Trang 1/42
CHỦ ĐỀ 4. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG A. KIẾN THỨC CƠ BẢN
I. Phương trình đường thẳng:
• Cho đường thẳng ∆ đi qua điểm ( ) 0 0 0 0 ; ; M x y z và nhận vectơ ( ) 1 2 3 ; ; a a a a =
với
2 2 2 1 2 3 0 a a a + + ≠ làm vectơ chỉ phương. Khi đó ∆ có phương trình tham số là :
( )
0 1
0 2
0 2
;
x x a t
y y a t t
z z a t
= + = + ∈ = +
• Cho đường thẳng ∆ đi qua điểm ( ) 0 0 0 0 ; ; M x y z và nhận vectơ ( ) 1 2 3 ; ; a a a a =
sao cho
1 2 3 0 a a a ≠ làm vectơ chỉ phương. Khi đó ∆ có phương trình chính tắc là :
0 0 0
1 2 3
x x y y z z a a a − − − = =
II. Góc:
1. Góc giữa hai đường thẳng:
1 ∆ có vectơ chỉ phương 1a
2 ∆ có vectơ chỉ phương 2a
Gọi ϕ là góc giữa hai đường thẳng 1 ∆ và 2 ∆. Ta có:
1 2
1 2
. cos .
a a
a a =
ϕ
2. Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng:
∆ có vectơ chỉ phương a∆
( ) α có vectơ chỉ phương nα
Gọi ϕ là góc giữa hai đường thẳng ∆ và ( ) α . Ta có:
. sin .
a n
a n
∆
∆ =
α
α ϕ
III. Khoảng cách:
1. Khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng ∆:
∆ đi qua điểm 0 M và có vectơ chỉ phương a∆
( )
0 , , a M M d M a
∆
∆
∆=
2. Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau:
1 ∆ đi qua điểm M và có vectơ chỉ phương 1a
2 ∆ đi qua điểm N và có vectơ chỉ phương 2a
( )
1 2
1 2
1 2
, . , = ,
a a MN d a a
∆∆
IV. Các dạng toán thường gặp:
1. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua hai điểm phân biệt , A B . Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là AB
. 2. Đường thẳng ∆ đi qua điểm M và song song với d .
Cách giải: Trong trường hợp đặc biệt:
Trang 2/42
• Nếu ∆ song song hoặc trùng bới trục Ox thì ∆ có vectơ chỉ phương là ( ) 1;0;0 a i ∆= =
• Nếu ∆ song song hoặc trùng bới trục Oy thì ∆ có vectơ chỉ phương là ( ) 0;1;0 a j ∆= =
• Nếu ∆ song song hoặc trùng bới trục Oz thì ∆ có vectơ chỉ phương là ( ) 0;1;0 a k ∆= =
Các trường hợp khác thì ∆ có vectơ chỉ phương là d a a ∆=
, với da
là vectơ chỉ phương của d 3. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M và vuông góc với mặt phẳng ( ) α .
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a nα ∆=
, với nα
là vectơ pháp tuyến của ( ) α .
4. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M và vuông góc với hai đường thẳng
1 2 , d d (hai đường thẳng không cùng phương).
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là 1 2 , a a a ∆ =
, với 1 2 , a a
lần lượt là vectơ
chỉ phương của 1 2 , d d . 5. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M vuông góc với đường thẳng d và song song với mặt phẳng ( ) α .
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là , d a a nα ∆ =
, với da
là vectơ chỉ
phương của d , nα
là vectơ pháp tuyến của ( ) α .
6. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A và song song với hai mặt phẳng
( ) ( ) , α β ; (( ) ( ) , α β là hai mặt phẳng cắt nhau)
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là , a n n α β ∆ =
, với , n n α β
lần lượt là
vectơ pháp tuyến của ( ) ( ) , α β .
7. Viết phương trình đường thẳng ∆ là giao tuyến của hai mặt phẳng ( ) α và ( ) β .
Cách giải:
• Lấy một điểm bất kì trên ∆, bằng cách cho một ẩn bằng một số tùy ý. • Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là , a n n α β ∆ =
, với , n n α β
lần lượt là vectơ
pháp tuyến của ( ) ( ) , α β .
8. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A và cắt hai đường thẳng
( ) 1 2 1 2 , , d d A d A d ∉ ∉ .
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là 1 2 , a n n ∆ =
, với 1 2 , n n
lần lượt là vectơ
pháp tuyến của ( ) ( ) 1 2 , , , mp A d mp A d .
9. Viết phương trình đường thẳng ∆ nằm trong mặt phẳng ( ) α và cắt hai đường thẳng
1 2 , d d .
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a AB ∆=
, với ( ) ( ) 1 2 , A d B d α α = ∩ = ∩
10. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A , vuông góc và cắt d .
Cách …
Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.