Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (338 KB, 37 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>I. ĐẶT VẤN ĐỀ: Năm học 2010-2011 là năm học tiếp tục thực hiện các cuộc vận động “ Học tập </b>
và làm theo tấm gương đạo đức Hồ Chí Minh”; “ Hai khơng”; “ Mỗi thầy, cơ giáo là một tấm
gương đạo đức, tự học và sáng tạo” ; với chủ đề " Năm học đổi mới quản lý và nâng cao chất
lượng giáo dục " cùng với phong trào xây dựng " Trường học thân thiện, học sinh tích cực ". Đổi
mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối dạy học truyền thụ một chiều, rèn
luyện nếp tư duy cho người học, từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến, hiện đại vào quá trình
dạy học ". Do đó trong q trình dạy học địi hỏi đội ngũ các thầy cơ giáo phải tích cực học tập;
không ngừng nâng cao năng lực chuyên môn; đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy
tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh; bồi dưỡng khả năng tự học, sáng tạo; khả
năng vận dụng kiến thức vào thực tế; đem lại sự say mê, hứng thú học tập cho các em.
Trong q trình giảng dạy tơi nhận thấy “Giải bài tốn hình học sử dụng điểm
“Sống”(Điểm thay đổi trên đường: Đường thẳng hay đường cong hoặc đường tròn…..) khá hay và
áp dụng rất hiệu quả đối với một số bài tập mà bản thân thấy được học sinh còn gặp nhiều lúng
túng khi tìm tọa độ của điểm hoặc viết phương trình đường thẳng trong mặt phẳng và trong không
gian thỏa mãn tính chất nào đó; việc vận dụng các quan hệ vng góc, song song của các em vào
các bài tốn cịn nhiều hạn chế. Hơn nữa, kể từ khi học sinh học sách giáo khoa theo chương trình
phân ban mới thì phương trình tổng quát của đường thẳng trong không gian không được sử dụng
nữa nên các bài tốn dạng" Tìm tọa độ các điểm. Viết phương trình các đường thẳng trong khơng
<i>gian"</i> chủ yếu sử dụng phương trình tham số của đường thẳng.
Với suy nghĩ trên tôi xin trình bày một số kinh nghiệm của mình về việc sử dụng điểm
“Sống” đã nói ở trên vào phương trình tham số của đường thẳng trong mặt phẳng hoặc phương
trình tham số của đường trịn hoặc bài tốn điểm “sống” đã nói ở trên các đường elip, hybebol,
parabol, phương trình tham số của đường thẳng trong khơng gian vào giải các bài tốn:" Tìm tọa
<i>độ các điểm. Viết phương trình các đường thẳng trong khơng gian"</i> nhằm trao đổi với các thầy, cô
giáo; đồng thời giúp các em học sinh khối THPT ôn tập nâng cao chất lượng học tập.
<b>CƠ SỞ LÝ LUẬN</b>
độ của điểm theo phương trình tham số của đường vào bài tốn. Khi đó bài tốn hình học sẽ đơn
giản và được “đại số hóa” nên học sinh tiếp cận nhanh hơn và cách giải bài toán gọn gàng hơn.
<b>CƠ SỞ THỰC TIỄN</b>
Sau khi nghiên cứu và áp dụng vào các tiết dạy học cho học sinh. Tôi thấy học sinh rất
hứng thú khi gặp những dạng toán này và đa số học sinh biết cách vận dụng để giải các bài tốn
đó, đồng thời qua cách giải đó các em cịn có thể đưa ra các bài toán tương tự, các bài toán mới.
Qua đó bồi dưỡng cho các em niềm say mê học tập; khả năng tự học; phát huy được tính tích cực
học tập, khả năng sáng tạo của học sinh.
<b>NỘI DUNG NGHIÊN CỨU </b>
Trên cơ sở các kiến thức đã học ở các lớp THPT đã trình bày ở SGK và vận dụng tính
chất: Trong mặt phằng (Oxy) nếu một đường có phương trình <i>F x y</i>
đường thẳng d có phương trình tham số:
0
0
<i>x x</i> <i>at</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>bt t R</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>ct</i>
thì bất kỳ điểm M<sub>d đều có tọa</sub>
độ dạng <i>M</i> (<i>x</i>0<i>at y</i>; 0<i>bt z</i>; 0<i>ct</i>)
<i>Tuy nhiên, với mỗi bài toán cụ thể địi hỏi học sinh cần phải có một lượng kiến thức nhất </i>
<i>định rồi kết hợp để giải quyết bài tốn</i>
<b>I. CÁC BÀI TỐN HÌNH HỌC PHẲNG</b>
<b>Bài 1: Tìm toạ độ hình chiếu của điểm </b><i>M</i>
<b>Nhận xét: Phương pháp thường áp dụng: </b>
- Bài toán này ta viết đường thẳng (D) đi qua điểm M và vng góc với (d)
- Gọi M’ là giao điểm của (D) và (d)
<i>Giải bài toán này theo quan điểm chọn điểm “sống” trên (d)</i>
<i>thực hiện chắc dể hơn: Có thể em để ý một tí sẻ thấy được cách chọn nhé hoặc có thể gọi trực tiếp</i>
5 10
' ;
2
<i>m</i>
<i>M</i> <sub></sub> <i>m</i><sub></sub>
' 5 3;2 7
<i>M M</i> <i>m</i> <i>m</i>
VTPT của đường thẳng (d): <i>n</i> <sub> </sub><i><sub>d</sub></i>
M’ là hình chiếu của điểm M
' <i><sub>d</sub></i> 5. 5 3 2 2 7 0 29 29 0 1
<i>MM</i> <i>a</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
Suy ra toạ độ điểm M’ cần tìm là: <i>M</i> '
<b>Bài 2: Tìm toạ độ điểm M’ đối xứng với điểm </b><i>M</i>
<b>Nhận xét: Cần tìm toạ độ </b><i>A</i>1 là hình chiếu vng góc của điểm M lên (d) (giống bài toán 1). điểm
M’ đối xứng với điểm M qua (d) suy ra <i>A</i>1 là trung điểm của MM’.
