- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Bài giảng: Cách viết phương trình đường thẳng cơ bản - Cô Nguyễn Phương Anh [Giáo viên VietJack]
Quảng cáo
Gọi giao điểm của đường thẳng d và d1 là B.
+ Vì B thuộc đường thẳng d1 nên tọa độ B có dạng... [ theo tham số t].
=> Tọa độ AB→
+ Xác định vecto chỉ phương u1→ của đường thẳng d1.
+ Do đường thẳng d vuông góc với đường thẳng d1 nên
=>
=>Phương trình ẩn t ....=> t= ...
=> Tọa độ điểm B.
+ Viết phương trình đường thẳng d đi qua hai điểm A và B.
Ví dụ 1. Cho đường thẳng d1 có phương trình tham số:
A.
B.
C.
D. Đáp án khác
Hướng dẫn giải
+Đường thẳng d1 có vecto chỉ phương là:
Gọi giao điểm của đường thẳng d và d1 là B.
+ Vì B thuộc đường thẳng d1 nên tọa độ B có dạng B[ -3;1-t;2t]
=>
Vì đường thẳng d vuông góc với đường thẳng d1 nên ta có:
⇔
⇔ 0. [-3] – 1[ - t] + 2.2t= 0 ⇔ 5t= 0 ⇔ t= 0
Suy ra tọa độ B[ - 3; 1; 0]
+ Đường thẳng cần tìm chính là đường thẳng AB: đi qua A[ 0;1; 0] và có vecto chỉ phương:
Vậy phương trình tham số của đường thẳng d là:
Chọn A.
Quảng cáo
Ví dụ 2. Cho điểm A[ -1; -2; 3] và đường thẳng d:
A . [ 4; 4; 0]
B. [2; -2; 1]
C. [ 2;4; 1]
D. [ 3; -3;0]
Hướng dẫn giải
Gọi giao điểm của đường thẳng d và Δ là M
Khi đó :
Đường thẳng d có vecto chỉ phương là:
Khi đó :
⇔ 1. 2t+ 1[ 3+ 2t] – 2[ - 4t- 3] =0
⇔ 2t+ 3+ 2t+ 8t+ 6 = 0⇔ 12t + 9= 0
⇔ t= [-3]/4
Suy ra
Chọn D.
Ví dụ 3. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz,cho điểm A[1; 0;2] và đường thẳng d có phương trình . Viết phương trình đường thẳng Δ đi qua A vuông góc và cắt d
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có là một vecto chỉ phương của đường thẳng d.
Gọi :
Do
⇔t+t+2[2t-3]=0⇔6t-6=0 nên t=1⇒
Đường thẳng Δ đi qua A và nhận làm vectơ chỉ phương nên có phương trình
Chọn B.
Quảng cáo
Ví dụ 4. Cho đường thẳng Δ có phương trình chính tắc:
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
+ Ta có đường thẳng Δ có vecto chỉ phương
Gọi giao điểm của đường thẳng d và Δ là B.
+ Vì B thuộc đường thẳng Δ nên tọa độ B có dạng B[ 1+3t; -1-2t; t]
=>
+ Do
⇔ 3[ 2+ 3t] – 2[ - 3 -2t] + 1. t= 0
⇔ 6+ 9t + 6 + 4t + t= 0
⇔ 14t+ 12= 0 ⇔ t= [- 6]/7
=> Tọa độ giao điểm của d và Δ là
Chọn A.
Ví dụ 5: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz; cho điểm M[ 1;1;1] và đường thẳng d đi qua hai điểm A[1; 2;0] và B[-1;3;3]. Gọi Δ là đưởng thẳng qua M vuông góc và cắt d. Biết rằng đường thẳng d và Δ cắt nhau tại
A. 16
B. – 10
C. 18
D. -8
Hướng dẫn giải
+ Đường thẳng d đi qua hai điểm A[ 1;2;0] và B[ -1; 3;3] nên đường thẳng này nhận vecto làm vecto chỉ phương
=> Phương trình đường thẳng d:
+ Gọi N là giao điểm của Δ và d.
Do N thuộc đường thẳng d nên tọa độ N[ 1- 2t; 2+ t; 3t]
=>
+ Do
⇔ - 2. [-2t] + 1. [ 1+ t] + 3[ 3t-1] = 0 ⇔ 4t+ 1+ t+ 9t – 3 = 0⇔ 14t - 2= 0 ⇔ t= 1/7
=> Tọa độ điểm
=> a= 15 và b= 3 nên a+ b= 18
Chon C.
Ví dụ 6: Cho điểm A [-4; -2; 4] và đường thẳng
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Chọn A
Cách 1:
- Mặt phẳng [P] đi qua điểm A và vuông góc với đường thẳng d1 có vectơ pháp tuyến là
Phương trình mặt phẳng [P] là: 2.[x + 4] – 1 . [y + 2] + 4. [z – 4] = 0 hay 2x – y + 4z – 10 = 0
- Gọi giao điểm của [ P] và d1 là B[ -3+ 2t; 1- t; - 1+ 4t] .
