ThoátLý thuyếtTích vô hướng và ứng dụng Công cụ
1/13

Trang 1: Định nghĩa Tích Vô Hướng

Mạch 1/4

Định nghĩa Tích Vô Hướng

Tích vô hướng của hai vectơ a⃗\vec{a} và b⃗\vec{b}, ký hiệu a⃗⋅b⃗\vec{a}\cdot\vec{b}, được định nghĩa bởi công thức: a⃗⋅b⃗=∣a⃗∣ ∣b⃗∣cos⁡(a⃗,b⃗)\vec{a}\cdot\vec{b}=|\vec{a}|\,|\vec{b}|\cos(\vec{a},\vec{b}). Trong đó, ∣a⃗∣|\vec{a}| và ∣b⃗∣|\vec{b}| là độ dài của hai vectơ, còn (a⃗,b⃗)(\vec{a},\vec{b}) là góc giữa chúng. Công thức này giúp ta liên hệ tích vô hướng với độ dài và góc giữa hai vectơ.

Theo định nghĩa, tích vô hướng a⃗⋅b⃗\vec{a}\cdot\vec{b} bằng gì?

Mạch 2/4

Tích Vô Hướng Theo Tọa Độ

Khi biết tọa độ của hai vectơ trong mặt phẳng, ta có thể tính tích vô hướng một cách dễ dàng. Nếu a⃗=(x1;y1)\vec{a}=(x_1;y_1) và b⃗=(x2;y2)\vec{b}=(x_2;y_2), thì tích vô hướng của chúng được tính bằng công thức: a⃗⋅b⃗=x1x2+y1y2\vec{a}\cdot\vec{b}=x_1x_2+y_1y_2. Công thức này rất tiện lợi khi làm việc với các bài toán hình học tọa độ.

Cho a⃗=(1;2)\vec{a}=(1;2) và b⃗=(3;4)\vec{b}=(3;4). Tích vô hướng a⃗⋅b⃗\vec{a}\cdot\vec{b} bằng bao nhiêu?

Mạch 3/4

Ứng Dụng: Độ Dài Vectơ

Tích vô hướng còn có ứng dụng trong việc tính độ dài của một vectơ. Độ dài của vectơ a⃗=(x1;y1)\vec{a}=(x_1;y_1) có thể được tính bằng công thức liên quan đến tích vô hướng của chính nó: ∣a⃗∣=a⃗⋅a⃗|\vec{a}| = \sqrt{\vec{a} \cdot \vec{a}}. Khi biểu diễn qua tọa độ, ta có: ∣a⃗∣=x12+y12|\vec{a}|=\sqrt{x_1^{2}+y_1^{2}}.

Độ dài của vectơ a⃗=(3;4)\vec{a}=(3;4) là bao nhiêu?

Mạch 4/4

Ứng Dụng: Góc và Vuông Góc

Tích vô hướng giúp xác định góc giữa hai vectơ và điều kiện vuông góc. Từ định nghĩa, ta suy ra công thức tính cosin góc: cos⁡(a⃗,b⃗)=a⃗⋅b⃗∣a⃗∣ ∣b⃗∣\cos(\vec{a},\vec{b})=\dfrac{\vec{a}\cdot\vec{b}}{|\vec{a}|\,|\vec{b}|}. Đặc biệt, hai vectơ a⃗\vec{a} và b⃗\vec{b} vuông góc với nhau nếu và chỉ nếu tích vô hướng của chúng bằng 0:

a⃗⊥b⃗\vec{a}\perp\vec{b}

⇒a⃗⋅b⃗=0\Rightarrow \vec{a}\cdot\vec{b}=0

Hai vectơ a⃗=(1;2)\vec{a}=(1;2) và b⃗=(−2;1)\vec{b}=(-2;1) có quan hệ gì?

Ghi nhớ

Điểm cần nhớ

  • a·b=|a||b|cos(a,b)
  • Tọa độ: a·b=x1x2+y1y2
  • |a|=√(x²+y²)
  • a⊥b ⟺ a·b=0
  • cos góc = (a·b)/(|a||b|)

Lỗi hay gặp

Lỗi hay gặp

  • Nhầm tích vô hướng cho ra vectơ
    Sửa: Tích vô hướng là một SỐ, không phải vectơ.
  • Quên điều kiện vuông góc a·b=0
    Sửa: Hai vectơ vuông góc khi và chỉ khi tích vô hướng bằng 0.
  • Tính sai dấu trong tọa độ
    Sửa: a·b=x1x2+y1y2, cộng các tích tương ứng.

