Chuyên đề 2 phương trình đường thẳng

Viết phương trình tham số của đường thẳng đi qua ∆ trọng tâm G của tam giác ABC và vuông góc với mặt phẳng ABC A.. Phương trình nào dưới đây là phương trình đường thẳng đi qua M, vuông g

ANH SHIPER TOÁN ĐỒNG HÀNH CÙNG 2K6 CHUYÊN ĐỀ 2 PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG Câu 1: Trong không gian tọa độ Oxyz, phương trình đường thẳng qua điểm A( ;1 2 3 và trung điểm  ; )

của BC với B( ; ;2 1 3 và C( ; ; ) ) 2 3 5 là

A x  y z



C x  y  z





Câu 2: Trong không gian tọa độ Oxyz, cho ba điểm A( ;0 1 2 ; ); B(2 3 5; ; ); C( ; ;4 0 7 Điểm M thuộc  )

cạnh BC sao cho SABM  2SACM Phương trình đường thẳng AM là:

A x  y  z



C x  y  z



Câu 3: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(1;3;2); B(1;2;1); C(1;1;3) Viết

phương trình tham số của đường thẳng đi qua ∆ trọng tâm G của tam giác ABC và vuông góc với mặt phẳng (ABC)

A

x 1 3t : y 2 t

z 2

 





 



B

x 1 3t : y 2 2t

z 2 t

 





  



C

x 1 : y 2 2t

z 2 t







  



D

x 1 3t : y 2

z 2

 





  

 



Câu 4: Trong không gian toạ độ Oxyz cho điểm M (-1;1;3) và hai đường thẳng

 Phương trình nào dưới đây là phương trình đường thẳng đi qua M, vuông góc với ∆ và ∆’?

A

y 1 t

z 3 t

 





 



  



B

y 1 t

z 3 t

  





 



  



C

y 1 t

z 1 3t

  





 



  



D

y 1 t

z 3 t

  





 



  



Câu 5: Trong không gian toạ độ Oxyz, cho (P) : x   y z 1 0, (Q) : x  y z 2 và điểm 0

A(1; 2;3) Phương trình nào đưới đây là phương trình đường thẳng đi qua A, song song với (P) và (Q)?

A

y 2

  









   



x 1

z 3 2t







 



  



x 1 2t

z 3 2t

 





 



  



x 1 t

z 3 t

 





 



  



Câu 6: Cho mặt phẳng (P) : 4x    và đường thẳng y z 1 0 d :x 1 y 1 z

 Phương trình đường

thẳng qua A(1;2;3) song song với (P) đồng thời vuông góc với d là:

A x 1 y 2 z 3

C x 1 y 2 z 3

Câu 7: Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng ( ) : 2P xy 1 0; ( ): Q xy  z 1 0.Viết

phương trình đường thẳng  d giao tuyến của hai mặt phẳng

A  : 1

C  : 1

Câu 8: Cho điểm A1; 2; 1  và đường thẳng d :x 2 y 1 z 3

  Phương trình đường thẳng qua A

cắt và vuông góc với d là:

A x 1 y 2 z 1





C x 1 y 2 z 1





Câu 9: Trong không gian tọa độ, cho điểm A(1;2;3) và đường thẳng d :x 3 y 1 z 7

 Đường

thẳng qua A, vuông góc với d và cắt Ox có phương trình là :

A

y 2t

z 3t

  









 



B

x 1 t

y 2 2t

z 3 2t

 





 



  



C

z t

  





 



 



D

x 1 t

y 2 2t

z 3 2t

 





 



  



Câu 10: Cho đường thẳng d :x 1 y z 1

  Viết phương trình đường thẳng  đi qua A(1;0; 2) , vuông góc và cắt d

A :x 1 y z 2



C x 1 y z 2



Câu 11: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d1, d2 có phương trình lần lượt là

z 3

  







 



 Phương trình đường thẳng vuông góc với

(P) : 7x y 4z0và cắt cả hai đường thẳng d1, d2 là

A x y 1 z 2



C x 1 y 1 z 3



Câu 12: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(1; 2;3) và hai đường thẳng

  Viết phương trình đường thẳng  đi qua A, vuông góc với d1 và cắt d2:

