1. Trang chủ
  2. » Tất cả

Phuong trinh duong thang va cach giai bai tap toan lop 10

12 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Phương trình đường thẳng và cách giải bài tập A Lí thuyết tổng hợp 1 Các vectơ của đường thẳng +) Vectơ chỉ phương Vectơ u được gọi là vectơ chỉ phương của đường thẳng  nếu u 0 và giá của u song son[.]

Phương trình đường thẳng cách giải tập A Lí thuyết tổng hợp Các vectơ đường thẳng: +) Vectơ phương: Vectơ u gọi vectơ phương đường thẳng  u  giá u song song trùng với  +) Vectơ pháp tuyến: Vectơ n gọi vectơ pháp tuyến đường thẳng  n  n vng góc với vectơ phương  +) Nhận xét: - Nếu u vectơ phương đường thẳng  k u ( k  ) vectơ phương  - Nếu n vectơ pháp tuyến đường thẳng  k n ( k  ) vectơ pháp tuyến  - Một đường thẳng hoàn toàn xác định biết điểm vectơ phương vectơ pháp tuyến đường thẳng - Một đường thẳng có vơ số vectơ phương, vơ số vectơ pháp tuyến Phương trình tổng qt đường thẳng: +) Định nghĩa: Phương trình  : ax + by + c = ( a + b  ) phương trình tổng quát đường thẳng  nhận n (a; b) làm vectơ pháp tuyến +) Các dạng đặc biệt:  : ax + c = , a    song song với Oy trùng với Oy a = c =  : ay + c = , a    song song với Ox trùng với Ox a = c =  : ax + by = , a + b2    qua gốc tọa độ O(0; 0) Phương trình tham số đường thẳng:  x = x + at +) Định nghĩa: Hệ  , a + b  phương trình tham số đường  y = y0 + bt thẳng  qua điểm A ( x ; y ) nhận vectơ u(a;b) làm vectơ phương, với t tham số +) Chú ý: Với t  thay vào phương trình tham số ta điểm M (x; y)  Một đường thẳng có vơ số phương trình tham số x − x y − y0 = ( a.b  ) phương trình tắc a b đường thẳng qua điểm M ( x ; y ) nhận u(a;b) làm vectơ phương - Phương trình tắc: - Phương trình đoạn chắn: Đường thẳng  cắt hai trục Ox Oy hai x y điểm A (a; 0), B (0; b) với a.b  có phương trình đoạn chắn + = a b Hệ số góc: Phương trình đường thẳng  qua điểm M ( x ; y ) có hệ số góc k thỏa mãn: y − y0 = k(x − x ) + Nếu  có vectơ phương u = (u1;u ) với u1  hệ số góc  k = u2 u1 + Nếu  có hệ số góc k  có vectơ phương u = (1;k) Vị trí tương đối hai đường thẳng: +) Xét hai đường thẳng d1 : a1x + b1y + c1 = d : a x + b y + c = với a12 + b12  0,a 2 + b 2  Tọa độ giao điểm hai đường thẳng nghiệm hệ phương trình: a1x + b1y + c1 = (1)  a x + b y + c =  2 Ta có trường hợp sau: TH1: Hệ (1) có nghiệm ( x ; y )  d1  d M ( x ; y ) TH2: Hệ (1) có vơ số nghiệm  d trùng với d TH3: Hệ (1) vô nghiệm  d // d +) Chú ý: Với a , b ,c  ta có: d1  d  a1 b1  a b2 d1 / /d  a1 b1 c1 =  a b2 c2 d1  d  a1 b1 c1 = = a b2 c2 Góc hai đường thẳng: + Cho hai đường thẳng d1 : a1x + b1y + c1 = có vectơ pháp tuyến n1 d : a x + b y + c = có vectơ pháp tuyến n với a12 + b12  0,a 2 + b 2  , góc hai đường thẳng kí hiệu (d1 ,d ) , (d1 ,d ) nhỏ 90o Đặt  = (d1,d2 ) ta có: ( ) cos  = cos n1 ,n = a1a + b1b2 a12 + b12 a 2 + b2 + Chú ý: d1 ⊥ d  n1 ⊥ n  a1a + b1b2 = Nếu d d có phương trình đường thẳng y = k1x + m1 y = k x + m d1 ⊥ d2  k1.k = −1 Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng: Trong mặt phẳng Oxy cho đường thẳng  có phương trình ax + by + c = điểm M ( x ; y ) Khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng  kí hiệu d (M,  ) tính cơng thức: d(M, ) = ax + by + c a +b 2 B Các dạng Dạng 1: Cách viết dạng phương trình đường thẳng Phương pháp giải: a) Cách viết phương trình tổng quát đường thẳng  + Tìm vectơ pháp tuyến n(a;b) đường thẳng  + Tìm điểm M ( x ; y ) thuộc  + Viết phương trình  theo cơng thức: a(x − x ) + b(y − y0 ) = + Biến đổi thành dạng ax + by + c = Nếu đường thẳng 1 song song với đường thẳng  : ax + by + c = 1 có phương trình tổng quát ax + by + c’ = 0, c ≠ c’ Nếu đường thẳng 1 vng góc với đường thẳng  : ax + by + c = 1 có phương trình tổng qt -bx + ay + c’ = 0, c ≠ c’ b) Cách viết phương trình tham số đường thẳng  + Tìm vectơ phương u = (u1;u ) đường thẳng  + Tìm điểm M ( x ; y ) thuộc   x = x + u1 t + Viết phương trình tham số:   y = y0 + u t Nếu  có hệ số góc k  có vectơ phương u = (1;k) Nếu  có vectơ pháp tuyến n(a;b)  có vectơ phương u = (−b;a) u = (b; −a) ngược lại c) Cách viết phương trình tắc đường thẳng  (chỉ áp dụng có vectơ phương u = (a;b) với a.b  ) + Tìm vectơ phương u = (a;b) ( a.b  ) đường thẳng  + Tìm điểm M ( x ; y ) thuộc  + Viết phương trình tắc: x − x y − y0 = a b d) Cách viết phương trình đoạn chắn đường thẳng  (chỉ áp dụng đường thẳng cắt hai trục Ox, Oy) + Tìm hai giao điểm  với trục Ox, Oy A(a; 0), B(0; b) + Viết phương trình đoạn chắn x y + = ( a.b  ) a b Ví dụ minh họa: Bài 1: Cho đường thẳng d cắt trục Ox, Oy hai điểm A(0; 5) B(6; 0) Viết phương trình tổng quát phương trình đoạn chắn đường thẳng d Lời giải: Vì A(0; 5) B(6; 0) thuộc đường thẳng d nên ta có AB vectơ phương đường thẳng d AB = (6 − 0;0 − 5) = (6; −5)  Vectơ pháp tuyến d n = (5;6) Chọn điểm A(0; 5) thuộc đường thẳng d, ta có phương trình tổng qt đường thẳng d: 5.(x – 0) + 6.(y – 5) =  5x + 6y – 30 = Vì đường thẳng d cắt trục Ox, Oy hai điểm A(0; 5) B(6; 0) nên ta có x y + = phương trình đoạn chắn: Bài 2: Cho đường thẳng d qua hai điểm M(5; 8) N(3; 1) Viết phương trình tham số phương trình tắc đường thẳng d Lời giải: Vì M(5; 8) N(3; 1) thuộc đường thẳng d nên ta có MN vectơ phương đường thẳng d, có MN = (3 – 5; – 8) = (-2; -7) Chọn điểm N(3; 1) thuộc đường thẳng d ta có phương