Quy trình

Quy trình giải

1

Viết tọa độ hai véctơ

Xác định tọa độ a⃗=(a₁,a₂) và b⃗=(b₁,b₂) từ đề bài hoặc từ tọa độ điểm.

→Xem lại: Véctơ
2

Tính tích vô hướng

a⃗·b⃗ = a₁b₁+a₂b₂; hoặc a⃗·b⃗ = |a⃗||b⃗|cosθ khi biết góc.

3

Tính độ dài véctơ

|a⃗| = √(a₁²+a₂²); |b⃗| = √(b₁²+b₂²).

💡 Tích vô hướng của véctơ với chính nó: a⃗·a⃗=|a⃗|²

4

Tính góc giữa hai véctơ

cosθ = a⃗·b⃗/(|a⃗||b⃗|); θ ∈ [0°,180°]; suy ra θ = arccos(giá trị).

5

Xét vuông góc/song song

a⃗⊥b⃗ ⟺ a⃗·b⃗=0; a⃗//b⃗ ⟺ a₁b₂=a₂b₁.

Ví dụ 1/3

Ví dụ 1 — Tính tích vô hướng theo tọa độ

VÍ DỤ 1 · Ví dụ 1 — Tính tích vô hướng theo tọa độ
L2
Trong mặt phẳng tọa độ, cho a→=(2,3)\overrightarrow{a}=(2,3) và b→=(−1,4)\overrightarrow{b}=(-1,4). Tính tích vô hướng a→⋅b→\overrightarrow{a}\cdot\overrightarrow{b}.

Ví dụ 2/3

Ví dụ 2 — Góc giữa hai vectơ

VÍ DỤ 2 · Ví dụ 2 — Góc giữa hai vectơ
L3
Cho a→=(1,1)\overrightarrow{a}=(1,1) và b→=(1,0)\overrightarrow{b}=(1,0). Tính số đo góc giữa hai vectơ a→\overrightarrow{a} và b→\overrightarrow{b}.

Ví dụ 3/3

Ví dụ 3 — Điều kiện hai vectơ vuông góc

VÍ DỤ 3 · Ví dụ 3 — Điều kiện hai vectơ vuông góc
L3
Cho a→=(2,m)\overrightarrow{a}=(2,m) và b→=(3,−6)\overrightarrow{b}=(3,-6). Tìm mm để a→⊥b→\overrightarrow{a}\perp\overrightarrow{b}.

Dạng toán

Dạng toán thường gặp

Dùng công thức tích vô hướng để tính góc giữa hai véctơ trong mặt phẳng.

  1. 1Tính a⃗·b⃗
  2. 2Tính |a⃗| và |b⃗|
  3. 3cosθ=a⃗·b⃗/(|a⃗||b⃗|), tính θ

⚠️ Góc giữa hai véctơ luôn thuộc [0°;180°]

Ứng dụng

Toán này dùng ở đâu

Tích vô hướng đo "mức độ cùng hướng" của hai vectơ — công cụ then chốt trong vật lý và đồ họa.

Vật lý: Công của lực A=F·d·cosθ chính là tích vô hướng lực và quãng đường.
Đồ họa 3D: Tính độ sáng bề mặt (đổ bóng) bằng tích vô hướng pháp tuyến và hướng ánh sáng.
Trí tuệ nhân tạo: Độ tương đồng giữa hai văn bản/ảnh tính bằng tích vô hướng các vectơ đặc trưng.

Thú vị: Khi bạn xem phim 3D hay chơi game, mỗi điểm ảnh sáng tối được máy tính quyết định bằng một phép tích vô hướng — hàng triệu lần mỗi khung hình!

Bài tập thử

Làm thử vài câu

1

Độ dài của vectơ a⃗=(−1;−5)\vec{a}=(-1; -5) bằng:

2

Độ dài của vectơ a⃗=(−4;6)\vec{a}=(-4; 6) bằng:

3

Độ dài của vectơ a⃗=(7;2)\vec{a}=(7; 2) bằng:

Còn hàng trăm bài tập nữa

Đăng nhập miễn phí để luyện không giới hạn

Bắt đầu luyện

Xong lý thuyết — bấm Luyện tập ở cột bên phải (hoặc Enter)

Luyện tập