Thay tọa độ điểm B vào phương trình mặt phẳng [ P] ta được: 2[ -3+ 2t]- [ 1-t]+ 4[- 1+4t] – 10= 0 ⇔ - 6+ 4t – 1+ t – 4+ 16t – 10=0 ⇔ 21t – 21= 0 ⇔ t= 1 => B [-1; 0; 3]
- Đường thẳng cần tìm là đường thẳng đi qua 2 điểm A, B
Vectơ chỉ phương của d là:
Vậy phương trình đường thẳng d là:
Cách 2:
Vecto chỉ phương của đường thẳng d1 là:
Gọi B là giao điểm của d và d1, vì d vuông góc với d1 nên
Tọa độ của B [-3+2t; 1-t;-1+4t]
=>
⇔2[1+2t]-[3-t]+4[-5+4t]=0
⇔t=1
=>
Vậy phương trình của d là :
Ví dụ 7: Cho điểm A [2; 3; -1] và đường thẳng
A [ 6; 5; -32]
B. [ 6; -5; 16]
C. [ - 12; -10; 64]
D. [ -18; -15; 96]
Hướng dẫn giải
+ Đường thẳng d1 có vecto chỉ phương
+ Gọi B là giao điểm của d và d1, vì d vuông góc với d1 nên
Tọa độ của B [2t; 4t;3+t]
=>
+
=>
+ Ta thấy các vecto trong các phương án A; C; D cùng phương với vecto AB→ nên các vecto trong các phương án A; C và D cũng là vecto chỉ phương của đường thẳng d.
Chọn B.
Ví dụ 8:Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz; cho đường thẳng d đi qua hai điểm O và M[ 1; 2; -1]. Phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua điểm A[-1;2;-1], cắt và vuông góc với d là:
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
+ Gọi Δ là đường thẳng cần tìm. Gọi giao điểm của d và Δ là B.
+ Đường thẳng d đi qua hai điểm O và M [1; 2; -1] nên đường thẳng này nhận vecto
=> Phương trình đường thẳng d:
+ Do B thuộc d nên tọa độ B[ t; 2t; - t] =>
+ Đường thẳng d có vectơ chỉ phương
+ Do
+ Đường thẳng Δ đi qua điểm A[ -1;2; -1] và có vectơ chỉ phương
Vậy phương trình của Δ là:
Chọn D.
Ví dụ 9: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, đường thẳng Δ nằm trong mặt phẳng [P]: 2x+ y- z -1= 0. Biết Δ vuông góc và cắt đường thẳng
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Gọi
Thay tọa độ điểm M vào phương trình [ P] ta được: ⇒2t-2+t-[2-2t]-1=0⇔5t-5=0 ⇔ t=1⇒M[1;-1;0]∈Δ.
Ta có Vecto pháp tuyến của [P] là :
Vecto chỉ phương của đường thẳng d là
Khi đó
⇒ .
Chọn C.
Câu 1:
Cho đường thẳng d1 có phương trình tham số:
A.
B.
C.
D. Đáp án khác
+Đường thẳng d1 có vecto chỉ phương là:
Gọi giao điểm của đường thẳng d và d1 là B.
+ Vì B thuộc đường thẳng d1 nên tọa độ B có dạng B[-t; 2t; -1-t]
=>
Vì đường thẳng d vuông góc với đường thẳng d1 nên ta có:
⇔
⇔ - 1[ - t] + 2[ 2t- 1] – 1[ - 3- t] = 0
⇔ t+ 4t- 2+ 3+ t= 0 ⇔ 6t+ 1= 0 ⇔ t= [- 1]/6
Suy ra tọa độ
+ Đường thẳng cần tìm chính là đường thẳng AB: đi qua A[ 0;1; 2] và có vecto chỉ phương:
Vậy phương trình tham số của đường thẳng d là:
Chọn B.
Câu 2:
Cho điểm A[ -3; 1; 2] và đường thẳng
A . 6
B. 8
C.
D.
Khi đó
Đường thẳng d có vecto chỉ phương là:
Khi đó
⇔ - 2[ - 4- 2t] + 1[ t- 1] + 1[t- 1]= 0
⇔ 8+ 4t + t- 1+ t- 1= 0 ⇔ 6t + 6= 0
⇔ t= - 1
Suy ra
=>
Chọn D.
Câu 3:
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz,cho điểm A[ - 3;1; -2]; B [ 1; 3;0] và đường thẳng d có phương trình . Gọi M là trung điểm AB. Viết phương trình đường thẳng Δ đi qua M vuông góc và cắt d
A.
B.
C.
D.
Do M là trung điểm AB nên tọa độ M[ - 1; 2; -1].
Ta có là một vecto chỉ phương của đường thẳng d.
Gọi
Do
⇔
⇒
Đường thẳng Δ đi qua M và nhận làm vectơ chỉ phương nên có phương trình Δ:
Chọn B.