<b>Hướng dẫn giải: </b>
Gọi <i>A</i>1
Điểm M’ đối xứng với điểm M qua (d) thì <i>A</i>1 là trung điểm của MM’ suy ra toạ độ điểm M
1
1
' <sub>'</sub>
' '
2 <sub>10 3 7</sub>
' 7; 1
2 8 9 1
<i>M</i> <i>A</i> <i>M</i> <i><sub>M</sub></i>
<i>M</i> <i>A</i> <i>M</i> <i>M</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i><sub>x</sub></i>
<i>M</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>y</i>
<sub></sub>
<b>Lời bình: Nếu bài tốn này giải theo cách viết phương trình đường thẳng (D) qua điểm M và </b>
vng góc với (d); tìm toạ độ điểm A1 là giao điểm của (d) và (D). Cuối cùng áp dụng công thức
toạ độ trung điểm suy ra điểm M’. Nếu ta làm theo điểm sống trên (d) có vẽ như nhẹ nhàn hơn
<b>Bài 3: Trong mặt phẳng với hệ toạ độ (Oxy) Cho hai đường thẳng (d</b>1); (d2) lând lượt có phương
trình :
<b>Hướng dẫn giải:</b>
Gọi <i>B</i>
Điểm G là trọng tâm tam giác ABC nên 3 ' 3 1
3 ' 2 ' 1
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>G</i>
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>G</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t t</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>t t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
Vậy <i>B</i>
Lời bình: Nếu bài tốn này khơng sử dụng điểm sống trên đường thẳng thì giải quyết rất khó khăn
<b>Bài 4: Cho </b>
<b>Hướng dẫn giải:</b>
Điểm <i>A</i>
<i>M</i> là trung điểm của AB nên
10
2 ' 4 <sub>3</sub>
2 2 ' 2 2
'
3
<i>A</i> <i>B</i> <i>M</i>
<i>A</i> <i>B</i> <i>M</i>
<i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t t</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<sub></sub>
<sub> </sub>
Suy ra 10 13; . 2; 7 8; 20
3 3 3 3 3 3
<i>A</i><sub></sub> <sub></sub> <i>B</i><sub></sub> <sub></sub> <i>AB</i> <sub></sub> <sub></sub>
(d) đi qua A và nhận <i><sub>AB</sub></i> làm VTCP có phương trình là 2 1 5 2 8 0
2 5
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
Lời bình: Lời giải trên rất hiệu quả và ngắn gọn
<b>Bài 5: Cho </b>
<b>Hướng dẫn giải:</b>
Điểm <i>A</i>
1
2 2 ' 2
2 <sub>1</sub> 3;7
'
2 5 2 3 '
2
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>MA</i> <i>MB</i> <i>MA</i>
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
Đường thẳng (d) đi qua M và nhận <i><sub>MA</sub></i> làm VTCP có phương trình 7<i>x</i> 3<i>y</i>14 0
<b>Bài 6: Cho tam giác ABC có đỉnh </b><i>A</i>
<b>H</b> <b>M</b>
<b>A</b>
<b>C</b> <b>B</b>
<b>I</b>
<b>K</b>
<b>M</b>
<b>A</b>
<b>C</b>
<b>B</b>
<b>D</b>
Nhận xét: do <i>A</i>
Đặt
Ta có <i>B</i>
Gọi M là trung điểm của AB khi đó toạ độ điểm M là
2
2 3 18
2 2 <sub>;</sub>
3 18 2 2
2 2
<i>A</i> <i>B</i>
<i>M</i>
<i>A</i> <i>B</i>
<i>M</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>x</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>M</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>t</i>
<i>y</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
2 2
<i>t</i> <i>t</i>
<i>M</i> <i>CM</i> <sub></sub> <sub></sub> <i>t</i> <i>B</i>
Phương trình đường thẳng chứa cạnh AB là 4<i>x</i>3<i>y</i>13 0
3 23 0
<i>x</i> <i>y</i>
Điểm <i>C</i>
2 7 0
<i>x</i> <i>y</i>
<i>C</i>
<i>x</i> <i>y</i>
Phương trình cạnh BC là: 7<i>x</i>9<i>y</i>19 0
<b>Bài 7: Cho tam giác ABC có đỉnh </b><i>A</i>
2<i>x y</i> 1 0và phân giác trong (CD): <i>x y</i> 1 0 . Viết phương trình đường thẳng BC.
<b>Hướng dẫn giải:</b>
Điểm <i>C</i>
2 2
<i>t</i> <i>t</i>
<i>M</i> <sub></sub> <sub></sub>
Điểm
2 2
<i>t</i> <i>t</i>
<i>M</i> <i>BM</i> <sub></sub> <sub></sub> <i>t</i> <i>C</i>
Suy ra pt(AK): <i>x y</i> 1 0
Toạ độ của I thoả hệ 1 0
1 0
<i>x y</i>
<i>I</i>
<i>x y</i>
. Tam giác ACK cân tại C nên I là trung điểm AK
suy ra toạ độ <i>K</i>
<b>Lời bình: Nếu 2 đường của một tam giác và 1 đỉnh khơng nằm trên 2 đường cho trước thì em có </b>
thể giải quyết được khơng? Em thử giải một bài tốn sau để có thể khái qt lên trường hợp vừa
nêu trên. Cho tam giác ABC biết <i>A</i>
<b>Bài 8: Cho tam giác ABC có diện tích </b><i>SABC</i> 8, hai đỉnh <i>A</i>
G của tam giác ABC nằm trên đường thẳng
<b>Hướng dẫn giải:</b>
Gọi toạ độ điểm C là <i>C</i>
3 3
<i>x</i> <i>y</i>
<i>G</i><sub></sub> <sub></sub>
. Mặt khác vì G nằm trên đường thẳng
: 3 18 0
<i>d</i> <i>x y</i> nên ta có
0 0
0 0
12 8
3 48 0 3 10
3 3
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i> <i>x</i>
Phương trình cạnh (AB): <i>x y</i> 10 0
Khoảng cách từ điểm C đến (AB) là 0 0 10 0
1 1 1 1
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>h</i> <i>x</i>
2 2
<i>AB</i>
Diện tích tam giác ABC là 1 . 8 1.2 2 <sub>0</sub> 2 <sub>0</sub> 4 <sub>0</sub> 4
2 2
<b>(d)</b>
<b>(D)</b>
<b>M</b>
<b>N</b>
<b>Bài 9: Lập phương trình đường (D) đi qua điểm </b><i>M</i>
<b>Hướng dẫn giải: </b>
<b>Cách 1: Thông thường: (D) đi qua điểm </b><i>M</i>
<i>a x</i> <i>b y</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>ax by</i> <i>a b</i> và có VTPT là <i>n</i> <sub>1</sub>
Đường thẳng (d) có VTPT là <i>n</i>2
. Để (D) hợp với (d) một góc 450<sub> thì</sub>
1 2
0 2 2
2 2
1 2
. <sub>2</sub> <sub>3</sub> <sub>2</sub> <sub>5</sub>
cos 45 5 24 5 0
5
2
13
<i>n n</i> <i><sub>a</sub></i> <i><sub>b</sub></i> <i><sub>a</sub></i> <i><sub>b</sub></i>
<i>b</i> <i>ab</i> <i>a</i>
<i>a</i> <i>b</i>
<i>n n</i> <i><sub>a</sub></i> <i><sub>b</sub></i>
<sub> </sub>
Suy ra có hai đường thẳng cần tìm là
1
2
: 5 11 0
: 5 3 0
<i>D</i> <i>x y</i>
<i>D</i> <i>x</i> <i>y</i>
<b>Cách 2: Gọi </b><i>N</i>
; VTCP của (d): <i>a</i>
Để (D) hợp với (d) một góc 450<sub> thì</sub>
2
0 2
2 2
. <sub>13 10</sub> <sub>2</sub>
cos 45 2 13 10 13 13 20 17
2
13 3 4 2 1
<i>MN a</i> <i><sub>t</sub></i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>MN a</i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
2 169<i>t</i> 260<i>t</i> 100 169<i>t</i> 260<i>t</i> 221
2
1 29 2
;
13 13 13
169 260 21 0
21 37 42
;
13 13 13
<i>t</i> <i>N</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>N</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
KL có 2 đường thẳng cần tìm là
1
2
: 5 11 0
: 5 3 0
<i>D</i> <i>x y</i>
<i>D</i> <i>x</i> <i>y</i>
<b>Bài 10: Lập phương trình đường thẳng (D) đi qua điểm </b> 1; 3
2 2
<i>A</i><sub></sub> <sub></sub>
và tạo với ox 1 góc 600<sub>.</sub>
Hướng dẫn giải:
<b>Cách 1: </b>
2 2
<i>M</i> <i>ox</i> <i>M</i> <i>m</i> <i>AM</i> <sub></sub><i>m</i> <sub></sub>
; VTCP của ox là <i>i</i>
Để (D) hợp với ox một góc 600<sub> thì</sub>
2
0 2
2
1
. <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>1</sub>
cos60 1
2 4 4
1 3
2 4
<i>m</i>
<i>AM i</i> <i><sub>m</sub></i>
<i>m</i> <i>m</i>
<i>AM i</i>
<i>m</i>
2 2 2 0
4 4 1 1 3 3 0
1
<i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i>
<sub> </sub>
KL: có 2 đường thẳng cần tìm <i>y</i> 3<i>x</i>; <i>y</i> 3<i>x</i> 3
<b>Cách 2: Thực hiện như cách 1 bài 9 (So sánh cách 1 và cách 2 các em nhé)</b>
Lời bình: Bạn nghỉ gì khi thực hiện cách này so với các cách khác? Suy nghỉ thêm để tìm cách giải
tốt nhất.
