1. Trang chủ
  2. » Tài Chính - Ngân Hàng

Ebook Phương pháp tọa độ trong không gian Oxyz Phần 2 - Nguyễn Quốc Thịnh

20 13 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

Tìm tọa độ điểm đối xứng với một điểm qua 1 mặt phẳng cho trước.. Hướng dẫn giải.[r]

(1)

PHẦN 3: PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG

A TĨM TẮT LÝ THUYẾT

1 Phương trình tham số phương trình tắc đường thẳng

Phương trình tham số đường thẳng d qua điểm M x y z0( ;0 0; 0) có vectơ

phương a( ;a a a1 2; 3)với a0 là:

1

( ) : ( )

  

   

   

o o o x x a t

d y y a t t

z z a t  Nếu a a a1 0

0 0

1

( ) :d xxyyzz

a a a gọi là phương trình tắc của d 2 Vị trí tương đối hai đường thẳng

Cho hai đường thẳng d d,  qua hai điểm M0

x y z0; 0; 0

, M0

x0  ;y0 ;z0

có vectơ phương a

a a a1; 2; 3

, a 

a a1  ; 2 ;a3

Khi đó, ta có:

0

; a a d d

M d        

  

0

; a a d d

M d      

  

    d cắt d

0 ;

;

a a

a a M M    

 

  

   

d d chéo a a; .M M0 00

d da a 0

3 Vị trí tương đối đường thẳng mặt phẳng

Cho mặt phẳng

 

 :AxBy Cz  D đường thẳng

0

0

0

:

  

   

   

x x ta d y y ta

z z ta

Xét phương trình: A x( 0ta1)B y( 0ta2)C z( 0ta3) D (ẩn t) (*)

d

 

  (*) vô nghiệm

(2)

4 Vị trí tương đối đường thẳng mặt cầu

Cho đường thẳng

0

0

0

:

  

   

   

x x ta d y y ta z z ta

(1) mặt cầu

 

2 2

: (  ) (  )  ( ) 

S x a y b z c R (2)

Để xét vị trí tương đối đường thẳng d mặt cầu

 

S ta thay (1) vào (2), a phương trình:

x0ta1a

 

2 yx0ta2b

 

2 z0ta3c

2 0 (*)

d

 

S khơng có điểm chung (*) vô nghiệmd I d

 

, Rd tiếp xúc

 

S(*) có nghiệmd I d

 

, Rd cắt

 

S tạihai điểm phân biệt (*) có hai nghiệm phân biệt d I d

 

, R

5 Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng (chương trình nâng cao) Cho đường thẳng d qua M0 có VTCP a điểmM

0 ; ( , ) M M a

d M d

a

 

 

6 Khoảng cách hai đường thẳng chéo (chương trình nâng cao) Cho hai đường thẳng chéo d1 d2

1

d qua điểm M1 có VTCP a1, d2 qua điểm M2 có VTCP a2

1 2

1

1

, ( , )

,  a a M M d d d

a a

Chú ý: Khoảng cách hai đường thẳng chéo d1, d2 bằng khoảng cách d1 với mặt phẳng

 

chứa d2 song song với d1

7 Khoảng cách đường thẳng mặt phẳng song song

Khoảng cách đường thẳng d với mặt phẳng

 

song song với khoảng cách từ một điểm M d đến mặt phẳng

 

8 Góc hai đường thẳng

Cho hai đường thẳng d1, d2lần lượt có VTCP a a1, 2 Khi góc d1, d2 là:

1 2

1 2

1

cos ; cos ,

  a a

d d a a

a a 9 Góc đường thẳng mặt phẳng

Cho đường thẳng d có VTCP a( ;a a a1 2; 3) mặt phẳng

 

có VTPT n( ; ; )A B C .

Góc đường thẳng d mặt phẳng

 

góc đường thẳng d với hình chiếu d của

 

2 2 2

1

sin , ( )

   

   

Aa Ba Ca d

(3)

B PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN

Dạng 1. Phương trình đường thẳng qua điểm biết véctơ phương Phương pháp giải:

Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, đường thẳng d qua điểm M0

x y z0; 0; 0

có vectơ phương a

a a a1; 2; 3

với

2 2

1  2 0

a a a có phương trình tham số là:

0

0

0

  

   

   

x x a t y y a t z z a t

VD 1. Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho hai mặt phẳng

 

P :x2y3z 4

 

Q : 3x2y5z 4 Giao tuyến

 

