Giải Toán 10 trang 57, 58 Chân trời sáng tạo - Tập 2
Bài 1 trang 57
Lập phương trình tham số và phương trình tổng quát của đường thẳng d trong mỗi trường hợp
sau:
a. d đi qua điểm A(-1; 5) và có vectơ chỉ phương
b. d đi qua điểm B(4; -2) và có vectơ pháp tuyến là
c. d đi qua P(1; 1) và có hệ số góc k = -2
d. d đi qua hai điểm Q(3; 0) và R(0; 2)
Gợi ý đáp án
a. Ta có
là vectơ chỉ phương của d nên d nhận
là vectơ pháp tuyến.
Phương trình tham số của đường thẳng d đi qua A(-1; 5) và nhận
là vectơ chỉ
phương là:
Phương trình tổng quát của đường thẳng d đi qua A(-1; 5) và nhận
tuyến là:
là vectơ pháp
b. Phương trình tổng quát của d đi qua B(4; -2) và nhận
là vectơ pháp tuyến là:
Ta có
là vectơ chỉ phương.
là vectơ pháp tuyến của d nên d nhận
Phương trình tham số của d đi qua B(4; -2) và nhận
làm vectơ chỉ phương là:
c. Ta có: d là đồ thị của hàm số bậc nhất
Vì hệ số góc k = -2 nên ta có:
Lại có d đi qua P(1; 1) nên thay tọa độ P vào hàm số bậc nhất ta được:
Phương trình tổng qt của d là:
Ta có: d nhận
là vectơ pháp tuyến
là vectơ chỉ phương của d.
Phương trình tham số của d đi qua P(1; 1) và nhận
d. Ta có:
là vectơ chỉ phương của d
làm vectơ chỉ phương là:
nhận
Phương trình tham số của d đi qua Q(3; 0) và nhận
là vectơ pháp tuyến.
làm vectơ chỉ phương là:
Phương trình tổng quát của d đi qua Q(3; 0) và nhận
làm vectơ pháp tuyến là:
Bài 2 trang 57
Cho tam giác ABC, biết A(2; 5), B(1; 2) và C(5; 4).
a. Lập phương trình tổng quát của đường thẳng BC.
b. Lập phương trình tham số của trung tuyến AM
c. Lập phương trình của đường cao AH.
Gợi ý đáp án
Vẽ hình
a. Ta có
tuyến.
nhận
là vectơ pháp
Phương trình tổng quát của đường thẳng BC đi qua B(1; 2) và nhận
pháp tuyến là:
làm vectơ
b. Ta có M là trung điểm của
Phương trình tham số của trung tuyến AM đi qua A(2; 5) và nhận
phương là:
c. Phương trình đường cao AH đi qua A(2; 5) và nhận
làm vectơ chỉ
là vectơ pháp tuyến là:
Bài 3 trang 57
Lập phương trình tham số và phương trình tổng quát của đường thẳng
trong mỗi trường
hợp sau:
a.
đi qua A(2; 1) và song song với đường thẳng 3x + y + 9 = 0;
b.
đi qua B(-1; 4) và vng góc với đường thẳng 2x - y - 2 = 0.
Gợi ý đáp án
a. Vì
song song với đường thẳng 3x + y + 9 = 0 nên
tuyến và
Phương trình tham số của
đi qua A(2; 1) và nhận
đi qua A(2; 1) và nhận
vng góc với đường thẳng 2x - y - 2 = 0 nên
phương và
làm vectơ pháp
làm vectơ chỉ phương.