A :x 1 y 2 z 3



C x 1 y 2 z 3

Câu 13: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P) : x2y z 4 và đường thẳng có 0

phương trình d :x 1 y z 2

  Phương trình đường thẳng ∆ nằm trong mặt phẳng (P), đồng thời cắt và vuông góc với đường thẳng d là:

A :x 1 y 1 z 1



C x 1 y 1 z 1

Câu 14: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d :1 x 3 y 3 z 2

2

d :

 và mặt phẳng (P) : x2y 3z 5  0 Đường thẳng vuông góc với (P) cắt d1 và d2 có phương trình là

A x 1 y 1 z

C x 3 y 3 z 2

Câu 15: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxỵz, cho đường thẳng

x 1 3t

d : y 1 4t

z 1

 





 



 



Gọi ∆ là đường

thẳng qua A(1;1;1) và có vectơ chỉ phương u  1; 2; 2 

Đường phân giác của góc nhọn tạo bởi

d và ∆ có phương trình là :

A

x 1 7t

y 1 t

z 1 5t

 





 



  



B

y 10 11t

  





  



   



C

y 10 11t

z 6 5t

  





  



  



D

x 1 3t

y 1 4t

z 1 5t

 





 



  



Câu 16: Trong không gian Oxyz, cho tam giác OAB có A2; 2; 1  và B0; 4;3   Độ dài đường phân

giác trong góc AOB bằng

30

9

15 8

Câu 17: Trong không gian tọa độ cho mặt cầu 2 2 2

(S) : (x 1) (y 2) z 9và điểm M(2; 0; 2)

Phương trình đường thẳng d tiếp xúc với (S) tại M và tạo với mặt phẳng (P) : xy 3  một 0 góc 30 là :

A

x 2

d : y t











   



B

d : y t











   



C

x 2

d : y t







 



   



D

x 2

d : y t







 



   



Câu 18: Trong không gian tọa độ cho mặt cầu x2y2z24x2y 6z 12  0và đường thẳng

(d) : x 5 2t; y4; z7 Phương trình đường thẳng ∆ tiếp xúc với mặt cầu (S) tại điểm t

M(5;0;1) và ∆ tạo với d góc  sao cho cos 1

7

A

x 5 3t

z 1 t

 





 



  



B

x 5 3t

d : y 5t

z 1 t

 









  



C

x 5 3t

d : y 5t

z 1 t

 





 



  



D

x 5 3t

d : y 5t

z 1 t

 





 



  



Câu 19: Trong không gian Oxyz, cho điểm M2; 3; 4 , mặt phẳng  P :x2y z 120 và mặt cầu

 S có tâm I1; 2 ;3, bán kính R 5 Phương trình nào dưới đây là phương trình của đường thẳng đi qua M, nằm trong  P và cắt  S theo dây cung dài nhất?

A

2

3 2

4 3

 





  



  



2 3

3 9

4 3

 





  



  



1 3

1 2

1 5

 





 



  



3 2 5

 





  



  



Câu 20: Cho A2, 2,1, 8 4 8

, ,

3 3 3

B 

  Đường thẳng đi qua tâm đường tròn nội tiếp tam giác OAB và

vuông góc với OAB có phương trình là

A 1 3 1

C

x y z

Câu 21: Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng  P :x y  z 1 0 và hai đường thẳng

1

1 :

1 :

x y z 

   Biết rằng có hai đường thẳng d d1, 2 nằm trong  P , cắt

2

 và cách  một khoảng bằng 1 6

2 Gọi u1a b; ;1

, u21; ;c d

lần lượt là véctơ chỉ phương của d1, d2 Tính Sa  b c d

Câu 22: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng

1

 P :x   y z 3 0 Đường thẳng d  là hình chiếu vuông góc của đường thẳng d trên mặt phẳng  P Đường thẳng dđi qua điểm nào sau đây?

A K3;1;7 B M3;1;5 C N3; 1;7  D I   2; 1; 2

Câu 23: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho các điểm A2; 0;1,B2; 2;1 , C4; 2;3 Gọi dlà

đường thẳng đi qua tâm I của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC và vuông góc với mặt

phẳng ABC Đường thẳng d đi qua điểm M a b  ; ; 1, tổng a bằngb

A 6 B 4 C 5 D 7

Câu 24: Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng  P : 2xy  z 5 0 và đường thẳng

:

d      Biết rằng trong mặt phằng  P có hai đường thằng d d1, 2 cũng đi qua

3; 1; 0

A  và cùng cách đường thẳng d một khoảng cách bằng 3 Tính sin với  là góc giữa hai đường thẳng d d1, 2

A 4

3 5

5

3

7

Câu 25: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng 1: 1 2

2

:

   Đường thẳng d song song với mặt phẳng  :P x y 2z  5 0

và cắt hai đường thẳng  1, 2 lần lượt tại A B, sao cho ABlà ngắn nhất Phương trình đường thẳng d là:

A x    1 y 2 z 2. B x    1 y 2 z 2

Câu 26: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng : 2 5 2,

d

:



d và hai điểm A a ;0;0 , A0;0;b Gọi (P) là mặt phẳng chứa d và



d ; H là giao điểm của đường thẳng AA và mặt phẳng (P) Một đường thẳng  thay đổi trên (P) nhưng luôn đi qua H đồng thời  cắt d và d lần lượt tại B B Hai đường thẳng ,  ,  

AB A B cắt nhau tại điểm M Biết điểm M luôn thuộc một đường thẳng cố định có véc tơ chỉ

phương 15; 10; 1  

u (tham khảo hình vẽ)

Phương trình đường thẳng AB

A

2 2 0 4

 









 



y

2 0 2

 









 



y

2 0 2

 









 



y

4 0 2

 









 



y

ANH SHIPER TOÁN ĐỒNG HÀNH CÙNG 2K6 CHUYÊN ĐỀ 1 PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG Câu 1: Trong không gian tọa độ Oxyz, phương trình đường thẳng qua điểm A( ;1 2 3 và trung điểm  ; )

của BC với B( ; ;2 1 3 và C( ; ; ) ) 2 3 5 là

A x  y z



C x  y  z





Lời giải

Trung điểm của BC là M( ; ; )uAM( ; ; )d :x  y z



 

Chọn

C

Câu 2: Trong không gian tọa độ Oxyz, cho ba điểm A( ;0 1 2 ; ); B(2 3 5; ; ); C( ; ;4 0 7 Điểm M thuộc  )

cạnh BC sao cho SABM  2SACM Phương trình đường thẳng AM là:

A x  y  z



C x  y  z



Lời giải

Ta có SABM  2SACMvà M thuộc cạnh BC nên BM 2MC



Phương trình dường thẳng AM là: x y  z



Câu 3: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(1;3;2); B(1;2;1); C(1;1;3) Viết

phương trình tham số của đường thẳng đi qua ∆ trọng tâm G của tam giác ABC và vuông góc với mặt phẳng (ABC)

A

x 1 3t : y 2 t

z 2

 





 



B

x 1 3t : y 2 2t

z 2 t

 





  



C

x 1 : y 2 2t

z 2 t







  



D

x 1 3t : y 2

z 2

 





  

 



Lời giải

Giả sử G(x ; y ; z )G G G Khi đó:

G G G

1 1 1

3

3 2 1

3

2 1 3

3

 







 







 





Ta có: AB(0; 1; 1); AC  (0; 2;1) uAB; AC ( 3; 0;0) 3(1;0; 0)

Đường thẳng qua G và nhận u



là vtcp

x 1 3t : y 2

 





    Chọn D

Câu 4: Trong không gian toạ độ Oxyz cho điểm M (-1;1;3) và hai đường thẳng

 Phương trình nào dưới đây là phương trình đường thẳng đi qua M, vuông góc với ∆ và ∆’?