Câu 4:
Cho đường thẳng Δ có phương trình
A. [ 0; -1; 2]
B. [ -2; -3; 2]
C. [1; 0;2]
D. [ 2; 3; 2]
+ Ta có đường thẳng Δ có vecto chỉ phương
Gọi giao điểm của đường thẳng d và Δ là B.
+ Vì B thuộc đường thẳng Δ nên tọa độ B có dạng B[ -2t; -1-2t; 2]
=>
Do
⇔ - 2[ -2t+ 3] – 2[ 1-2t] + 0.2 = 0
⇔ 4t – 6 – 2 + 4t+ 0 = 0
⇔ 8t- 8= 0 ⇔ t= 1
=> Tọa độ giao điểm của d và Δ là B [ -2; - 3; 2]
Chọn B.
Câu 5:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz; cho điểm M[2; 0;2] và đường thẳng d đi qua hai điểm A[-1; 2;-2] và B[0; -1; 2]. Gọi Δ là đường thẳng qua M vuông góc và cắt d. Biết rằng đường thẳng d và Δ cắt nhau tại N . Tìm hoành độ điểm N?
A.[-1]/28
B.[- 1]/18
C. [- 1]/26
D.3/2
+ Đường thẳng d đi qua hai điểm A và B nên đường thẳng này nhận vecto làm vecto chỉ phương
=> Phương trình đường thẳng d:
+ Gọi N là giao điểm của Δ và d.
Do N thuộc đường thẳng d nên tọa độ N[-1+ t; 2- 3t; -2+ 4t]
=>
Do
⇔ 1[ -3+ t] – 3[ 2- 3t] + 4[ - 4+ 4t]= 0
⇔ - 3+ t – 6 +9t – 16 + 16t = 0 ⇔ 26t - 25= 0
⇔ t= 25/26
=> Hoành độ điểm N:
Chon C.
Câu 6:
Cho điểm A [ 2;1; 0]; B[ -1; 2; -1] và C[ -2; 0;0]. Viết phương trình đường thẳng d đi qua A, cắt và vuông góc với đường thẳng BC?
A.
B.
C.
D.
+ Vecto chỉ phương của đường thẳng BC là:
=> Phương trình đường thẳng BC:
+ Gọi D là giao điểm của d và BC, vì d vuông góc với BC nên
Tọa độ của D [-2-t;-2t;t]
=>
Do
⇔ 4+ t + 4t+ 2 + t= 0 ⇔6t+ 6= 0
⇔t=-1
=>
Vậy phương trình của d là :
Chọn B.
Câu 7:
Cho điểm A [-2; 1; 4] và đường thẳng
A [ 6; - 12; -12]
B. [ 7; - 6; -6]
C. [ 14; -9; -9]
D. [- 6; 9; 9]
+ Đường thẳng d1 có vecto chỉ phương
+ Gọi B là giao điểm của d và d1, vì d vuông góc với d1 nên
Tọa độ của B [- 2+2t; -t;3-t]
=>
+ Do
⇔ -4 + t – 3+ t= 0 ⇔ 2t- 7= 0
⇔ t=7/2
+ Ta thấy vecto cùng phương với vecto AB→ nên vecto này cũng là vecto chỉ phương của đường thẳng d
Chọn C.
Câu 8:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz; cho đường thẳng d đi qua hai điểm O và M[2;1; 4]. Phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua điểm A[-3; -2; -1], cắt và vuông góc với d là:
A.
B.
C.
D.
+ Gọi Δ là đường thẳng cần tìm. Gọi giao điểm của d và Δ là B.
+ Đường thẳng d đi qua hai điểm O và M [2;1;4] nên đường thẳng này nhận vecto
=> Phương trình đường thẳng d:
+ Do B thuộc d nên tọa độ B[ 2t; t; 4t] =>
+ Đường thẳng d có vectơ chỉ phương
+ Do
⇔ 4t+ 6 + t+ 2+ 16t + 4= 0
⇔ 21t + 12= 0 nên t= [-4]/7
+ Đường thẳng Δ đi qua điểm A[ - 3; -2; -1] và có vectơ chỉ phương
Vậy phương trình của Δ là:
Chọn D.
Câu 9:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, đường thẳng Δ nằm trong mặt phẳng [P]: x- y + z -1= 0. Biết Δ vuông góc và cắt đường thẳng
A.
B.
C.
D.
Gọi :
Thay tọa độ điểm M vào phương trình [ P] ta được:
⇒1+2t-t+2-2t-1=0⇔-t+2=0
⇔ t=2⇒M[ 5;2; -2]∈Δ.
Ta có Vecto pháp tuyến của [P] là :
Vecto chỉ phương của đường thẳng d là
Khi đó
⇒
Chọn A.
Bài giảng: Cách viết phương trình đường thẳng nâng cao - Cô Nguyễn Phương Anh [Giáo viên VietJack]
Xem thêm các chuyên đề Toán lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
phuong-trinh-duong-thang-trong-khong-gian.jsp