P

 

Q có phương trình tham số là: A

2

  

    

  

x t

y t

z t

B

2

  

    

   

x t

y t

z t

C

2

         

x t

y t

z t

D

2

         

x t

y t

z t Hướng dẫn giải

Cách 1: Xét hệ ( )

3

   

      

x y z

x y z

Cho x0 thay vào ( ) tìm y 8,z 4

Đặt A(0; 8; 4) 

Cho z0 thay vào ( ) tìm x2,y 1

Đặt B(2; 1; 0)  AB

2; 7; 4

VTCP

   

PQ Như vậy, phương trình tham số

   

PQ

2

  

    

  

x t

y t

z t Chọn đáp án A

Cách 2: Xét hệ ( )

3

   

      

x y z

x y z

Cho z0 thay vào ( ) tìm x2,y 1

Đặt B(2; 1; 0)

 

P :x2y3z 4 có VTPT nP (1; 2;3)

 

Q : 3x2y5z 4 có VTPT nQ (3; 2; 5)

, 4;14;8

 

n nP Q chọn u(2; 7; 4) VTCP giao tuyến

   

PQ Như vậy, PTTS

   

PQ

2

  

    

  

x t

y t

z t Chọn đáp án A

Cách 3: (kỹ máy tính cầm tay)

(4)

A 2B 3C 4: 3A 2B 5C 4     

Rút toạ độ điểm ( ;x y z0 0; 0) từ PTTS câu, dùng lệnh CALC nhập vào máy

KQ ứng với câu cho đáp số nhận (ở tạm thời nhận A B)

Tiếp tục cho t1 (ngoài nháp) vào PTTS nhận để có số ( ; ; )x y z lại thay vào biểu thức nhập hình

Lại tìm số cho đáp số (ở câu A đảm bảo điều nên đáp án A)

VD 2. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng d qua điểm M

1; 2; 0

có véctơ phương u

0; 0;1

Đường thẳng d có phương trình tham số là:

A          x y z t

B

1 2            x t y t z t

C

1          x t y t z

D

1 2            x t y t z Hướng dẫn giải

Học thuộc lịng cơng thức

0 0           

x x at y y bt z z ct

thay số vào

1

2

0                     

x t x

y t y

z t z t

Chọn đáp án A

VD 3. Phương trình tham số đường thẳng d biết qua điểm M(1; 2;3) có véctơ

1; 4;5

 

a

A            x t y t z t

B

1              x t y t z t

C

1            x t y t z t

D

1              x t y t z t

Hướng dẫn giải

Đường thẳng d qua điểm M(1; 2;3) có vectơ phương a

1; 4;5

có phương

trình tham số là:

1            x t y t z t

Chọn đáp án A

VD 4. Phương trình tham số đường thẳng d biết qua điểm M(0; 2;5) có véctơ

1; 1;3

 

a

A 1             x t y t z t B              x t y t z t C 2             x t y t z t D 2            x t y t z t

(5)

Đường thẳng d qua điểm M(0; 2;5) có vectơ phương a

1; 1;3

có phương trình

tham số là:

0 2

  

    

   

x t

y t

z t

Chọn đáp án C

VD 5. Phương trình tham số đường thẳng d biết qua điểm M(1; 2;3) có véctơ

2; 0; 0

a

A

1

          

x t

y t

z t

B

1

          

x t

y t

z t

C

1

        

x t

y z

D

1

         

x t

y t

z

Hướng dẫn giải

Đường thẳng d qua điểm M(1; 2;3) có véctơ phương a

2; 0; 0

có phương trình

tham số là:

1

        

x t

y z

Chọn đáp án C

VD 6. Phương trình tham số đường thẳng d biết qua gốc tọa độ O có véctơ phương

2; 3;1

 

a

A

2

  

    

   

x t

y t

z t

B

0

          

x t

y t

z t

C

1

          

x t

y t

z t

D

1

         

x t

y t

z

Hướng dẫn giải

Đường thẳng d qua điểm qua gốc tọa độ O có véctơ phương a

2; 3;1

có phương

trình tham số là:

0

          

x t

y t

z t

Chọn đáp án B

Dạng 2. Phương trình đường thẳng qua điểm M N; Phương pháp giải:

 Tìm tọa độ véctơ MN

 Phương trình đường thẳng cần tìm qua M ( hoặcN) có véctơ phương

phương với véctơ MN

(6)

A

1

2

4

  

    