trình tham số đường thẳng  x = − 2t d:   y = − 7t Chọn điểm M(5; 8) thuộc đường thẳng d ta có phương trình tắc đường x −5 y −8 = thẳng d: −2 −7 Dạng 2: Vị trí tương đối hai đường thẳng Phương pháp giải: Áp dụng lí thuyết vị trí tương đối hai đường thẳng: d1 : a1x + b1y + c1 = d : a x + b y + c = với a12 + b12  0,a 2 + b 2  Tọa độ giao điểm hai đường thẳng nghiệm hệ phương trình: a1x + b1y + c1 = (1)  a x + b y + c =  2 Với a , b ,c  ta có: d1  d  a1 b1  a b2 d1 / /d  a1 b1 c1 =  a b2 c2 d1  d  a1 b1 c1 = = a b2 c2 Ví dụ minh họa: Bài 1: Xét vị trí tương đối hai đường thẳng sau: a) d1 : 4x − 10y + = d : x + y + = b) d :12x − 6y + 10 = d : 2x − y + = c) d5 :8x + 10y − 12 = d : 4x + 5y − = Lời giải: a) Xét hai đường thẳng d1 : 4x − 10y + = d : x + y + = có: −10   d d cắt 1 b) Xét hai đường thẳng d :12x − 6y + 10 = d : 2x − y + = có: 12 −6 10 = =6 =  d // d −1 c) Xét hai đường thẳng d5 :8x + 10y − 12 = d : 4x + 5y − = có: 10 −12 = = =  d5  d6 −6 Bài 2: Cho hai đường thẳng: d1 : x − 2y + = d : 3x − y = Tìm tọa độ giao điểm d d Lời giải: −2  d1  d Gọi tọa độ giao điểm d d M(x; y) với x  −1 y nghiệm hệ phương trình: Xét tỉ số:  x − 2y + =  x − 2y = −5  x =    3x − y = 3x − y =   y = Vậy d1  d M (1; 3) Dạng 3: Tính góc hai đường thẳng Phương pháp giải: Áp dụng lí thuyết góc hai đường thẳng: - Cho hai đường thẳng d1 : a1x + b1y + c1 = có vectơ pháp tuyến n1 d : a x + b y + c = có vectơ pháp tuyến n với a12 + b12  0,a 2 + b 2  , góc hai đường thẳng kí hiệu (d1 ,d ) , (d1 ,d ) nhỏ 90o Đặt  = (d1,d2 ) ta có: ( ) cos  = cos n1 ,n = a1a + b1b2 a12 + b12 a 2 + b2 - Chú ý: d1 ⊥ d  n1 ⊥ n  a1a + b1b2 = d1 ⊥ d2  u1 ⊥ u  x1x + y1y2 = với u1 = (x1; y1 ) vectơ phương d , u = (x ; y2 ) vectơ phương d Nếu d d có phương trình đường thẳng y = k1x + m1 y = k x + m d1 ⊥ d2  k1.k = −1 Ví dụ minh họa:  x = − 2t Bài 1: Cho hai đường thẳng d :  d’: y = − t d d’ x = + t ' Xác định số đo góc   y = + 3t ' Lời giải:  x = − 2t Xét d :  ta có vectơ phương d u = (-2; -1) y = − t  Vectơ pháp tuyến d n = (1; -2) x = + t ' Xét d’:  ta có vectơ phương d’ u ' = (1; 3)  y = + 3t '  Vectơ pháp tuyến d’ n ' = (-3; 1) Ta có: cos(d,d ') = cos(n,n ') = −2.1 + (−1).3 (−2) + 12 ( −1) + 32 = 5 = Góc hai đường thẳng nhỏ 90o  (d,d ') = 45o Bài 2: Cho hai đường thẳng d: 4x – 2y + = d’: x + 2y + = Xác định số đo góc d d’ Lời giải: Xét d: 4x – 2y + = ta có vectơ pháp tuyến d n = (4; -2) Xét d’: x + 2y + = ta có vectơ pháp tuyến d’ n ' = (1; 2) Ta có: n n ' = 4.1 + (-2).2 =  d ⊥ d'  (d,d ') = 90o Dạng 4: Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng Phương pháp giải: Áp dụng lí thuyết khoảng cách từ điểm đến