Phương trình tổng quát đường thẳng
tuyến là:
b. Vì
nhận
làm vectơ pháp tuyến.
làm vectơ pháp
làm vectơ chỉ phương là:
nhận
làm vectơ chỉ
Phương trình tổng quát đường thẳng
đi qua B(-1; 4) và nhận
làm vectơ pháp
tuyến là:
Phương trình tham số của
đi qua B(-1; 4) và nhận
làm vectơ chỉ phương là:
Bài 4 trang 57
Xét vị trí tương đối của các cặp dường thẳng
à
sau đây:
à
à
và
Gợi ý đáp án
a. Ta có
và
đó
Ta có:
Tọa độ M là giao điểm của
Vậy
à
có các vectơ pháp tuyến lần lượt là
vng góc với
b. Ta có
à
là nghiệm của hệ phương trình:
và cắt nhau tại M(-3; -1).
là vectơ chỉ phương của
là vectơ pháp tuyến của
là vectơ pháp tuyến của
Ta có:
nhau.
Lấy điểm
nên
à
là hai vectơ cùng phương. Do đó,
, thay tọa độ của M vào phương trình
à
song song hoặc trùng
ta được:
Vậy
c.
là vectơ chỉ phương của
là vectơ pháp tuyến của
Phương trình tổng quát của d đi qua điểm A(2; 5) và nhận
là vectơ pháp tuyến
là:
Ta có:
Ta có:
là vectơ pháp tuyến của
nên
à
là hai vectơ cùng phương. Do đó,
và
song song hoặc trùng
nhau.
Lấy điểm
thay tọa độ của N vào phương trình
Vậy
Bài 5 trang 58
Cho đường thẳng d có phương trình tham số
Tìm giao điểm của d với hai trục tọa độ
Gợi ý đáp án
Giao điểm A của d và trục Ox là nghiệm của hệ phương trình:
Giao điểm B của d và trục Oy là nghiệm của hệ phương trình:
Vậy d cắt hai trục tọa độ tại các điểm
và B(0; 11).
, ta được: 3. 2 + 5 - 11 = 0
Bài 6 trang 58
Tìm số đo góc xen giữa hai đường thẳng
và
trong các trường hợp sau:
à
à
à
c.
Gợi ý đáp án
a. Ta có:
b. Ta có
à
lần lượt là vectơ pháp tuyến của
à
Ta có:
c. Hai đường thẳng
và
lần lượt có vectơ chỉ phương là
à
Ta có:
Bài 7 trang 58
Tính khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng
a. M(1; 2) và
b. M(4; 4) và
c. M(0; 5) và
d. M(0; 0) và
Gợi ý đáp án
trong các trường hợp sau:
b. Phương trình tổng quát của \Delta đi qua điểm O(0; 0) và nhận
làm vectơ pháp
tuyến là:
x+y=0
c. Phương trình tổng quát của
đi qua điểm
và nhận
tuyến là:
Bài 8 trang 58
Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng:
Gợi ý đáp án
Ta có:
Lấy điểm
Bài 9 trang 58
Trong mặt phẳng Oxy, cho điểm S(x; y) di động trên đường thẳng d:
12x - 5y + 16 = 0
Tính khoảng cách ngắn nhất từ điểm M(5; 10) đến điểm S.
làm vectơ pháp
Gợi ý đáp án
Khoảng cách ngắn nhất từ điểm M đến điểm S chính là khoảng cách từ điểm M đến đường
thẳng d.
Ta có:
Vậy khoảng cách ngắn nhất từ M đến S là 2.
Bài 10 trang 58
Một người đang viết chương trình cho trị chơi bóng đá rơ bốt. Gọi A(-1; 1), B(9; 6), C(5; -3) là
ba vị trí trên màn hình.
a. Viết phương trình các đường thẳng AB, AC, BC.
b. Tính góc hợp bởi hai đường thẳng AB và AC.
c. Tính khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng BC.
Gợi ý đáp án
a. Ta có:
Phương trình đường thẳng AB đi qua điểm A(-1; 1) và nhận
là vectơ pháp
tuyến là:
Phương trình đường thẳng AC đi qua điểm A(-1; 1) và nhận
là:
Phương trình đường thẳng BC đi qua điểm B(9; 6) và nhận
là:
là vectơ pháp tuyến
là vectơ pháp tuyến