    

x t

y t t

z t

B

2

3

1

  

     

    

x t

y t t

z t

C

1

2

4

  

    

    

x t

y t t

z t

D

2

3

1

  

    

    

x t

y t t

z t

Hướng dẫn giải

Phương pháp: Để tìm toạ độ điểm đầu mút đoạn thẳng có phương trình tham số có điều kiện kèm theo ta thay giá trị (đầu mút) tham số vào phương trình tìm x y z, ,

a) Với phương án A, thay t1 vào PTTS ta toạ độ điểm

2;3; 1

nhưng t2 ta lại điểm

3; 4; 6

khác toạ độ điểm A điểm B b) Với phương án B, thay t 1 ta toạ độ điểm B

1; 2; 4

t0 ta toạ độ điểm A

2;3; 1

Chọn đáp án : B

Lưu ý 1:

- Để viết phương trình tham số đoạn thẳng AB ta viết phương trình tham số đường thẳng AB, tìm giá trị t tA, B để từ phương trình tham số ta tìm lại toạ độ điểm

,

A B

- Kết phương trình tham số có kèm điều kiện t đoạn tạo t tA, B

- Tuy nhiên phương pháp chậm khó để chọn phương án cách cho đề Lưu ý 2:

- Nếu HS dùng phương pháp thay toạ độ điểm A B vào phương trình tham số phương án (A,B,C,D) để tìm giá trị t tìm t tA, B đầu mút

đoạn điều kiện cho kèm theo phương trình tham số, phương án

VD 8. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai điểm A

1; 2; 3

B

3; 1;1

Phương trình sau phương trình tắc đường thẳng qua hai điểm A B ?

A

3 1

     

x y z

B

2

     

x y z

C 1

1

     

x y z

D

2

     

x y z

Hướng dẫn giải:

Phương pháp tự luận:

Gọi d đường thẳng qua điểm A

1; 2; 3

B

3; 1;1

Đường thẳng d qua

(1; 2; 3)

A có vectơ phương udAB(2; 3; 4) nên có phương trình tắc là:

1

2

     

x y z

Chọn đáp án B

(7)

Đường thẳng qua A

1; 2; 3

B

3; 1;1

có vectơ phương AB(2; 3; 4) nên loại phương án A C Xét thấy điểm A(1; 2; 3) thỏa mãn phương trình tắc phương án B nên chọn B đáp án

VD 9. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, đường thẳng qua hai điểm A

1; 2;1 ,

 

B 2;1;3

có phương trình:

A

1

    

x y z

B

1

     

x y z

C

1

    

x y z

. D

1

    

x y z

Hướng dẫn giải

Đường thẳng AB qua A

1; 2;1

nhận AB(1; 3; 2) làm vectơ phương nên có phương trình:

1

    

x y z

Chọn đáp án A

VD 10. Phương trình tham số đường thẳng qua hai điểm M(1; 2;3) N(3; 0; 0)

A            x t y t z t

B

3            x t y t z t

C

1 2 3            x t y t z t

D

3 2            x t y t z t Hướng dẫn giải

Ta có véctơ MN

2; 2; 3 

véctơ phương đường thẳng MN Chọn đáp án D

VD 11. Phương trình tham số đường thẳng qua hai điểm A(1; 2; 3)  B(3; 0;1)

A            x t y t z t

B

3            x t y t z t

C

1 2 3            x t y t z t

D

3 2            x t y t z t

Hướng dẫn giải

Ta có véctơ AB

2; 2; 4

nên véctơ phương đường thẳng AB u

1;1; 2

Chọn đáp án B

VD 12. Phương trình tham số đường thẳng qua hai điểm A(1; 2; 3)  B(3; 0;1)

A            x t y t z t

B

2 1              x t y t z t

C

1 2 3            x t y t z t

D

3 2            x t y t z t

Hướng dẫn giải

Ta có véctơ AB

2; 2; 4

nên véctơ phương đường thẳng AB u

1;1; 2

Mặt khác tọa độ trung điểm AB điểm I

2; 1; 1 

Chọn đáp án B

(8)

Phương pháp giải:

 Véctơ phương đường thẳng  u

 Phương trình đường thẳng cần tìm qua điểm M có véctơ phương phương với véctơ u

VD 13. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, phương trình đường thẳng qua điểm M

2;1; 2

song song với trục Ox là:

A 2          x t y t z t

B

2           x y t z

C

2           x t y z

D

2           x t y t z t Hướng dẫn giải

Trục hoành Ox nhận véctơ đơn vị i (1;0;0) làm VTCP

Đường thẳng d song song với trục hồnh phải nhận i (1;0;0) làm VTCP ln Ngồi M

2;1; 2

d nên viết PTTS d ta chọn phương án C

Chọn đáp án C

VD 14. Phương trình tham số đường thẳng  qua hai điểm M(1; 2;3) song song với đường

thẳng d cóphương trình

1             x t y t z t A            x t y t z t

B

3            x t y t z t

C

1              x t y t z t

D

3            x t y t z t Hướng dẫn giải

Ta có véctơ u

1; 4; 5 

véctơ phương đường thẳng d

Vì €d nên véctơ u

1; 4; 5 

véctơ phương đường thẳng  Chọn đáp án A

VD 15. Phương trình tham số đường thẳng  qua hai điểm M(1;1;1) song song với đường

thẳng d cóphương trình

1             x t y t z t A 1            x t y t z t

B

1            x t y t z t

C

1            x t y t z t

D

3            x t y t z t Hướng dẫn giải

Ta có véctơ u

1; 4; 5 

véctơ phương đường thẳng d

(9)

VD 16. Phương trình tham số đường thẳng  qua hai điểm M(1;1;1) song song với đường

thẳng d có phương trình

1

          

x t

y

z t

A

1 1

         

x t

y

z t

B

1 1

         

x t

y

z t

C

1 1

         

x t

y

z t

D

1

          

x t

y t

z t

Hướng dẫn giải

Ta có véctơ u

1; 0; 2

véctơ phương đường thẳng d

Vì €d nên véctơ a 

2; 0; 4

véctơ phương đường thẳng  Chọn đáp án C

Dạng 4. Phương trình đường thẳng qua điểm M0 vng góc với mặt phẳng ( )P cho trước

Phương pháp giải:

 Véctơ pháp tuyến mặt phẳng ( )P n

 Phương trình đường thẳng cần tìm qua điểm M0 có véctơ phương phương

với véctơ n

VD 17. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, gọi  đường thẳng qua điểm M

2;0; 3

vuông góc với mặt phẳng

 

 : 2x3y5z 4 Phương trình tắc  là:

A

1

   

x y z

B

2

   

x y z

C

2

   

x y z

D

2

   

x y z

Hướng dẫn giải

 

 : 2x3y5z 4 có VTPT n 

2; 3;5

Do  ( ) nên  nhận n làm VTCP

Ngoài ra, M

2;0; 3 

nên phương trình tắc :

2

 

  

x y z

Chọn đáp án C

VD 18. Phương trình tham số đường thẳng  qua hai điểm M(1; 2;3) vng góc với mặt phẳng

 

P cóphương trình x4y5z 3

A

1

  

   

   

x t

y t

z t

B

1

          

x t

y t

z t

C

1

  

    

    

x t

y t

z t

D

1

          

x t

y t

z t

Hướng dẫn giải

Ta có véctơ n

1; 4; 5 

véctơ pháp tuyến mặt phẳng (P)

(10)

VD 19. Phương trình tham số đường thẳng  qua hai điểm M(1; 2;3) vng góc với mặt phẳng

 

P cóphương trình x  5z

A

1

         

x t

y

z t

B

1

         

x t

y

z t

C

1

      

    

x t

y

z t

D

1

         

x t

y

z t

Hướng dẫn giải

Ta có véctơ n

1; 0; 5

véctơ pháp tuyến mặt phẳng

 

P

Vì  ( )P nên véctơ u 

1; 0;5

véctơ phương đường thẳng  Chọn đáp án A

VD 20. Phương trình tham số đường thẳng  qua hai điểm M(1; 2;3) vng góc với mặt phẳng

Oxy

A

1

        

x t

y z

B

1

        

x

y t

z

C

1

        

x y

z t

D

1

          

x t

y t

z t

Hướng dẫn giải

Ta có véctơ k

0; 0;1

véctơ pháp tuyến mặt phẳng Oxy

Vì  (Oxy) nên véctơ n

0; 0; 1

véctơ phương đường thẳng  Chọn đáp án C

Dạng 5. Phương trình giao tuyến hai mặt phẳng Phương pháp giải:

Cách 1:

 Đặt ẩn t giải hệ phương trình theo t Cách 2:

 Véctơ phương đường thẳng tích có hướng véctơ pháp tuyến mặt phẳng

 Chọn điểm thuộc mặt phẳng điểm thuộc đường thẳng

VD 21. Phương trình tham số đường thẳng  giao tuyến hai mặt phẳng có phương trình

( ) : x2y  z ( ') : x y 2z 3

A

5

   

   

  

x t

y t

z t

B

5

   

   

  

x t

y t

z t

C

5

   

      

x t

y t

z t

D

1

          

x t

y t

z t

Hướng dẫn giải

Ta có phương trình tổng qt đường thẳng là

2

x y z

x y z

    

     

(11)

VD 22. Phương trình tham số đường thẳng  giao tuyến hai mặt phẳng có phương trình

( ) :2 x2y  z ( ') :2 x   y z

A

6

         

x t

y t

z t

B

6

         

x t

y t

z t

C

6

         

x t

y t

z t

D

6

 

    

   

x t

y t

z t

Hướng dẫn giải

Ta có phương trình tổng qt đường thẳng là 2

2

x y z

x y z     

     

Đặt xt tìm y z; theo t Chọn đáp án D

VD 23. Phương trình tham số đường thẳng  giao tuyến hai mặt phẳng có phương trình

( ) : x y () :2x  y z 150

A

15

     

   

x t

y t

z t

B

15

     

   

x t

y t

z t

C

15

    

   

x t y t

z t

D

15

      

   

x t

y t

z t

Hướng dẫn giải

Ta có phương trình tổng quát đường thẳng là

2 15

  

    

x y

x y z Đặt xt tìm y z; theo t

Chọn đáp án A

Dạng 6. Phương trình đường thẳng d qua điểm M0 vuông góc với đường thẳng d d1; khơng

song song

Phương pháp giải:

 Véctơ phương đường thẳng d u  u u1; 2

 Phương trình đường thẳng cần tìm qua M0 có véc tơ phương u

VD 24. Cho hai đường thẳng d d1; 2 có phương trình

1:

6

 

    

   

x t

d y t

z t

2:

2

 

 

x y z

d Phương trình tắc đường thẳng d3đi qua

1; 1; 2

M vng góc với d1và d2là

A

1 14 17

  

    

   

x t

y t

z t

B

1 14 17

  

    

   

x t

y t

z t

C

1 14 17

  

    

   

x t

y t

z t

D

1 14 17

  

    

   

x t

y t

(12)

Hướng dẫn giải Ta có: véctơ phương d3là u3u u1; 2

14;17;9

Chọn đáp án B

VD 25. Cho hai đường thẳng d d1; 2 có phương trình

1:

2

         

x t

d y t

z t

2

2

:

2

         

x t

d y t

z t

Phương trình tắc đường thẳng d3đi qua

1; 1; 2

M vng góc với d1và d2là

A

1 14 17

  

    

   

x t

y t

z t

B

1 14 17

  

    

   

x t

y t

z t

C

1 14 17

  

    

   

x t

y t

z t

D

1 14 17

  

    

   

x t

y t

z t

Hướng dẫn giải Ta có: véctơ phương d3là u3u u1; 2

14;17;9

Chọn đáp án A

VD 26. Cho hai đường thẳng d d1; 2 có phương trình

1:

2

         

x t

d y t

z t

và 2

2

:

2

     

    

x t

d y t

z t

Phương trình tắc đường thẳng d3đi qua M

1; 1; 2

vuông góc với d1và d2là

A

1

  

    

   

x t

y t

z t

B

1

  

    

   

x t

y t

z t

C

1

  

    

   

x t

y t

z t

D

1

  

    

   

x t

y t

z t

Hướng dẫn giải Ta có: véctơ phương d3là u3u u1; 2 

2;3; 1

Chọn đáp án C

Dạng 7. Tìm tọa độ hình chiếu vng góc điểm M0 lên mặt phẳng ( ) cho trước Tìm tọa độ điểm đối xứng với điểm qua mặt phẳng cho trước

Phương pháp giải:

 Viết phương trình đường thẳng d đi qua điểm M0 vng góc với ( )

 Tọa độ H hình chiếu điểm M0lên mặt phẳng ( ) nghiệm hệ phương trình

( )

   d  Điểm M’ điểm đối xứng điểm M0 qua mặt phẳng ( ) suy H trung điểm

0 '

(13)

VD 27. Cho điểm M

1; 4; 2

mặt phẳng ( ) : x2y  z Tọa độ điểm H hình chiếu vng góc điểm M lên mặt phẳng ( )

