightarrow{AA'} \cdot \overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AA'} \cdot \overrightarrow{BB'}$
$-\frac{1}{2}\overrightarrow{AA'} \cdot \overrightarrow{AD}$
$= AB^2 - \frac{1}{2}AD^2 + \frac{1}{2}AA' \cdot BB'$
$= a^2 - \frac{1}{2}a^2 + \frac{1}{2}a^2 = a^2$.
Vậy $\cos(\overrightarrow{MN}, \overrightarrow{AC'}) = \frac{\overrightarrow{MN} \cdot \overrightarrow{AC'}}{|\overrightarrow{MN}| \cdot |\overrightarrow{AC'}|} = \frac{a^2}{\frac{a\sqrt{3}}{\sqrt{2}} \cdot a\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{2}}{3}$. Do đó, ý d) đúng.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan