Câu hỏi
Cho hình lăng trụ tam giác đều \(ABC.A'B'C'\) có cạnh đáy bằng \(a\), cạnh bên \(2a\). Tính \(\overrightarrow {AB'} .\overrightarrow {AB.} \)
- A \(\overrightarrow {AB'} .\overrightarrow {AB} = {a^2}.\)
- B \(\overrightarrow {AB'} .\overrightarrow {AB} = - {a^2}.\)
- C \(\overrightarrow {AB'} .\overrightarrow {AB} = - \frac{1}{2}{a^2}.\)
- D \(\overrightarrow {AB'} .\overrightarrow {AB} = \frac{1}{2}{a^2}.\)
Phương pháp giải:
- Áp dụng công thức tính tích vô hướng của 2 véctơ: \(\overrightarrow a .\overrightarrow b = \left| {\overrightarrow a } \right|.\left| {\overrightarrow b } \right|.\cos \angle \left( {\overrightarrow a ;\overrightarrow b } \right)\).
- Áp dụng định lí Pytago và tỉ số lượng giác của góc nhọn trong tam giác vuông.
Lời giải chi tiết:
Ta có
\(\begin{array}{l}\overrightarrow {AB'} .\overrightarrow {AB} = AB'.AB.cos\left( {\overrightarrow {AB'} ;\overrightarrow {AB} } \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = AB'.AB.cos\angle BAB'\end{array}\)
Tam giác \(ABB'\) vuông tại \(B\) có \(AB = a;\,\,BB' = 2a\).
Áp dụng định lí Pytago ta có: \(AB' = \sqrt {A{B^2} + BB{'^2}} = a\sqrt 5 .\)
\(\cos \angle BAB' = \frac{{AB}}{{AB'}} = \frac{a}{{a\sqrt 5 }} = \frac{1}{{\sqrt 5 }}\).
Vậy \(\overrightarrow {AB'} .\overrightarrow {AB} = a\sqrt 5 .a.\frac{1}{{\sqrt 5 }} = {a^2}.\)
Chọn A.