A

y 1 t

z 3 t

 





 



  



B

y 1 t

z 3 t

  





 



  



C

y 1 t

z 1 3t

  





 



  



D

y 1 t

z 3 t

  





 



  



Lời giải

Các vtcp của ∆ và ∆’ lần lượt là: u1(3; 2;1); u2(1;3; 2) 

vtcp của đường thẳng cần tìm là:

1 2

uu ; u  ( 7; 7; 7)7( 1;1;1)

  

Chọn D

Câu 5: Trong không gian toạ độ Oxyz, cho (P) : x   y z 1 0, (Q) : x  y z 2 và điểm 0

A(1; 2;3) Phương trình nào đưới đây là phương trình đường thẳng đi qua A, song song với (P) và (Q)?

A

y 2

  









   



x 1

z 3 2t







 



  



x 1 2t

z 3 2t

 





 



  



x 1 t

z 3 t

 





 



  



Lời giải

Đường thẳng cần tìm song song với (P) và (Q) nên ud n(p); n(Q)2(1;0; 1)

  

Do đó d:

y 2

  









   



Chọn A

Câu 6: Cho mặt phẳng (P) : 4x    và đường thẳng y z 1 0 d :x 1 y 1 z

 Phương trình đường

thẳng qua A(1;2;3) song song với (P) đồng thời vuông góc với d là:

A x 1 y 2 z 3

C x 1 y 2 z 3

Lời giải

Ta có: ud (2; 2;1); n (p) (4; 1; 1)  Suy ra u u ; nd P(3;6; 6)3(1; 2; 2)

  

Do vậy :x 1 y 2 z 3

Câu 7: Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng ( ) : 2P xy 1 0; ( ): Q xy  z 1 0.Viết

phương trình đường thẳng  d giao tuyến của hai mặt phẳng

A  : 1

C  : 1

Lời giải

Tác giả: Phạm Huy; Fb: Huypham01

Chọn A

Ta thấy điểm M 0; 1; 0  thuộc hai mặt phẳng    P ; Q ,vậy điểm M 0; 1; 0 thuộc đường

thẳng  d (1)

Ta thấy:

( ) : 2P xy 1 0 có VTPT n P 2;1;0 

( ): Q x y   có VTPT z 1 0 n P 1; 1;1  

Đường thẳng  d giao tuyến của hai mặt phẳng    P ; Q , có VTCP u d n n P; Q(1; 2; 3). 

  

(2)

Từ (1) ; (2) ta có phương trình đường thẳng  d là: 1

Câu 8: Cho điểm A1; 2; 1  và đường thẳng d :x 2 y 1 z 3

  Phương trình đường thẳng qua A

cắt và vuông góc với d là:

A x 1 y 2 z 1





C x 1 y 2 z 1





Lời giải

Gọi H(2 2t;1 t;3 2t)    d AH(1 2t; t 1; 4 2t)  

Ta có: AH.ud 4t 2 t 1 4t 8 0 t 1 H(0;0;1) AH :x y z 1





 

Chọn

D

Câu 9: Trong không gian tọa độ, cho điểm A(1;2;3) và đường thẳng d :x 3 y 1 z 7

 Đường

thẳng qua A, vuông góc với d và cắt Ox có phương trình là :

A

y 2t

z 3t

  









 



B

x 1 t

y 2 2t

z 3 2t

 





 



  



C

z t

  





 



 



D

x 1 t

y 2 2t

z 3 2t

 





 



  



Lời giải

Gọi  là đường thẳng cần tìm, ta có B  OxB(x; 0; 0)

Khi đó AB(x 1; 2; 3), u   d (2;1; 2)

Do  dAB.u d 2(x 1) 2 6   0x  1 B( 1;0; 0) AB( 2; 2; 3)   

Vậy

: y 2t

  





  

 

Câu 10: Cho đường thẳng d :x 1 y z 1

  Viết phương trình đường thẳng  đi qua A(1;0; 2) , vuông góc và cắt d

A :x 1 y z 2



C x 1 y z 2



Lời giải

Gọi H(1 t; t; 1 2t)    là hình chiếu của điểm A trên đường thẳng d d

Ta có : AH (t; t; 2 t 3)



suy ra AH.u d   t t 4t 6 0  t 1 H(2;1;1); AH(1;1; 1)

Suy ra AH :x 1 y z 2

 Chọn B

Câu 11: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d1, d2 có phương trình lần lượt là

z 3

  







 