<b>Bài tập nhỏ áp dụng: Cho hai đường thẳng </b>
Hướng dẫn nhỏ cho các bạn đây: “ Theo bạn đường thẳng cần tìm chỉ cần đi qua giao điểm của (d)
và (D) và song song hoặc trùng với đường thẳng y = x hoặc y = - x? có đúng khơng? Tự giải thích
để có kết quả nhé. Thử giải bài tốn này theo bài toán số 10 thử xem)
<b>Bài 11: Cho đường thẳng (d): </b>3<i>x y</i> 7 0 và điểm <i>A</i>
Hướng dẫn giải:
<b>(d1)</b> <b>(d2)</b>
<b>G</b>
<b>B</b>
<b>A</b>
<b>C</b>
<b>(d1)</b> <b>(d2)</b>
<b>A'</b>
<b>G</b>
<b>B</b>
<b>A</b>
<b>C</b>
2 1
10 68 58 0 <sub>29</sub>
5
<i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i>
<sub></sub>
KL: có 2 điểm thoả yêu cầu đề bài:
29 52
1;4 , ;
5 5
<i>M</i> <i>M</i> <sub></sub> <sub></sub>
<b>Bài 12: Cho tam giác ABC, biết </b><i>A</i>
<b>Hướng dẫn giải: Dể thấy điểm A không nằm trên hai đường thẳng </b>
<i>B</i> <i>d</i> <i>B</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>C</i> <i>d</i> <i>C</i> <i>b</i>
Gọi G là trọng tâm tam giác ABC suy ra toạ độ G là nghiệm hệ phương trình
2 1 0 1
1;1
1 0 1
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>
<i>G</i>
<i>y</i> <i>y</i>
G là trọng tâm tam giác ABC
3 2 1 3 1 2 3 1
3 1 3 3 1 5
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>G</i>
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>G</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>a b</i> <i>a</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>b</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Vậy <i>B</i>
(CB): <i>x</i> 4<i>y</i> 1 0 ; (AC) <i>x</i>2<i>y</i> 7 0 ; (AB): <i>x y</i> 2 0
<b>Cách 2: Gọi G là trọng tâm tam giác ABC suy ra </b><i>G</i>
Điểm C là giao điểm của A’C với (d2) trong đó A’C//(d1)
<b>(d1)</b>
<b>(d)</b>
<b>(d2)</b>
<b>C</b>
<b>A</b>
<b>B</b>
<b>M</b>
<b>Cách 3: Gọi G là trọng tâm tam giác ABC suy ra </b><i>G</i>
Gọi M là trung điểm của BC suy ra 3
2
<i>AM</i> <i>AG</i>
suy ra được toạ độ M
<i>B</i> <i>d</i> <i>B</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>C</i> <i>d</i> <i>C</i> <i>b</i>
M là trung điểm của BC suy toạ độ của B, C
<b>Bài 13: Cho 2 đường thẳng </b>
Hướng dẫn giải:
Nhận xét: Hai đường thẳng
- Viết phương trình đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường
thẳng
1
2
: 3 9 16 0
: 9 3 14 0
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
- Gọi (d) là đường thẳng qua P và vng góc với
<b>Cách 2: Dựa vào tam giác cân </b>
- Gọi (d) đi qua P có dạng:
- (d) cùng với
giữa (d) và (d1) bằng 450. nên ta có 0 2 2
2 2
2 2
cos 45 3 8 3 0
2
5
<i>a b</i>
<i>a</i> <i>ab</i> <i>b</i>
<i>a</i> <i>b</i>
3 : 3 5 0
3 ' : 3 5 0
<i>a</i> <i>b</i> <i>d</i> <i>x y</i>
<i>b</i> <i>a</i> <i>d</i> <i>x</i> <i>y</i>
<b>Cách 3: </b>
<i>C</i> <i>d</i> <i>d</i> <i>C</i>
Theo gt suy ra
*
, , thẳng hàng
<i>CA</i> <i>CB</i>
<i>A B M</i>
2 <sub>3</sub> <sub>4</sub> <sub>12</sub> <sub>17</sub> 2 <sub>102</sub> <sub>153</sub>
<i>CA</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
2 <sub>4</sub> <sub>4</sub> <sub>1</sub> <sub>17</sub> 2 <sub>30</sub> <sub>17</sub>
<i>CB</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>n</i>
<i>AB</i> <i>n m</i> <i>n</i> <i>m</i>
Từ (*) ta có
2 2
17 102 153 17 30 17
4 7 4 18 4 4 11 0
<i>m</i> <i>m</i> <i>n</i> <i>n</i>
<i>n m</i> <i>m</i> <i>m n</i> <i>m</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Lời bình: Bài này đòi hỏi người giải phải lưu ý đến vị trí của hai đường thẳng
<b>Bài 14: Cho hai đường thẳng (d): </b>2<i>x y</i> 1 0
Hướng dẫn giải
Gọi
3 3
<i>M</i> <i>d</i> <i>D</i> <i>M</i> <sub></sub> <sub></sub>
Gọi <i>A</i>
<i>a</i> <i>b</i>
3 3
<i>M</i>
<i>a</i> <i>b</i>
<i>a b</i>
<i>OA OB</i>
<i>a</i> <i>b</i>
<sub> </sub>
TH1: a = b khi đó ta có 5 7 1 4 1 4 0
3 3 4 4
<i>x</i> <i>y</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>pt</i> <i>x y</i>
<i>a</i> <i>a</i>
TH 2: a = - b khi đó ta có 5 7 1 2 2 3 3 1 3 3 2 0
3 3 3 3 2 2
<i>x</i> <i>y</i>
<i>b</i> <i>a</i> <i>pt</i> <i>x</i> <i>y</i>
<b>Bình luận: Nếu bài tốn này làm theo chùm đường thẳng thì phải nhớ loại bỏ trường hợp đường </b>
<i>thẳng đi qua gốc toạ độ (Đây là trường hợp đặt biệt)</i>
<b>Bài 15: Cho điểm </b><i>M</i>
<b>Hướng dẫn giải: </b>
Gọi <i>A</i>
' 2 2 '
' 2 2 '
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>b</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>
Điểm <i>A</i>
Suy ra điểm A’ thuộc đường thẳng (d’): <i>x</i> 2<i>y</i>0 đây chính là đường thẳng cần tìm
Lời bình: Vì A chạy trên (d) và A’ đối xứng với A qua M nên A’ chạy trên đường thẳng d’ là
đường thẳng đối xứng với (d) qua M
<b>Bài 16: Cho hai đường thẳng </b>
<b>Hướng dẫn giải:</b>
Lấy điểm <i>A</i>
' '
<i>a</i> <i>b</i> <i>a b</i>
<i>b</i> <i>a</i> <i>b a</i>
Vì <i>A</i>
Suy ra toạ độ điểm A’ thoả mãn phương trình (d’): <i>x</i> 4<i>y</i> 3 0
<b>Lời bình: Toạ độ điểm A’ dể tìm vì A; A’ đối xứng với nhau qua đường thẳng (D): </b><i>y x</i> <sub>. Em </sub>
nghỉ gì khi (D) khơng phải là đường thẳng <i>y</i><i>x</i>? Có thể các em xem thêm ví dụ sau
<b>Bài 17: Cho hai đường thẳng </b>
<b>Hướng dẫn giải:</b>
Lấy điểm <i>A</i>
Trung điểm I là '; '
2 2
<i>a a b b</i>
; <i>AA</i>'
Khi đó ta có
' ' <sub>2 ' 5</sub>
2 5 0
2 2 <sub>' 5</sub>
'
1 ' 2 ' 0 2
<i>a a</i> <i>b b</i> <i><sub>a</sub></i> <i><sub>b</sub></i>
<i>I</i> <i>D</i>
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>AA</i> <i>D</i>
<i>a a</i> <i>b b</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Vì
2
<i>a</i>
<i>A</i> <i>a b</i> <i>d</i> <i>a b</i> <i>b</i> <sub></sub> <sub></sub> <i>a</i> <i>b</i>
Suy ra toạ độ điểm A’ thoả mãn phương trình (d’): <i>x</i> 4<i>y</i> 9 0
<b>Lời bình: Em thấy sau khi thay đổi phương trình của (D); Cách giải này làm khó khăn gì cho em? </b>
Có cách giải khác khơng? Tìm cách giải khác và so sánh với cách giải trên để có quyết định sáng
Hãy thử chổ tài một bài xem sau nhé: Cho hai đường thẳng
<b>Bài 18: Cho đường tròn (C): </b><i>x</i>2 <i>y</i>2 2<i>x</i> 4<i>y</i> 3 0 ; đường thẳng
<i>A</i> .
1) Lập phương trình đường trịn (C’) đối xứng với đường tròn (C) qua điểm A
2) Lập phương trình đường trịn (C’’) đối xứng với đường trịn (C) qua đường thẳng (d)
Nhận xét: Bài này giống cách giải của bài 17
Hướng dẫn giải
1) Lấy điểm <i>M</i>
' 2 2 '
' 6 6 '
<i>a a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>b b</i> <i>b</i> <i>b</i>
Điểm <i>M</i>
2 2 <sub>2</sub> <sub>4</sub> <sub>3 0</sub> <sub>2</sub> <sub>'</sub> <sub>6</sub> <sub>'</sub> <sub>2 2</sub> <sub>'</sub> <sub>4 6</sub> <sub>'</sub> <sub>3 0</sub>
<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i>
2 2
' ' 6 ' 8 ' 23 0
<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i>
Suy ra toạ độ điểm M’ thoả mãn phương trình
2) các em tự làm lấy nhhé
1) Chứng minh rằng từ một điểm M bất kì trên (d) ln kẻ đến (C) hai tiếp tuyến <i>MT MT</i><sub>1</sub>, <sub>2</sub>
trong đó <i>T T</i>1; 2 là 2 tiếp điểm. Lập phương trình đường thẳng
2) Chứng minh rằng đường thẳng
<b>1)</b> Đường trịn (C) có tâm <i>O</i>
Gọi <i>M</i>
<i>T</i> <i>x y</i> ta có tiếp tuyến có dạng: <i>xx</i>1<i>yy</i>11
Tiếp tuyến trên đi qua điểm M nên ta có <i>mx</i>
Nhận thấy toạ độ <i>T T</i>1; 2 thoả mãn (1). Vậy phương trình
Phương trình (*) có nghiệm với mọi m
1
0 <sub>2</sub>
2 1 0 1
2
<i>x</i>
<i>x y</i>
<i>y</i>
<i>y</i>
<sub> </sub>
Vậy
điểm cố định 1 1;
2 2
<i>N</i> <sub></sub> <sub></sub>
<b>Lời bình: Bài tốn trên rất khó nếu các bạn không phát huy điểm “sống” trên (d) thì cực kì vất </b>
vã nhé. Đặc biệt là điểm cố định rất khó ( có lúc phải thật sự cần đến điểm “sống”)
<b>Bài 20: Cho đường tròn </b>( ) :<i>C x</i>2 <i>y</i>2 2<i>x</i> 8<i>y</i> 8 0 và điểm <i>A</i>
tiếp tuyến với (C) đi qua điểm A, Chỉ rõ toạ độ tiếp điểm và viết phương trình đường thẳng đi qua 2
tiếp điểm.
<b>Nhận xét: Bài tốn địi hỏi 3 u cầu: Tiếp tuyến; tiếp điểm; pt đường thẳng qua 2 tiếp điểm</b>
<b>Hướng dẫn giải</b>
Gọi <i>M</i>
Phương trình tiếp tuyến (d) với (C) tại điểm M là <i>xx</i>0<i>yy</i>0
0 0 0 0 0 0
4<i>x</i> 6<i>y</i> 4 <i>x</i> 4 6 <i>y</i> 8 0 <i>x</i> 2<i>y</i> 4 0 2
Giải hệ tạo bởi (1) và (2) ta được 0 0
0 0
4 4
4 0
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<sub> </sub> <sub></sub>
1
2
4;4 : 4 0
4;0 : 3 4 12 0
<i>M</i> <i>d</i> <i>x</i>
<i>M</i> <i>d</i> <i>x</i> <i>y</i>
Từ đó ta có thể trả lời 3 yêu cầu ở trên
Qua M kẻ được 2 tiếp tuyến đến (C) có dạng là
Đường thẳng qua 2 tiếp điểm là <i>x</i>2<i>y</i> 4 0
Lời bình: Phương pháp giải trên tỏ ra cực kỳ hiệu quả nếu yêu cầu của đề là viết phương trình tiếp
tuyến với (C) đi qua điểm A, Chỉ rõ toạ độ tiếp điểm và viết phương trình đường thẳng đi qua 2 tiếp
điểm. “Nếu yêu cầu đề bài chỉ viết phương trình tiếp tuyến thơi thì ta nên sử dụng phương pháp
thơng thường)
<b>Bài 21: Cho đường tròn </b>( ) :<i>C x</i>2 <i>y</i>2 2<i>x</i> 6<i>y</i> 9 0 và đường thẳng (D): 3<i>x</i> 4<i>y</i>12 0 .
Viết trình tiếp tuyến với (C) vng góc với (d) . Chỉ rõ toạ độ tiếp điểm và viết phương trình
đường thẳng đi qua 2 tiếp điểm.
<b>Hướng dẫn giải:</b>
Gọi <i>M</i>
0 0 0 3 0 9 0 0 1 0 3 0 3 0 9 0
<i>xx</i> <i>yy</i> <i>x x</i> <i>y y</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>y x</i> <i>y</i>
Tiếp tuyến (d) vng góc với (D) khi và chỉ khi
Giải hệ tạo bởi (1) và (2) ta được
0 0
0 0
9 18
5 5
1 12
5 5
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<sub> </sub> <sub></sub>
1 1
2 2
9 18
; : 4 3 18 0
5 5
1 12
; : 4 3 8 0
5 5
<i>M</i> <i>d</i> <i>x</i> <i>y</i>
<i>M</i> <i>d</i> <i>x</i> <i>y</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
Có 2 tiếp tuyến cần tìm là:
5 5 5 5
<i>M</i> <sub></sub> <sub></sub> <i>M</i> <sub></sub> <sub></sub>
Đường thẳng qua 2 tiếp điểm là 3<i>x</i> 4<i>y</i> 9 0
<b>Bài tập tương tự : Cho đường tròn </b>( ) :<i>C x</i>2<i>y</i>22<i>x</i>2<i>y</i> 1 0 và đường thẳng (D):
4<i>x</i> 3<i>y</i> 5 0. Viết trình tiếp tuyến với (C) song song với (d) . Chỉ rõ toạ độ tiếp điểm và viết
phương trình đường thẳng đi qua 2 tiếp điểm.
<b>Bài 22: Cho đường tròn (C): </b>
<i>k</i> . Chỉ rõ toạ độ tiếp điểm và viết phương trình đường thẳng đi qua 2 tiếp điểm.
