Tốn tự luận 10 BÀI GĨC VÀ KHOẢNG CÁCH Bài GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH I GÓC Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy , cho hai đường thẳng d : ax by c 0 , d : ax by c0 1) Góc d d tính theo cơng thức n.n cos d , d (với n, n theo thứ tự vectơ pháp tuyến d , d ) n n 2) Góc d d tính theo công thức sau u.u cos d , d (với u, u theo thứ tự vectơ phương d , d ) u u n.u Hay sin d , d n u n.n0 3) d d u.u0 Dạng toán 1: XÁC ĐỊNH GÓC GIỮA ĐƯỜNG THẲNG Câu Cho đường thẳng d : x y 1 0 , d : x y 0 Tính cơsin góc đường thẳng trên? Lưu ý Lời giải d có vtpt n(1;1) ; d có vtpt n(2; 1) n.n 2 10 cos d , d 10 n n x 1 2t x 3 1.1 Cho đường thẳng d : y 3 t , d : y 2 5t Tính cơsin góc đường thẳng Lời giải: 1.2 Cho đường thẳng d :3x y 0 , d : x 2 t y 6 t Tính gần góc đường thẳng Lời giải: Dạng toán 2: BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN GĨC GIỮA ĐƯỜNG THẲNG Câu Cho tam giác ABC có A(0;1), B(3;5), C (2;1) Viết phương trình Lưu ý đường phân giác d góc BAC Lời giải AB(3;4), AC (2;0) AB 5, AC 2 Trang -1- Tốn tự luận 10 BÀI GĨC VÀ KHOẢNG CÁCH Vậy d qua A(0;1) có vectơ phương u 2 AB AC (16;8) hay vectơ pháp tuyến n(1; 2) Vậy d : x y 0 2.1 Cho hai đường thẳng d: x y 1 0 d’: 2.2 Cho hai đường thẳng x y 0 Viết phương trình đường phân giác d :4 x y 0, d :5 x 12 y 0 Viết phương góc đường thẳng d d’ trình đường phân giác góc đường thẳng Lời giải cho Lời giải Câu Cho điểm M (1;2) đường thẳng d: x 0 Viết phương trình đường thẳng d’ qua M cho góc d d’ 60 Lưu ý Lời giải Giả sử d khơng vng góc với trục Ox, có hệ số góc k Phương trình d : y k ( x 1) kx y k 0 d,d’ có vectơ pháp tuyến n (2;0), n(k ; 1) cos d , d cos60 2k 1 k k 1.2 Vậy phương trình d là: x y 0 x y 0 II KHOẢNG CÁCH Khoảng cách từ điểm M ( x0; y0 ) đến đường thẳng : ax by c 0 ta áp dụng công thức sau: d (M , ) ax0 by0 c a2 b2 Khoảng cách đường thẳng song song : ax by c 0 ': ax by c ' 0(c c ') là: d , ' d (M , ') ax0 by0 c ' (M ) a b2 Dạng toán 3: KHOẢNG CÁCH TỪ MỘT ĐIỂM ĐẾN ĐƯỜNG THẲNG, KHOẢNG CÁCH GIỮA ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG Câu Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho điểm M (1;2) đường thẳng :3x y 26 0 Tính khoảng cách từ M đến Lời giải Khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng là: 3.1 4.2 26 d (M , ) 3 32 42 1.1 Tính khoảng cách từ điểm M (2; 3) đến đường 1.2.Cho Lưu ý đường thẳng qua hai điểm Trang -2- Tốn tự luận 10 BÀI GĨC VÀ KHOẢNG CÁCH thẳng : x y 0 Lời giải A(1;0), B(0;3) Tính khoảng cách từ gốc tọa độ đến đường thẳng AB Lời giải Câu Tính khoảng cách hai đường thẳng Lưu ý : x y 1 0 : x y 0 Lời giải Chọn M ( 1;0) Do // nên khoảng cách đường thẳng d (M , ) 10 2.1 Tính khoảng cách hai đường thẳng 2.2 Tính khoảng cách hai đường thẳng x 2 t x 2 3t x 2 3t ' :3x y 1 0 : : : y 3t y 2t y 2t ' Lời giải Lời giải Dạng toán 4: BÀI TOÁN LIÊN QUAN KHOẢNG CÁCH Lưu ý Câu Cho đường thẳng có phương trình V1 : x + y + = 0; V2 : x - y - = 0; V3 : x - y = Tìm tọa độ điểm M nằm V3 cho khoảng cách từ M đến V1 lần khoảng cách từ M đến V2 Lời giải M ẻ D ị M ( 2tt; ) Khong cách từ M đến V1 lần khoảng cách từ M đến V2 nên ta có d ( M ; D ) = 2d ( M ; D ) Û 2tt+ tt+ =2 - - é3tt+ = ( - 4) ét =- 11 ê Û ê Û ê3tt+ =- - ( ) êë t = ê ë Trang -3- Tốn tự luận 10 BÀI GĨC VÀ KHOẢNG CÁCH Vậy có hai điểm thỏa mãn M1 ( - 22; - 11) , M2 ( 2;1) 3.1 Cho