A

1; 2; 0

B

1; 2; 0

C

 1; 2; 0

D

1; 2;1

Hướng dẫn giải

Ta có:

Phương trình đường thẳng d qua điểm M

1; 4; 2

vng góc với mặt phẳng ( ) là:

1 2

          

x t

y t

z t

Tọa độ điểm H nghiệm hệ phương trình

4 2

x y z  

   

   

     

x t

y t

z t

Chọn đáp án A

VD 28. Cho điểm M

1; 1; 2

mặt phẳng ( ) :2 x y 2z110 Tọa độ điểm H hình chiếu vng góc điểm M lên mặt phẳng ( )

A

  3; 1; 2

B

3;1; 2

C

3;1; 2

D

3;1; 2

Hướng dẫn giải

Ta có:

Phương trình đường thẳng d đi qua điểm M vng góc với mặt phẳng ( ) là:

1 2

  

    

   

x t

y t

z t

Tọa độ điểm H nghiệm hệ phương trình

1 2

2 11

  

    

   

     

x t

y t

z t

x y z

Chọn đáp án C

VD 29. Cho điểm M

1; 4; 2

mặt phẳng ( ) : x2y  z Tọa độ điểm M điểm đối xứng điểm M qua mặt phẳng ( )

A

1; 2;1

B

3;0; 2

C

3; 0; 2

D

3;0; 2

Hướng dẫn giải

Ta có:

Phương trình đường thẳng d đi qua điểm M

1; 4; 2

vng góc với mặt phẳng ( ) là:

1 2

          

x t

y t

z t

Tọa độ hình chiếu M ( ) nghiệm hệ phương trình

4 2

2

  

   

   

     

x t

y t

z t

x y z

(14)

VD 30. Cho điểm M

1; 1; 2

mặt phẳng ( ) :2 x y 2z110 M điểm đối xứng điểm

M qua mặt phẳng ( )

A

7;3; 6

B

7;3; 6

C

  7; 3; 6

D

7;3; 6

Hướng dẫn giải

Ta có:

Phương trình đường thẳng d qua điểm M vng góc với mặt phẳng ( ) là:

1 2

  

    

   

x t

y t

z t

Tọa độ hình chiếu M ( ) nghiệm hệ

1 2

2 11

  

    

   

     

x t

y t

z t

x y z

H trung điểm MM nên tọa độ điểm M 

7;3; 6

Chọn đáp án A

Dạng 8. Hình chiếu điểm M đường thẳng d Phương pháp giải:

 Lấy Hd Tính MH

H hình chiếu M dMH u d 0

VD 31. Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng :

1

x y z

d     điểm A

1;2;7

Tìm toạ độ điểm H hình chiếu vng góc A d?

A H

4;5;2

B H

2;1;0

C H

3;3;1

D H

1; 1;  

Hướng dẫn giải: Phương pháp trắc nghiệm:

Nhập vào máy tính: 1

 1 A

 

2 2B

 

1 7C

Sau đó: CALC A4,B5,C2 ta  6 0 loại đáp án A CALC A2,B1,C0 ta 60 loại đáp án B CALC A3,B3,C1 ta  chọn đáp án C CALC A1,B 1,C 1 ta 120  loại đáp án D Chọn đáp án C

Phương pháp tự luận:

Đường thẳng d có vectơ phương ud

1;2;1

H hình chiếu vng góc A d  H dH

2t;1 ; t t

3 ; ; 7

(15)

Ta có: AH u d 0 1 3

   t

 

2 2t

 

1 t7

  0 t

Vậy H

3;3;1

Chọn đáp án C

VD 32. Trong khơng gian Oxyz, tọa độ hình chiếu vng góc điểm M

 2; 1;1

đường thẳng

1

:

1

x y z

d     là:

A

1;0;2

B

2;2;3

C

0; 2;1 

D

 1; 4;0

Hướng dẫn giải: Phương pháp trắc nghiệm:

Nhập vào máy tính: 1

 2 A

 

  2 B

 

1 1C

Sau đó: CALC A1,B0,C2 ta  6 0 loại đáp án A CALC A2,B2,C3 ta 120 loại đáp án B CALC A0,B 2,C1 ta  chọn đáp án C CALC A 1,B 4,C0 ta 60 loại đáp án D Chọn đáp án C

Phương pháp tự luận:

Đường thẳng d có vectơ phương ud

1;2;1

H hình chiếu vng góc A d  H dH

1t t;2 ;2t

3 ;1 ; 1

MH tt t

Ta có: MH u d 0 1 3

 t

 

2 2 t

 

1 t    1

t

Vậy H

0; 2;1

Chọn đáp án C

VD 33. Trong không gian Oxyz, cho điểm A

3; 5;2

đường thẳng

6

:

1

x t

d y t

z t

  

    

    

Hình chiếu

của A lên d có tọa độ là:

A

2; 3;1 

B

2; 3;  

C

2;3;1

D

 2; 4;3

Hướng dẫn giải Phương pháp trắc nghiệm:

Nhập vào máy tính: 4 3

A

 

  1 B

 

2 2C

(16)

CALC A2,B 3,C 1 ta 40 loại đáp án B CALC A2,B3,C1 ta 60 loại đáp án C CALC A 2,B 4,C3 ta  21 0 loại đáp án D Chọn đáp án A

Phương pháp tự luận:

Đường thẳng d có vectơ phương ud   

4; 1;2

GọiH hình chiếu vng góc A d  H dH

6 ; 2 t    t; 2t

3 ;3 ;2 3

AH  tt t

Ta có: AH u d 0  4 4

t

 

1 3 t

 

2 2t   3

t

Vậy H

2; 3;1

Chọn đáp án A

Dạng 9. Hình chiếu đường thẳng d mặt phẳng

 

Phương pháp giải:

Trường hợp 1: d cắt

 

 Tìm giao điểm A d

 

 Lấy M cụ thể d Tìm hình chiếu M M

 

  Hình chiếu d đường thẳng AM

Trường hợp 2: d

 

 Lấy M cụ thể d Tìm hình chiếu MM d  Hình chiếu d đường thẳng qua M song song với d

VD 34. Trong không gian Oxyz cho đường thẳng :

2 1

x y z

d    

 

P :x  y z 100 Viết phương trình hình chiếu d d lên

 

P

Hướng dẫn giải

Mặt phẳng

 

P có vectơ pháp tuyến n

1;1;1

, lấy M

0;1;3

d Toạ độ giao điểm A d

 

P nghiệm hệ

6

1

2 6; 2;6

2 1

10

x

x y z

y A

x y z z

 

 

  

     

 

      

 

(17)

Đường thẳng MH qua M

0;1;3

nhận n

1;1;1

làm vectơ phương nên có phương trình:

3 x t

y t

z t

         

Toạ độ H thoả hệ

2

1

2;3;5

3

10

x t x

y t y

H

z t z

x y z t

 

 

    

  

    

 

      

 

Đường thẳng d qua H

2;3;5

nhậ AH 

4;5; 1

làm vectơ phương nên có phương trình:

2 5

x t

y t

z t

          

VD 35. Trong không gian Oxyz cho đường thẳng : 1

2

x y z

d     

 

P :x2y2z 4 Viết phương trình hình chiếu d d lên

 

P

Hướng dẫn giải Mặt phẳng

 

P có vectơ pháp tuyến n

1;2; 2

Đường thẳng d qua điểm M

1; 1;2

có vectơ phương u

2;1;2

Nhận thấy d

 

P nên gọi H hình chiếu cuả M

 

P d qua H d€d Đường thẳng MH qua M

1; 1;2

nhận n

1;2; 2

làm vectơ phương nên có phương trình:

1 2

x t

y t

z t

  

    

   

Toạ độ H thoả hệ

1

1

2;1;0

2

2

x t x

y t y

H

z t z

x y z t

  

 

     

  

    

 

      

 

Đường thẳng d qua H

2;1;0

nhận u

2;1;2

làm vectơ phương nên có phương trình:

2 2

x t

y t

z t

          

VD 36. Trong không gian Oxyz cho đường thẳng :

3

x y z

d     

 

P :x y 2z130 Viết phương trình đường thẳng d đối xứng với d qua

 

P

(18)

Mặt phẳng

 

P có vectơ pháp tuyến n

1; 1;2

, lấy M

4;1;2

d Toạ độ giao điểm A d

 

P nghiệm hệ

1

4

0 1;0;6

3

2 13

x

x y z

y A

x y z z

 

  

  

   

 

      

 

Gọi H hình chiếu M

 

P

Đường thẳng MH qua M

4;1;2

nhận n

1; 1;2

làm vectơ phương nên có phương trình:

4 2

x t

y t

z t

          

Toạ độ H thoả hệ

4

1

5;0;4

2

2 13

x t x

y t y

H

z t z

x y z t

  

