Hãy tính các vectơ \(\overrightarrow {GI} ,\,\,\overrightarrow {CG'} \) theo \(\overrightarrow a ,\,\,\overrightarrow b ,\,\,\overrightarrow c \). A. B. C. D.
Phương pháp giải: Sử dụng công thức trọng tâm: Cho tam giác \(ABC\) có trọng tâm \(G\). Với mọi điểm ta luôn có: \(\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} = 3\overrightarrow {MG} \). Giải chi tiết: Vì \(I\) là giao điểm hai đường chéo của hình bình hành \(ABB'A'\) nên \(I\) là trung điểm của \(AB'\) và \(A'B\). Vì \(G\) là trọng tâm tam giác \(ABC\) nên ta có: \(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,\overrightarrow {IG} = \dfrac{1}{3}\left( {\overrightarrow {IA} + \overrightarrow {IB} + \overrightarrow {IC} } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {IG} = \dfrac{1}{3}\left( { - \dfrac{1}{2}\overrightarrow {AB'} + \dfrac{1}{2}\overrightarrow {A'B} - \overrightarrow {CI} } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {IG} = - \dfrac{1}{6}\overrightarrow {AB'} + \dfrac{1}{6}\overrightarrow {A'B} - \dfrac{1}{3}\overrightarrow {CI} \\ \Leftrightarrow \overrightarrow {IG} = - \dfrac{1}{6}\left( {\overrightarrow {AA'} + \overrightarrow {A'B'} } \right) + \dfrac{1}{6}\left( {\overrightarrow {A'A} + \overrightarrow {AB} } \right) - \dfrac{1}{3}.\dfrac{1}{2}\left( {\overrightarrow {CA} + \overrightarrow {CB'} } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {IG} = - \dfrac{1}{6}\left( {\overrightarrow a + \overrightarrow b } \right) + \dfrac{1}{6}\left( { - \overrightarrow a + \overrightarrow b } \right) - \dfrac{1}{6}\left( { - \overrightarrow c + \overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BB'} } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {IG} = - \dfrac{1}{6}\left( {\overrightarrow a + \overrightarrow b + \overrightarrow a - \overrightarrow b } \right) + \dfrac{1}{6}\overrightarrow c - \dfrac{1}{6}\left( { - \overrightarrow c + \overrightarrow b + \overrightarrow a } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {IG} = - \dfrac{1}{6}\left( {2\overrightarrow a - \overrightarrow c - \overrightarrow c + \overrightarrow b + \overrightarrow a } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {IG} = - \dfrac{1}{6}\left( {3\overrightarrow a + \overrightarrow b - 2\overrightarrow c } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {GI} = \dfrac{1}{6}\left( {3\overrightarrow a + \overrightarrow b - 2\overrightarrow c } \right)\end{array}\) Vì \(G'\) là trọng tâm tam giác \(A'B'C'\) nên ta có: \(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,\overrightarrow {CG'} = \dfrac{1}{3}\left( {\overrightarrow {CA'} + \overrightarrow {CB'} + \overrightarrow {CC'} } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {CG'} = \dfrac{1}{3}\left( {\overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AA'} + \overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BB'} + \overrightarrow {CC'} } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {CG'} = \dfrac{1}{3}\left( { - \overrightarrow c + \overrightarrow a - \overrightarrow c + \overrightarrow b + \overrightarrow a + \overrightarrow a } \right)\\ \Leftrightarrow \overrightarrow {CG'} = \dfrac{1}{3}\left( {3\overrightarrow a + \overrightarrow b - 2\overrightarrow c } \right)\end{array}\)