đường thẳng: Trong mặt phẳng Oxy, đường thẳng  có phương trình ax + by + c = điểm M ( x ; y ) Khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng  kí hiệu d (M,  ), tính cơng thức: d(M, ) = ax + by + c a + b2 Ví dụ minh họa: Bài 1: Tìm bán kính đường trịn tâm C(-2; -2) Biết đường tròn tiếp xúc với đường thẳng  : 5x + 12y -10 = Lời giải: Vì đường tròn tiếp xúc với đường thẳng  : 5x + 12y – 10 = nên ta có bán kính đường trịn khoảng từ tâm C đến đường thẳng  Ta có: R = d(C, ) = 5.(−2) + 12(−2) − 10 52 + 122 = 44 13  x = − 3t Bài 2: Cho điểm A (3; 6) Tìm khoảng cách từ A đến đường thẳng d:   y = + 2t Lời giải:  x = − 3t Xét đường thẳng d:  ta có vectơ phương d u = (-3; 2) y = + 2t   vectơ pháp tuyến d n = (2; 3) Chọn điểm M (4; 7) thuộc d ta có phương trình tổng qt d là: 2.(x – 4) + 3.(y – 7) =  2x – + 3y – 21 =  2x + 3y – 29 = Khoảng cách từ A (3; 6) đến đường thẳng d là: d(A,d) = 2.3 + 3.6 − 29 +3 2 = 13 C Bài tập tự luyện Bài 1: Viết phương trình tổng quát đường thẳng d biết d qua điểm A (3; 5) B (4; 6) Đáp án: d: - x + y = Bài 2: Viết phương trình tham số đường thẳng d’ biết d’ qua điểm A (2; 7) B (0; 5)  x = − 2t Đáp án: d’:   y = − 2t Bài 3: Viết phương trình tắc đường thẳng d qua hai điểm M (1; 6) N (2; 3) Đáp án: d: x −1 y − = −3 Bài 4: Viết phương trình đoạn chắn đường thẳng d biết d song song với đường thẳng d’: 4x – 3y + = d qua điểm (2; 3) Đáp án: d: 4x - 3y + = Bài 5: Xét vị trí tương đối đường thẳng d: 3x – 5y + = đường thẳng d’: 3x – 5y = Đáp án: d // d’ Bài 6: Cho đường thẳng d: 2x – 6y + = đường thẳng d’: x – m + = Tìm m để d // d’ Đáp án: m = Bài 7: Cho hai đường thẳng d: 6x – y = d’: 2x + 8y – = Tìm tọa độ giao điểm I d d’   Đáp số: I  ;   50 25  Bài 8: Cho hai đường thẳng d: 8x – 3y + = d’: x = Tìm số đo góc d d’ Đáp án: (d,d ') = 20o33' Bài 9: Cho điểm A (4; 7) đường thẳng d’: x – = Tìm khoảng cách từ A đến đường thẳng d Đáp án: d (A, d’) =  x = + 2t Bài 10: Cho đường thẳng d:  Tìm m để khoảng cách A (2; m) y = + t đường thẳng d Đáp số: m = 3−5 ... a) d1 : 4x − 10y + = d : x + y + = b) d :12x − 6y + 10 = d : 2x − y + = c) d5 :8x + 10y − 12 = d : 4x + 5y − = Lời giải: a) Xét hai đường thẳng d1 : 4x − 10y + = d : x + y + = có: ? ?10   d d... b) Xét hai đường thẳng d :12x − 6y + 10 = d : 2x − y + = có: 12 −6 10 = =6 =  d // d −1 c) Xét hai đường thẳng d5 :8x + 10y − 12 = d : 4x + 5y − = có: 10 −12 = = =  d5  d6 −6 Bài 2: Cho... + 12y -10 = Lời giải: Vì đường trịn tiếp xúc với đường thẳng  : 5x + 12y – 10 = nên ta có bán kính đường trịn khoảng từ tâm C đến đường thẳng  Ta có: R = d(C, ) = 5.(−2) + 12(−2) − 10 52 +

Ngày đăng: 24/03/2023, 15:47

w