 

    

  

    

 

      

 

Gọi M đối xứng với M qua

 

PH trung điểm MMM

6; 1;6

Đường thẳng d qua M

6; 1;6

nhận AM 

5; 1;0

làm vectơ phương nên có phương trình:

6

x t

y t

z   

    

  

Dạng 10. Phương trình đường vng góc chung hai đường thẳng chéo d1 d2 Phương pháp giải:

 Chuyển d d1, 2 dạng tham số

 Giả sử A B, chân đường vuông góc chung d d1, 2  Tìm toạ độ A B, theo tham số d d1, 2

 Từ điều kiện dd d1, d2 suy

1

2

d d

AB u

AB u

 

 

  toạ độ A B  Đường thẳng d đường thẳng qua A nhận AB làm VTCP

VD 37. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai đường thẳng

 

d1

 

d2 chéo có phương trình

 

1

1

: 10

x

d y t

z t  

   

  

,

 

2

3

:

2 x t

d y t

z          

Gọi đường thẳng vng góc chung

(19)

A

2 177

3 98

17

49

x t

y t

z t

B

7 46

147 246

x t

y t

z t

C     

 

 

 

t z

t y

t x

3

3

2

D

    

 

 

 

t z

t y

t x

4

3

2

Hướng dẫn giải Phương pháp trắc nghiệm:

Nhập vào máy tính: 0A2B1C

Sau đó: CALC A2,B3,C 6 ta  chọn đáp án A

CALC A 46,B 147,C246 ta  48 0 loại đáp án B CALC A2,B3,C 3 ta 30 loại đáp án C

CALC A2,B 3,C 4 ta 100 loại đáp án D Chọn đáp án A

Phương pháp tự luận:

 

d1 có VTCP u1 

0;2;1

,

 

d2 có VTCP u1

3; 2;0

Gọi M

1;10 ; t t1 1

  

d1 , N

3 ;3 ; 2t2  t2  

  

d2

Suy MN

3t2 1; 2t22t1  7; t1 2

Ta có:

1 1

1 2

2

164

16 49

4 13 11

49

t

MN u t t

t t

MN u t

  

      

  

     

 

 

 



Do đó: 1;162 164; ,

49 49

M 

 

27 129

; ;

49 49

N  

 ,

11

2;3; 49

MN    Từ suy phương trình

MN

Chọn A

Cách làm trắc nghiệm:

 

 có VTCP u

u u1, 2

2;3; 6

Chọn đáp án A

VD 38. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, gọi đường vng góc chung hai đường thẳng:

 

1

2 :

1 x

d y t

z t

         

 

2

4 :

4 11

4

x t

d y t

z t

   

   

   

(20)

A x t

y t

z t

B

2

x t

y t

z t

C

3

2

1   

y z

x

D

2

2

1    

y z

x Hướng dẫn giải Phương pháp trắc nghiệm:

 

 có VTCP u

u u1, 2

 

2; 4; 4

 2 1; 2; 2

 

Chọn A D

Để loại A D, ta cần xét thêm có cắt với

 

d1 hay không cách giải hệ Chọn đáp án B

Phương pháp tự luận:

 

d1 có VTCP u1 

0; 1;1

,

 

d2 có VTCP u1

4;1;1

Gọi M

2;t1;1 t1

  

d1 , ;2 2;11 2

 

2

4

N ttt  d

 

Suy 42 2; 2 1 7; 2 1

4

MN  tt  t t  t 

 

Ta có:

1

2

0

1

4

t MN u

t MN u

 

 

 

  

 

 

Do đó: M

2;0;1 ,

N

1;2;3

, MN 

1;2;2

   

1; 2; 2

Từ suy phương trình

MN

Chọn đáp án B.

VD 39. Trong không gian Oxyz cho hai đường thẳng chéo

3

:

1

x t

d y t

z t

  

    

    

6 :

2 x t

d y t

z t

   

         

Phương trình sau phương trình đường vng góc chung d d

A 1

1 2

xyz

  B 1

1 2

xyz

 

C 1

1 2

xyz

  D 1

1 2

xyz

 

Hướng dẫn giải

Đường thẳng d d có vectơ phương a 

4;1;1

b 

6;1;2

Lấy M

3 ; 2 t     t; t

d N,

6 ;1t t;2 2 t

d

3; 3;2 3

Ngày đăng: 01/04/2021, 11:37

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w