<b>Hướng dẫn giải</b>
Gọi <i>M</i>
Phương trình tiếp tuyến (d) với (C) tại điểm M có dạng là
2
1
<i>d</i> <i>x</i>
<i>k</i>
<i>y</i>
Tiếp tuyến (d) có hsg bằng 2 nên suy ra 0 0 0 0 0
2
2 2 2 2 2 4 0 2
1
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i>
Giải hệ tạo bởi (1) và (2) ta được 0 0
0 0
2 3
6 1
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
1 1
2 2
2;3 : 2 7 0
6; 1 : 2 13 0
<i>M</i> <i>d</i> <i>x y</i>
<i>M</i> <i>d</i> <i>x y</i>
<b>Từ đó ta có thể trả lời 3 yêu cầu ở trên</b>
Có 2 tiếp tuyến cần tìm là
Đường thẳng qua 2 tiếp điểm là <i>x</i>2<i>y</i> 4 0
<b>Bài 23: Cho đường trịn (C): </b>
tuyến đó hợp với (D): 2<i>x y</i> 4 0 một góc 450<sub> . Chỉ rõ toạ độ tiếp điểm.</sub>
<b>Hướng dẫn giải:</b>
Phương trình tiếp tuyến (d) với (C) tại điểm M có dạng là
Đường thẳng (D) có VTPT <i>n<sub>D</sub></i>
(d) và (D) tạo với nhau một góc 450<sub> khi và chỉ khi </sub>
0 0
0
2 2
0 0
2 1 1 1 <sub>2</sub>
cos 45
2
1 4 1 1
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
0 0
0 0
0 0
6 2 2
2 1 5
4 2 3
<i>y</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i> <i>x</i>
TH1: Giải hệ tạo bởi (1) và (2) ta được 0 0
0 0
2 2
4 2
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<sub> </sub> <sub></sub>
TH2: Giải hệ tạo bởi (1) và (3) ta được 0 0
0 0
0 4
2 0
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<b>Từ đó ta có thể trả lời 2 u cầu ở trên</b>
Có 4 tiếp tuyến cần tìm là: <i>x</i>3<i>y</i> 8 0;3 <i>x y</i> 14 0; <i>x</i>3<i>y</i>12 0;3 <i>x y</i> 6 0
Có 4 toạ độ tiếp điểm là <i>M</i>1
1 2
tan
1
<i>k</i> <i>k</i>
<i>k k</i>
thì vẫn đúng nhưng một số
trường hợp tỏ ra bế tắt các bạn nhé? Nếu đường thẳng (D) bị thay đổi
0; 0; 0
<i>x m</i> <i>y n</i> <i>x y p</i> thì khơng sử dụng được cơng thức đó nhé. Lời khun bổ ích:
Nên áp dụng cơng thức cơsin như trình bày ở trên để khơng bị rắc rối thêm
<b>Bài 24: Cho đường tròn (C): </b>
sao cho MA đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất.
Hướng dẫn giải
Cách 1: Dành cho học sinh lớp 11- 12
Ta có pt (C):
2 2
2 2 1 2
1 2 8 1
2 2 2 2
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Đặt
1
sin
1 2 2 sin
2 2
2 <sub>2 2 2 cos</sub>
cos
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>y</i> <i><sub>y</sub></i>
<sub> </sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<b>M2</b>
<b>M1</b>
<b>A</b>
Gọi <i>M</i>
Khi đó
2 <sub>3 1 2 2 sin</sub> <sub>2 2 2 2 cos</sub> <sub>4 2 2 sin</sub> <sub>4 2 2 cos</sub>
<i>MA</i>
2 <sub>40 32 2 sin</sub> <sub>cos</sub> <sub>40 32sin</sub>
4
<i>MA</i> <sub></sub> <sub></sub>
2
8 <i>MA</i> 72 2 2 <i>MA</i> 6 2
MA nhỏ nhất bằng 2 2 khi 1
5
sin 1 1;0
4 4 <i>M</i>
MA lớn nhất bằng 6 2 khi sin <sub>4</sub> 1 <sub>4</sub> <i>M</i>2
<b>Cách khác: (dành cho học sinh lớp 10)</b>
- Đường trịn (C) có tâm <i>I</i>
- Dể thấy A ở ngoài (C)
- Gọi (d) là đường thẳng đi qua A, I
Phương trình của (d): <i>y x</i> 1
Gọi
<i>AM</i> <i>AM</i>
Vậy MA ngắn nhất khi <i>M</i> <i>M</i>1
MA lớn nhất khi <i>M</i> <i>M</i>2
Lời bình: Cách giải 1 sử dụng phương trình tham số của đường trịn; cách 2 dựa vào kiến thức cơ
bản về khoảng cách
Xinnói qua một chút phương trình tham số của đường tròn: Cho đường tròn (C):
2 2
1
<i>x a</i> <i>y b</i>
<i>R</i> <i>R</i>
Đặt
sin <sub>sin</sub>
0;2
cos
cos
<i>x a</i>
<i>x a R</i>
<i>R</i>
<i>y b</i> <i>y b R</i>
<i>R</i>
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<b>A. Các bài tốn về hình chiếu vng góc:</b>
<b> </b> <b>Bài tốn 1: Tìm tọa độ hình chiếu vng góc của điểm M = (6; -1; -5) trên mp(P): 2x + y </b>
-2z - 3 = 0.
<i> </i> <i> Nhận xét: Bài tốn này ta viết phương trình đường thẳng d qua M và vng góc với mp(P).</i>
Khi đó hình chiếu H là giao điểm của d và mp(P)
<i>Hướng dẫn giải: Đường thẳng d qua M và vng góc với mp(P) có phương trình:</i>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
2
5
1
2
6
Gọi H = d (P). Ta có H d H(6 + 2t; -1 +t; -5-2t)
<b> </b> <b>Bài toán 2: Viết phương trình hình chiếu vng góc của đường thẳng d: </b>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
3
5
2
1
4
6
)
(<i>t</i><i>R</i> <sub> trên mp(P): 2x + y - 2z - 3 = 0.</sub>
<i> Nhận xét: Ta có d // (P) nên ta lấy M</i>
<i>Hướng dẫn giải: </i>
Ta có: d qua điểm M(6; -1; -5), có VTCP <i>u</i>= (4; -2; 3)
mp(P) có VTPT <i>n</i>= (2; 1; -2)
<i>u</i>. <i>n</i> = 0 và M(P) nên: d // (P)
Gọi H là hình chiếu của M trên (P) suy ra: H(2; -3; -1) (Bài toán 1)
Hình chiếu của d trên (P) là đường thẳng qua H và song song với d nên có phương trình :
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
3
1
2
3
4
2
d
<b>P</b>
<b>M</b>
<b>H</b>
d
H
M
<b> Bài tốn 3: Viết phương trình hình chiếu vng góc của đường thẳng d: </b>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
5
5
2
1
5
6
)
(<i>t</i><i>R</i> <sub> trên mp(P): 2x + y - 2z - 3 = 0.</sub>
<i> </i> <i> Nhận xét: Ta có d cắt (P) nên tìm giao điểm A của d và (P) sau đó lấy M</i>
<i>Hướng dẫn giải: </i>
Gọi A là giao điểm của d và (P).
Ta có: A
Do đó A(1; 1; 0)
Ta lại có: M(6; -1; -5)
Gọi H là hình chiếu của M trên (P) suy ra: H(2; -3; -1). (bài tốn 1)
Hình chiếu của d trên (P) là đường thẳng qua H và có VTCP <i>AH</i> = (1; -4; -1)
nên có phương trình :
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
1
4
3
2
(<i>t</i><i>R</i>)
<b> </b> <b>Bài tốn 4: Tìm tọa độ hình chiếu H của điểm M(-1; -2; 4) trên đường thẳng d:</b>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
1
2
2
3
2
Nhận xét: Bài toán này ta lấy H
<i> Hướng dẫn giải: </i>
Đường thẳng d có VTCP <i>u</i>= (3; -2; 1).
Gọi H
<i>MH</i> =(-1+3t; 4-2t; -3+t)
H là hình chiếu của M trên d <i><sub>u</sub></i>.<i><sub>MH</sub></i> = 0
3(-1+3t) - 2(4-2t) + (-3+t) = 0 t = 1
Vậy H(1; 0; 2)
<b>d</b>
<b>H</b>
<b>M</b>
A
d
H
M
Kết luận: Từ 4 bài toán nêu ra ta thấy, với các bài toán dạng này, ta lấy điểm cho trước hoặc
chọn điểm trên đường thẳng cho trước sau đó dựa vào quan hệ vng góc giữa điểm với đường
thẳng, đường thẳng với mặt phẳng để tìm hình chiếu vng góc của điểm đó trên đường thẳng hay
mặt phẳng. Từ đó kết luận (nếu bài tốn tìm hình chiếu) hoặc viết phương trình hình chiếu dựa vào
hình chiếu vừa tìm và vị trí tương đối của đường và mặt.
Một số bài tập tham khảo:
Bài 1: Viết phương trình hình chiếu vng góc của đường thẳng d:
1
3
3
2
2
1
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
trên mỗi mặt phẳng tọa độ.
Bài 2: Cho đường thẳng d :
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
2
3
4
8 <sub> và mặt phẳng (P): x + y + z - 7 = 0. Viết phương</sub>
trình hình chiếu vng góc của d trên mp(P).
Bài 3: Tìm tọa độ điểm H là hình chiếu vng góc của điểm M(1; -1; 2) trên mặt phẳng (
Bài 4: Cho đường thẳng d và mặt phẳng (
5
1
3
1
2
2
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
; (
Bài 5: Tìm tọa độ điểm H là hình chiếu vng góc của điểm A(1; -1; 3) trên đường thẳng d :
2
3
2
<i>z</i> <i>t</i>
<sub></sub>
<b>B. Các bài tốn về đối xứng:</b>
<b>Bài tốn 5: Tìm tọa độ điểm M </b>' <sub>đối xứng với điểm M(6; -1; -5) qua mp(P): 2x + y</sub>
- 2z - 3 = 0.
<i> </i> <i> Nhận xét: Bài toán này ta viết phương trình đường thẳng d qua M và vng góc với mp(P), </i>
lấy M '
<i> Hướng dẫn giải: Đường thẳng d qua M và vng góc với mp(P) có phương trình:</i>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
2
5
1
2
6
Gọi M '<sub>(6+2t; -1+t; -5-2t)</sub>
<i>Giáo viên Bùi Văn Nhạn Trường THPT Long Mỹ Trang 21</i>
M
d
M ' <sub>đối xứng với M qua (P) </sub><sub></sub> <sub> d(M;(P))=d(M </sub>'<sub>;(P))</sub>
3
18
9
3
18
<i>t</i>
t = - 4
<b> </b> <b>Bài tốn 6: Viết phương trình đường thẳng d </b>'<sub> đối xứng với đường thẳng d: </sub>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
3
5
2
1
4
6
qua mp(P): 2x + y - 2z - 3 = 0.
<i> </i> <i> Nhận xét: Ta có d // (P) nên ta lấy M</i>
đường thẳng d '<sub> qua M </sub>'<sub> và song song với d.</sub>
<i> Hướng dẫn giải: </i>
Ta có: d qua điểm M(6; -1; -5), có VTCP <i>u</i>= (4; -2; 3)
mp(P) có VTPT <i>n</i>= (2; 1; -2)
<i>u</i>. <i>n</i> = 0 và M(P) nên: d //(P)
Gọi M ' <sub>đối xứng với điểm M qua (P) suy ra: M </sub>'<sub>(-2; -5; 3).( bài toán5)</sub>
Đường thẳng d '<sub> qua M </sub>'<sub> và song song với d nên có phương trình: </sub>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
3
3
2
5
4
2
<b> </b> <b>Bài tốn 7: Viết phương trình đường thẳng d </b>'<sub> đối xứng với đường thẳng d: </sub>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
5
5
2
1
5
6
qua mp(P): 2x + y - 2z - 3 = 0.
<i>Nhận xét: Ta có d cắt (P) nên tìm giao điểm A của d và (P) sau đó lấy M</i>
xứng với điểm M qua (P), khi đó đường thẳng d '<sub> qua M </sub>'<sub> và có VTCP </sub><i><sub>AM</sub></i>' .
<i> Hướng dẫn giải: </i>
Gọi A là giao điểm của d và (P).
Ta có: A
Do đó A(1; 1; 0)
Ta lại có: M(6; -1; -5)
Gọi M ' <sub>đối xứng với điểm M qua (P)</sub>
suy ra: M '<sub>(-2;-5;3) ( bài toán5) </sub>
d'
M'
M d
<b>(P)</b>
<b>A</b>
<b>M '</b>
<b>d</b>
<b>M</b>
<b>d</b>'
Đường thẳng d '<sub> qua M </sub>'<sub>, có VTCP </sub><i><sub>AM</sub></i>' = (-3; -6; 3) = 3(-1; -2; 1) nên có phương trình:
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
3
2
5
2
(<i>t</i><i>R</i>)
<b>Bài tốn 8: Tìm tọa độ điểm A</b>/<sub> đối xứng với A(1 ; -2 ; -5) qua đường thẳng d có phương</sub>
trình :
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
2
1
2
1
<i> </i> <i> Nhận xét: Bài toán này ta lấy H</i>
<i> Hướng dẫn giải: </i>
Đường thẳng d có VTCP <i>u</i>= (2; -1; 2).
Gọi H
nên: <i><sub>AH</sub></i>=(2t ; 1-t ; 2t-5)
H là hình chiếu của A trên d <i><sub>u</sub></i>. <i><sub>AH</sub></i> = 0
2(2t) - (1- t) + 2(2t + 5) = 0 t = -1
Ta có H là trung điểm của AA/<sub> nên: </sub>
1
2
3
/
/
/
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>z</i>
<i>y</i>
<i>x</i>
Vậy: A/<sub> (-3 ; 2 ; 1).</sub>
<i> </i> <b>Kết luận: Từ 4 bài toán nêu ra ta thấy, với các bài toán dạng này, ta lấy điểm cho trước</b>
hoặc chọn điểm trên đường thẳng cho trước sau đó tìm điểm đối xứng của điểm đó qua đường
thẳng hay mặt phẳng. Từ đó kết luận (nếu bài tốn tìm điểm đối xứng) hoặc viết phương trình
đường thẳng đối xứng dựa vào điểm đối xứng vừa tìm được và vị trí tương đối của đường và mặt,
đường và đường.
<i> Một số bài tập tham khảo:</i>
<i> Bài 1: Cho điểm A(1; 0; 0) và đường thẳng </i> :
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
2
1
2
a/ Tìm tọa độ điểm H là hình chiếu của điểm A trên đường thẳng .
b/ Tìm tọa độ điểm A/<sub> đối xứng với A qua đường thẳng </sub><sub></sub><sub>.</sub>
<b>d</b>
<b>H</b>
Bài 2: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm A(1; 2; 3) và 2 đường thẳng: d1:
1
3
1
2
2
2
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
; d2 :
1
1
2
1
1
1
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
<i> a/ Tìm tọa độ A</i>/<sub> đối xứng với A qua đường thẳng d</sub>
1.
b/Viết phương trình đường thẳng qua A vng góc với đường thẳng d1 và cắt đường
thẳng d2. (Đề thi ĐHCĐ khối D năm 2006)
<i> Bài 3: Cho điểm M(2; 1; 0) và mặt phẳng (</i>
xứng với M qua mặt phẳng (
Bài 4: Viết phương trình đường thẳng d '<sub> đối xứng với đường thẳng d: </sub>
1
4 5
2 2
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
qua mặt
phẳng (
Bài 5: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho 2 đường thẳng d1:
2 6
2 5
1 4
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
<sub> </sub>
và d2:
,
,
,
1
3 2
4 3
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
a/ Tìm tọa độ giao điểm của d1 và d2.
b/ Viết phương trình đường thẳng d đối xứng với đường thẳng d1 qua d2.
C. Các bài toán về cắt nhau, vng góc, song song:
<b> Bài toán 9: Cho đường thẳng d và mp (P) có phương trình: d: </b>
1
2 2
3 2
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
; (P): 2x + z - 5
= 0
a/ Xác định tọa độ giao điểm A của d và (P).
b/ Viết phương trình đường thẳng d '<sub> đi qua A, nằm trong (P) và vng góc với d.</sub>
<i> </i> Nhận xét: Bài tốn này ta tìm tọa độ của A, khi đó đường thẳng d '<sub> qua A và có véctơ chỉ</sub>
phương
a/ A = d (P). Ta có Ad A(1 + t; 2 + 2t; 3 + 2t)
<b>d</b>
Vì A(P) 2(1 + t) + (3 + 2t) - 5 = 0 t = 0
Vậy: A(1; 2; 3)
b/ d có VTCP <i><sub>u</sub></i> = (1; 2; 1); mp(P) có VTPT <i><sub>n</sub></i> = (2; 0; 1)
Đường thẳng d '
= (2; 1; -4).
Đường thẳng d '<sub> qua A có VTCP </sub><i><sub>v</sub></i><sub> nên có phương trình : </sub>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
4
3
2
2
1
<b> Bài tốn 10: Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz cho đường thẳng d :</b>
1
3
1
1
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
và mặt phẳng (P) : 2x + y - 2z + 9 = 0
a/ Tìm tọa độ điểm I
b/ Tìm tọa độ giao điểm A của đường thẳng d và mặt phẳng (P).Viết phương trình
đường thẳng nằm trong mp(P),biết đi qua A và vng góc với d.
<i> (Đề thi ĐHCĐ khối A năm 2005)</i>
<i> Nhận xét: Đây là đề thi ĐHCĐ, câu a ta lấy I</i>
<i>Hướng dẫn giải: </i>
a/ Đường thẳng d có phương trình tham số:
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
3
2
I
Khoảng cách từ I đến mp(P) bằng 2 nên:
2
3
9
)
3
(
2
)
2
3
(
)
1
(
2
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
2 2<i>t</i> 6<sub> </sub>
2
4
<i>t</i>
<i>t</i>
Vậy có 2 điểm I1 (-3; 5; 7), I2 (3; -7; 1)
b/ Vì A
Ta có A
Do đó A(0; -1; 4)
Đường thẳng d có VTCP <i>u</i> = (-1; 2; 1), mp(P) có VTPT <i>n</i>=(2; 1; -2)
Đường thẳng
=(-5; 0; -5)
<b>I2</b>
<b>I1</b>
<b>(P)</b>
<b>d</b>
Phương trình của đường thẳng :
<i>t</i>
<i>z</i>
Bài tốn 11: Viết phương trình đường thẳng qua I(-1; -2; 4) vng góc và cắt đường
thẳng d:
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
1
2
<i>Nhận xét: Bài tốn này ta lấy H</i>
của d); đường thẳng qua I và có VTCP
<i> Hướng dẫn giải: </i>
Đường thẳng d có VTCP
=(-1 + 3t; 4 - 2t; -3 + t)
H
= 0 3(-1 + 3t) - 2(4 - 2t) + (-3 + t) = 0 t = 1
suy ra H(1; 0; 2)
Đường thẳng qua I và có VTCP
=(2; 2; -2) nên có phương trình :
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
4
2
1
<b> Bài toán 12: Viết phương trình đường thẳng </b> qua A(2; 1; -3) cắt đường thẳng d1:
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
4
2
1
3
)
(<i>t</i><i>R</i> và vng góc với đường thẳng d2:
<i> </i> <i> Nhận xét: Bài toán này ta lấy H</i>
.
<i> Hướng dẫn giải: </i>
Đường thẳng d2 có VTCP
= (4; 1; 1).
Gọi H
=(1+t; -2-2t; 7+t)
H
4(1+t) + (-2-2t) + (7+t) = 0
t = -3 suy ra H(0; 5; 1)
Đường thẳng qua A và có VTCP
(<i>t</i><i>R</i>)
<b> </b> <b>Bài toán 13: Viết phương trình đường thẳng </b> cắt 2 đường thẳng d1:
2 <sub> ; d</sub><sub>2</sub><sub>: </sub>
/
/
/
4
3
1
và song song với đường thẳng d:
1
4
2
3
1
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
<i> Nhận xét: Bài tốn này ta lấy A</i>
,
cùng phương (
Đường thẳng d có VTCP
B
nên:
A, B
1
3
2
1
3
3
3
1
2 / / /
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
1
8
2
5
/
/
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
suy ra A(-1;1;0) .
Đường thẳngqua A và có VTCP
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
2
1
<i> Bài tốn 14: </i> Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz cho 2 đường thẳng d1:
1
2
1
1
2
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
và d2:
Viết phương trình đường thẳng d vng góc với mặt phẳng (P): 7x + y - 4z = 0 và cắt 2
đường thẳng d1 , d2 (Đề thi ĐHCĐ khối A năm 2007)
<i> </i> <i> Nhận xét: Đây là đề thi ĐHCĐ, ngoài cách giải của đáp án, tơi thấy tương tự bài tốn 13,</i>
ta có thể giải nhanh hơn bằng cách lấy A
,
Hướng dẫn giải:
Đường thẳng d (P) nên d có VTCP
Đường thẳng d1 có phương trình tham số:
Gọi A
B
nên:
A, B
4
5
1
7
1
2
2 / / /
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
suy ra A(2; 0; -1).
Đường thẳng d qua A và có VTCP
<b> Bài tốn 15: Viết phương trình đường vng góc chung của 2 đường thẳng chéo nhau d:</b>
(<i>t</i><i>R</i> và d/ :
/
(<i><sub>t</sub></i>/ <i><sub>R</sub></i>
<i> Nhận xét: Bài toán này học sinh lấy A</i>
và d/<sub> khi và chỉ khi </sub> . 0
. 0
<i>u AB</i>
<i>v AB</i>
<sub></sub>
; đường vng góc chung qua A và có VTCP
Đường thẳng d có VTCP
= (1; 3; -1).
<b>d</b>
<b>B</b>
<b>d</b>2
<b>d</b>1
<b>A</b>
<b>(P)</b>
Gọi A
nên:
AB là đường vng góc chung của d và d/<sub> </sub><sub></sub> <sub> </sub> . 0
. 0
suy ra: A(2; 1; -1);
Đường vng góc chung qua A và có VTCP
<b>Kết luận: Từ các bài toán nêu ra ta thấy các bài toán dạng này có độ " khó" hơn. Tuy</b>
nhiên, ta thấy được phương pháp chung để giải là: Chọn điểm hoặc các điểm (có chứa tham số) trên
đường thẳng hoặc các đường thẳng bị cắt (cho trước), sau đó dựa vào các yếu tố song song, vng
góc để tìm tham số. Từ đó viết phương trình đường thẳng theo u cầu bài toán.
<i> Một số bài tập tham khảo:</i>
Bài 1: Viết phương trình đường thẳng song song với đường thẳng d1 và cắt cả hai đường
thẳng d<i>2 và d3</i>, biết phương trình d<i>1, d2 và d3 là:</i>
d<i>1</i>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>x</i>
1
4
2
1
; <i>d2</i>:
3
2
4
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
; d<i>3</i>:
'
'
9
7
'
Bài 2: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm A(-4;-2;4) và đường thẳng d:
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>,</i> Viết phương trình đường thẳng
Bài 3: Cho hai đường thẳng: d 1:
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
8
2
và d2:
3
1
2
1
7
3
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
. Viết phương
trình đường vng góc chung của hai đường thẳng đó.
Bài 4: Cho hai đường thẳng: d: 3
6
2
1
1
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
và d'<sub>: </sub>
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
3
2
1
a.Viết phương trình đường vng góc chung của d và d'<sub>.</sub>
b. Viết phương trình đường thẳng song song với Oz, cắt cả d và d'<sub>. </sub>
Bài 5: Viết phương trình đường thẳng vng góc với mặt phẳng tọa độ (Oxz) và cắt 2
đường thẳng d :
<i>t</i>
<i>z</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
3
4 <sub> ; d</sub><i>/</i><sub> : </sub>
Bài 6: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho đường thẳng : <sub>1</sub>2 <sub>1</sub>2 <sub>1</sub>
<i>y</i> <i>z</i>
<i>x</i>
và
mặt phẳng (P) : x + 2y - 3z + 4 = 0. Viết phương trình đường thẳng d nằm trong (P) sao cho d cắt
và vng góc với đường thẳng
<i> (Đề thi ĐHCĐ khối D năm 2009)</i>
<b>D. Các bài tốn về cực trị tọa độ khơng gian:</b>
<b> Bài toán 16: Trong khơng gian với hệ tọa độ Đềcác vng góc Oxyz cho điểm M(1; 3; -2)</b>
và đường thẳng d:
5 3
2
2
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
<sub> </sub><sub> Tìm tọa độ điểm H </sub>
d sao cho đoạn thẳng MH có độ dài nhỏ nhất.
