Câu hỏi
Cho hình vuông \(ABCD\) cạnh a. Tính độ dài vectơ \(\overrightarrow u = 4\overrightarrow {MA} - 3\overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} - 2\overrightarrow {MD} \).
- A \(\left| {\overrightarrow u } \right| = a\sqrt 5 \)
- B \(\left| {\overrightarrow u } \right| = \frac{1}{2}a\sqrt 5 \)
- C \(\left| {\overrightarrow u } \right| = 3a\sqrt 5 \)
- D \(\left| {\overrightarrow u } \right| = 2a\sqrt 5 \)
Phương pháp giải:
Gọi \(O\) là tâm hình vuông. Lấy điểm \(A'\) trên tia \(OA\)sao cho \(OA' = 3OA\). Áp dụng các quy tắc để biến đổi và tính \(\overrightarrow u \).
Lời giải chi tiết:
Gọi \(O\) là tâm hình vuông.
Theo quy tắc ba điểm ta có
\(\begin{array}{l}\overrightarrow u = 4\overrightarrow {MA} - 3\overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} - 2\overrightarrow {MD} \\\,\,\,\,\, = 4\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OA} } \right) - 3\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OB} } \right) + \left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OC} } \right) - 2\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OD} } \right)\\\,\,\,\,\, = 4\overrightarrow {OA} - 3\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} - 2\overrightarrow {OD} \end{array}\)
Mà \(\overrightarrow {OD} = - \overrightarrow {OB} ,\,\,\overrightarrow {OC} = - \overrightarrow {OA} \)
\( \Rightarrow \overrightarrow u = 4\overrightarrow {OA} - 3\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} - 2\overrightarrow {OD} = 4\overrightarrow {OA} - 3\overrightarrow {OB} - \overrightarrow {OA} + 2\overrightarrow {OB} = 3\overrightarrow {OA} - \overrightarrow {OB} \)
Lấy điểm \(A'\) trên tia \(OA\)sao cho \(OA' = 3OA,\) khi đó: \(\overrightarrow {OA'} = 3\overrightarrow {OA} \)
\( \Rightarrow \overrightarrow u = \overrightarrow {OA'} - \overrightarrow {OB} = \overrightarrow {BA'} .\)
Mặt khác: \(BA' = \sqrt {O{B^2} + OA{'^2}} = \sqrt {O{B^2} + 9O{A^2}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{a\sqrt 2 }}{2}} \right)}^2} + 9.{{\left( {\frac{{a\sqrt 2 }}{2}} \right)}^2}} = a\sqrt 5 \)
\( \Rightarrow \left| {\overrightarrow u } \right| = BA' = a\sqrt 5 .\)
Chọn A.