 Phương trình đường thẳng vuông góc với

(P) : 7x y 4z và cắt cả hai đường thẳng d0 1, d2 là

A x y 1 z 2



C x 1 y 1 z 3

y 1





Lời giải

Giả sử dd1AAd1nên (2 ;1A u u; u 2)

dd BB nên B(2t 1; t 1;3)

Vì thế AB2t2u1;tu;5u

là vecto chỉ phương của d

Do d(P)nên AB / /n (7;1; 4)

ở đây n

là vecto pháp tuyến của mp (P)

Từ đó có hệ phương trình 2t 2u 1 t u 5 u 2t 2u 1 7t 7u

4(t u) u 5



AB ( 7; 1; 4)

u 1

 









và đường thẳng d đi qua điểm A(2;0; 1) nên

(d) :

 Chọn B

Câu 12: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(1; 2;3) và hai đường thẳng

  Viết phương trình đường thẳng  đi qua A, vuông góc với d1 và cắt d2:

A :x 1 y 2 z 3



C x 1 y 2 z 3

Lời giải

Gọi (P) là mặt phẳng qua A(1; 2;3) và vuông góc với

d n(2; 1;1) (P) : 2x   y z 3 0

Khi đó gọi B(P)d2 Tọa độ điểm B là nghiệm của hệ PT sau:

y 1 B(2; 1; 2)





   



Đường thẳng cần lập chính là đường thẳng AB: qua A(1; 2;3) và có vecto chỉ phương

AB

u (1; 3; 5) 



AB :

  là đường thẳng cần tìm Chọn D

Câu 13: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P) : x2y z 4 và đường thẳng có 0

phương trình d :x 1 y z 2

  Phương trình đường thẳng ∆ nằm trong mặt phẳng (P), đồng thời cắt và vuông góc với đường thẳng d là:

A :x 1 y 1 z 1



C x 1 y 1 z 1

Gọi M   ( ) ( )d Md M(2t1; ;3t t2)

Mà M( )P 2t 1 2t3t 2 40  t 1 M(1;1;1)

Ta có ( )P ( )P; d (5; 1; 3)

d











 

  

A

Câu 14: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d :1 x 3 y 3 z 2

2

d :

 và mặt phẳng (P) : x2y 3z 5  0 Đường thẳng vuông góc với (P) cắt d1 và d2 có phương trình là

A x 1 y 1 z

C x 3 y 3 z 2

Lời giải

Giả sử đường thẳng d cắt d1, d2 lần lượt tại

, (1 ;3 2 ; 2 ), N(5 3 t ; 1 2 ; 2 )

Ta có MNt13t22; 2t12t24; t1 t24

và n P 1; 2;3

Mà d vuông góc với (P) nên

1 2

(1; 1; 0)

(2;1;3)

P

M

N







 

MN (1; 2;3) d :



Chọn A

Câu 15: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxỵz, cho đường thẳng

x 1 3t

d : y 1 4t

z 1

 





 



 



Gọi ∆ là đường

thẳng qua A(1;1;1) và có vectơ chỉ phương u  1; 2; 2 

Đường phân giác của góc nhọn tạo bởi

d và ∆ có phương trình là :

A

x 1 7t

y 1 t

z 1 5t

 





 



  



B

y 10 11t

  





  



   



C

y 10 11t

z 6 5t

  





  



  



D

x 1 3t

y 1 4t

z 1 5t

 





 



  



Lời giải

Đường thẳng d và ∆ cắt nhau tại A(1;1;1)

Ta có: ud (3; 4;0) ud 5

và u (1; 2; 2)  u 3

Do u u  d    5 0 cos u u  d0u u  d

là góc tù

Một VTCP của đường phân giác d’ cần lập là:

'

3; 4;0 1; 2; 2 2

2;11; 5

d d

d

u





 



 

Vậy phương trình đường phân giác cần tìm là:

x 1 2t

d ' : y 1 11t

z 1 5t

 





 



  



hay

y 10 11t

z 6 5t

  





  



  



Câu 16: Trong không gian Oxyz cho tam giác , OAB có A2; 2; 1  và B0; 4;3   Độ dài đường phân

giác trong góc AOB bằng

A 30

30

9

15 8

Lời giải Chọn B