đường thẳng d : x y 0 điểm M (1;3) Viết phương trình đường thẳng song song với d cho khoảng cách từ M đến Lời giải 3.2 Cho đường thẳng d : x y 0 điểm M (1;0) Viết phương trình đường thẳng vng góc d cho khoảng cách từ M đến Lời giải Câu Cho tam giác ABC có A(0;1), B(1; 1), C (5;2) Tính diện tích tam giác ABC Lưu ý Lời giải tham khảo 4.1 Cho hình vng ABCD biết B(3;0) đường thẳng chứa đường chéo AC có phương trình :4 x y 0 Tính diện tích hình vng ABCD Lời giải 4.2 Cho hình thoi ABCD có D(0;2) , đường thẳng chứa đường chéo AC có phương trình : x y 0 , góc BAD 60 Tính diện tích hình thoi ABCD Lời giải Câu Cho hai điểm A(1;2), B(5;4) Viết phương trình đường thẳng d qua gốc tọa độ cho khoảng cách từ A, B đến d Lời giải TH 1: d // AB AB (4;2) chọn n (1; 2) vectơ pháp tuyến d , mà qua O(0;0) nên pt d : x y 0 TH2: d qua trung điểm AB Gọi I trung điểm AB I (3;3) d qua O I nên nhận vectơ phương OI (3;3) chọn vectơ pháp tuyến n (1; 1) d : x y 0 Lưu ý Giải cách khác: d qua O, có VTPT n (a;b) d : ax by 0 (a b 0) Ta có d ( A, d ) d ( B, d ) a 2b 5a 4b a 2b 5a 4b Vậy a 2b 5a 4b 4a 2b 0 (chon a 1, b 2) 6a 6b 0 (chon a 1, b 1) có đường thẳng cần tìm là: d : x y 0 d : x y 0 5.1 Cho điểm A(0;1), B(6; 4), C (1;0) Viết 5.2 Cho điểm A( 1; 2), B (1;1), C (1; 1) A(-1;2) Viết phương trình đường thẳng d qua C cho phương trình đường thẳng d qua C cho khoảng khoảng cách từ A đến d gấp đôi khoảng cách từ cách từ A đến d gấp đôi khoảng cách từ B đến d , đồng Trang -4- Tốn tự luận 10 BÀI GĨC VÀ KHOẢNG CÁCH B đến d , đồng thời A, B nằm khác phía so với thời A, B nằm phía so với d d Lời giải Lời giải Lưu ý Câu Cho đường thẳng cắt d: x y 1 0 , d’: x y 0 Viết phương trình đường phân giác góc nhọn góc tù d d’ Lời giải Gọi M ( x; y) điểm tùy ý thuộc hai đường phân x y 1 x y giác Khi d (M , d ) d ( M , d 5 x y 0 3x y 0 Vậy phương trình x y 0, 3x y 0 đường phân giác 6.1 Cho đường thẳng d :7 x y 0 6.2 Cho tam giác ABC có A(1;4), B( 1;0), C (5;2) d :7 x y 0 Viết phương trình đường thẳng Trong đường thẳng cách đỉnh A, B, C , viết phương trình đường thẳng vng góc với đường thẳng cách đường thẳng d , d :3x y 0 Lời giải Lời giải Câu Cho điểm I (3;2) đường thẳng : x y 0 Viết phương trình đường trịn (C) tâm I tiếp xúc với Lưu ý Lời giải (C) tâm I tiếp xúc với nên R d ( I , ) 10 Vậy phương trình đường trịn (C ): x 3 ² y 2 ² 10 7.1 Cho đường tròn (C ) : x 5 ² y 1 ² 10 7.2 Cho đường tròn (C ): x 2 ² y ² 5 điểm đường thẳng d : x y 18 0 Viết phương trình M (7;0) Viết phương trình đường thẳng qua M đường thẳng song song với d tiếp xúc với tiếp xúc với (C ) đường tròn (C ) Lời giải Lời giải 7.3 Cho điểm I ( 1;3) đường thẳng : x y 0 Viết phương trình đường trịn (C ) tâm I , cắt đường thẳng theo dây cung AB 3 Lời giải 7.4 Cho đường trịn (C ) có tâm I (3;1) , bán kính R 13 đường thẳng d : x y 0 Gọi đường thẳng vng góc với d , cắt (C ) điểm A, B cho diện tích tam giác IAB lớn Viết phương trình đường thẳng Lời giải 14 m h d ( I , ) 26 Trang -5- Toán tự luận 10 BÀI GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH m AB (14 m)2 26 h R 13 26 14 m 27 Vậy 1 :5x y 0, :5 x y 27 0 Câu Cho điểm A(3;1) , B(5;0) Viết phương trình đường thẳng d qua B cho khoảng cách từ A đến d lớn Lưu ý Lời giải tham khảo Gọi H hình chiếu A d, có d ( A, d ) AH AB Vậy d ( A, d )Max H trùng với B, nghĩa AB(2; 1) vtpt d Vậy d :2 x y 10 0 Trang -6-