THCS
THCS
Bài 2.14 trang 32 SGK Toán 10 tập 1 – Kết nối tri thức là một bài tập quan trọng trong chương trình học Toán 10. Bài tập này yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức về vectơ để giải quyết các bài toán thực tế.
Montoan.com.vn xin giới thiệu lời giải chi tiết, dễ hiểu bài 2.14 trang 32 SGK Toán 10 tập 1 – Kết nối tri thức, giúp các em học sinh nắm vững kiến thức và tự tin làm bài tập.
Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình trên mặt phẳng tọa độ.
Đề bài
Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}y - 2x \le 2\\y \le 4\\x \le 5\\x + y \ge - 1\end{array} \right.\) trên mặt phẳng tọa độ.
Từ đó tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(F\left( {x;y} \right) = - x - y\) với \(\left( {x;y} \right)\) thỏa mãn hệ trên.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
- Biểu diễn các miền nghiệm của từng bất phương trình \(y - 2x \le 2\); \(y \le 4\); \(x \le 5\) và \(x + y \ge - 1\) trên cùng một mặt phẳng tọa độ.
Bước 1: Vẽ đường thẳng \(ax + by = c\)
Bước 2: Lấy điểm một điểm không thuộc đường thẳng \(ax + by = c\) và thay vào bất phương trình cần xác định miền nghiệm.
Bước 3: Nếu tọa độ điểm đó thỏa mãn bất phương trình thì miền nghiệm của bất phương trình chứa điểm đó.
- Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(F\left( {x;y} \right) = - x - y\)
Bước 1: Xác định các đỉnh của đa giác
Bước 2: Tính giá trị \(F\left( {x;y} \right) = - x - y\) tại các đỉnh đó và kết luận.
Lời giải chi tiết
Bước 1: Vẽ đường thẳng \(d_1: y-2x=2\) đi qua (0;2) và (-1;0).
Lấy điểm O(0;0) không thuộc \(d_1\). Vì 0-2.0=0<2 nên O thuộc miền nghiệm
Miền nghiệm của BPT \(y - 2x \le 2\) là nửa mp bờ \(d_1\), chứa điểm O.
Bước 2: Vẽ đường thẳng \(d_2: y=4\) đi qua (0;4) và (1;4).
Lấy điểm O(0;0) không thuộc \(d_2\). Vì 0<4 nên O thuộc miền nghiệm.
Miền nghiệm của BPT \(y \le 4\) là nửa mp bờ \(d_2\), chứa điểm O.
Bước 3: Vẽ đường thẳng \(d_3: x=5\) đi qua (5;0) và (5;1).
Lấy điểm O(0;0) không thuộc \(d_3\). Vì 0<5 nên O thuộc miền nghiệm
Miền nghiệm của BPT \(x \le 5\) là nửa mp bờ \(d_3\), chứa điểm O.
Bước 4: Vẽ đường thẳng \(d_4: x + y = - 1\) đi qua (-1;0) và (0;-1).
Lấy điểm O(0;0) không thuộc \(d_4\). Vì 0+0=0>-1 nên O thuộc miền nghiệm.
Miền nghiệm của BPT \(x + y \ge - 1\) là nửa mp bờ \(d_4\), chứa điểm O.
Miền biểu diễn nghiệm của hệ bất phương trình là miền tứ giác ABCD với
A(1;4); B(5;4), C(5;-6); D(-1;0).
Giá trị F tại các điểm A, B, C, D lần lượt là:
\(F\left( {1;4} \right) = - 1 - 4 = - 5\)
\(F\left( {5;4} \right) = - 5 - 4 = - 9\)
\(F\left( {5;-6} \right) = - 5 - (-6) = 1\)
\(F\left( { - 1;0} \right) = - \left( { - 1} \right) - 0 = 1\)
Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức F(x;y) là 1 và giá trị nhỏ nhất của biểu thức F(x;y) là -9.
Bài 2.14 trang 32 SGK Toán 10 tập 1 – Kết nối tri thức thuộc chương 2: Vectơ trong mặt phẳng. Bài toán này thường yêu cầu học sinh sử dụng các kiến thức về phép cộng, trừ vectơ, tích của một số với vectơ, và các tính chất của vectơ để tìm ra lời giải chính xác.
Cho hình bình hành ABCD. Gọi M là trung điểm của cạnh BC. Gọi N là giao điểm của AM và BD.
a) Chứng minh: vectơAN = vectơAB + vectơAD
Ta có: vectơAN = vectơAM + vectơMN
Vì M là trung điểm của BC nên vectơBM = vectơMC.
Ta có: vectơAM = vectơAB + vectơBM = vectơAB + vectơMC
Vì ABCD là hình bình hành nên vectơAD = vectơBC.
Do đó, vectơMC = vectơAD/2.
Suy ra: vectơAM = vectơAB + vectơAD/2
Vì N là giao điểm của AM và BD nên N nằm trên AM và BD. Ta có vectơAN = kvectơAM (với k là một số thực).
Mặt khác, vectơBN = xvectơBD (với x là một số thực).
Áp dụng định lý Menelaus cho tam giác BCD với đường thẳng AM, ta có:
(BM/MC) * (CN/ND) * (DA/AB) = 1
Vì BM = MC nên BM/MC = 1. Suy ra CN/ND = AB/DA = 1. Vậy CN = ND, tức là N là trung điểm của CD.
Do đó, vectơAN = vectơAB + vectơAD
b) Chứng minh: BN = vectơBD
Ta có: vectơBN = vectơBA + vectơAN
Mà vectơBA = -vectơAB và vectơAN = vectơAB + vectơAD
Suy ra: vectơBN = -vectơAB + vectơAB + vectơAD = vectơAD
Ta có: vectơBD = vectơBA + vectơAD = -vectơAB + vectơAD
Vậy vectơBN = vectơBD
Bài giải trên đã chứng minh được hai phần của bài 2.14 trang 32 SGK Toán 10 tập 1 – Kết nối tri thức. Hy vọng với lời giải chi tiết này, các em học sinh sẽ hiểu rõ hơn về cách áp dụng kiến thức vectơ vào giải toán.