Nhận xét: Bài tốn này ta lấy H
<i> Hướng dẫn giải: </i>
Đường thẳng d có VTCP <i>u</i>= (3; 1; -1).
Gọi H
<i>MH</i> =(4 + 3t; -1 + t; - t)
MH nhỏ nhất MH d
<i><sub>u</sub></i>. <i><sub>MH</sub></i> = 0
3(4+3t) + (-1 + t) - (- t) = 0 t = - 1
<b>d</b>
Vậy H(2; 1; -1)
Bài tốn 17: Trong khơng gian Oxyz cho M (1; 2; 3), và N ( 4; 4; 5). Tìm điểm I mp(Oxy)
sao cho IM + IN nhỏ nhất.
<i>Nhận xét: Bài toán này ta kiểm tra M, N nằm về một hay hai phía của mặt phẳng. Nếu M, N</i>
nằm về hai phía của mặt phẳng thì I là giao điểm của MN và mặt phẳng, nếu M, N nằm về một phía
của mặt phẳng thì I là giao điểm của M '<sub>N và mặt phẳng trong đó M</sub> '<sub> là điểm đối xứng của M qua</sub>
mặt phẳng đó.
<i> Hướng dẫn giải: </i>
Mặt phẳng (Oxy) có phương trình z = 0. Trước hết ta xét xem M và N có ở một trong hai
phía với mp (Oxy) hay khơng? Dể thấy zM . zN = 3 . 5 = 15>0 M, N ở về một phía với mp (Oxy).
Đường thẳng d qua M và vng góc mp(Oxy) có pt:
1
2
3
<i>x</i>
<i>y</i>
<i>z</i> <i>t</i>
Gọi H là giao điểm của d với mp(Oxy).
Ta có H d H (1; 2; 3 + t)
Vì H (Oxy) 3 + t = 0 t = -3
H( 1; 2; 0)
Gọi M' đối xứng với M qua mp(Oxy).
H là trung điểm của MM' nên M' (1; 2; -3) và <i>M N</i> ' = (3; 2; 8)
Ta có IM + IN = IM' + IN M'N Min ( IM + IN) = M'N I là giao điểm của M'N và
mp(Oxy)
M'N qua M ' <sub>có VTCP </sub><i><sub>M N</sub></i> <sub>'</sub> <sub> = (3; 2; 8) nên có phương trình: </sub>
,
,
,
1 3
2 2
3 8
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
Điểm I ( 1 + 3t', 2 + 2t', -3 + 8t')<sub>d vì I </sub><sub> (Oxy) </sub> <sub> -3 + 8t' = 0 </sub> <sub> t' =</sub>3
8
Vậy I 17 11; ;0
8 4
Bài toán 18: Trong k/gian Oxyz cho: M (3; 1; 1), N ( 4; 3; 4) và đường thẳng d có phương
trình:
7
3 2
9
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
<sub> </sub>
. Tìm điểm I d sao cho: IM + IN nhỏ nhất.
<b>M</b>
<b>N</b>
<b>M'</b>
y
x
O
d
<i>Nhận xét: Ta có MN</i>d nên IM + IN nhỏ nhất khi và chỉ khi I = d (P) trong đó (P) là
mặt phẳng qua MN và vng góc với d
<i>Hướng dẫn giải: </i>
Ta có: <i>MN</i> = (1; 2; 3), d có VTCP <i>u</i> = ( 1; -2; 1), vì <i>MN</i>.<i>u</i> =0 <sub> MN</sub><sub></sub><sub> d</sub>
Mặt phẳng( P) qua MN và vng góc với d có phương trình là: x - 2y +z - 2 = 0
Gọi H = d (P), H d H(7 + t; 3 - 2t; 9 + t)
Vì H (P) nên: (7 + t) - 2(3 - 2t) +(9 + t) - 2 = 0
t = 4
3
<sub> H</sub> 17 17 23; ;
3 3 3
Với I<sub> d, ta có: IM + IN </sub> HM + HN
<sub> IM + IN nhỏ nhất </sub> IM + IN = HM + HN I <sub>H </sub>
Vậy: I 17 17 23; ;
<b> Bài tốn 19: Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz cho 2 điểm A(-3; 0; 1), B(1; -1; 3) và</b>
mặt phẳng (P): x - 2y + 2z - 5 = 0. Trong các đường thẳng qua A và song song với (P), hãy viết
phương trình đường thẳng mà khoảng cách từ B đến đường thẳng đó là nhỏ nhất. <i>(Đề thi ĐHCĐ</i>
<i>khối B năm 2009)</i>
<i> </i> <i> Nhận xét: Ta gọi d là đường thẳng cần tìm; d chứa trong mp(Q) qua A và song song với</i>
(P), khoảng cách từ B đến đường thẳng d là nhỏ nhất khi và chỉ khi d đi qua H (H là hình chiếu của
B trên (Q)).
<i> </i> <i>Hướng dẫn giải: </i>
Gọi d là đường thẳng cần tìm; d chứa trong mp(Q) qua A và song song với (P).
Ta có phương trình (Q): x - 2y + 2z + 1 = 0.
Gọi I, H là hình chiếu của B trên d, (Q).
Ta có d(B;d) = BI BH
nên d(B;d) nhỏ nhất khi d đi qua H.
Đường thẳng d '<sub> qua B và vng góc (Q)</sub>
có phương trình:
1
1 2
3 2
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
<sub> </sub>
H = d ' <sub></sub><sub>(Q), H</sub><sub></sub><sub>d</sub> '<sub> nên H(1+ t; -1 - 2t; 3 + 2t).</sub>
Vì H(Q) nên: (1+ t) -2(-1 - 2t) + 2(3 + 2t) + 1 = 0 t = 10
9
H 1 11 7; ;
9 9 9
<b>M</b>
<b>N</b>
d
<b>H</b>
<b>I</b>
<b>(P)</b>
<b>d</b>
<b>d'</b>
<b>H</b>
<b>I</b>
<b>B</b>
<b>A</b>
<b>(Q)</b>
Đường thẳng d qua A có VTCP (26 11; ; 2)
có phương trình:
3 26
11
1 2
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
<sub> </sub>
<b> Bài toán 20: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho 2 điểm A(1;4;2), B(-1;2;4) và</b>
đường thẳng d có phương trình:
1
2
2
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
<sub></sub>
a/ Tìm tọa độ điểm Md sao cho <i>MA MB</i>
nhỏ nhất.
b/ Tìm tọa độ điểm Id sao cho diện tích AIB nhỏ nhất.
c/ Viết phương trình đường thẳng qua A và cắt d sao cho khoảng cách từ B đến đường thẳng
đó đạt giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất.
<i> Nhận xét: Ta lấy M </i><sub> d; câu a, ta tìm </sub><i><sub>MA</sub></i> <sub> +</sub><i><sub>MB</sub></i> <i>MA MB</i>
suy ra M; câu b, c ta tìm
diện tích AIB, khoảng cách rồi vận dụng bài tốn tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất, từ đó suy ra kết
quả.
<i> </i> <i>Hướng dẫn giải: </i>
a/ Md M ( 1-t; -2+t; 2t) <i><sub>MA</sub></i> =(t; 6-t; 2-2t),<i><sub>MB</sub></i> =(-2+ t; 4 -t; 4 -2t).
Do đó: <i>MA</i> +<i>MB</i> = (-2 + 2t; 10 - 2t; 6 - 4t)
<i>MA MB</i>
= <sub>( 2 2 )</sub><i><sub>t</sub></i> 2 <sub>(10 2 )</sub><i><sub>t</sub></i> 2 <sub>(6 4 )</sub><i><sub>t</sub></i> 2
= 24(<i>t</i> 2)244 2 11
Suy ra: Min <i>MA MB</i>
=2 11 t-2 = 0 t = 2. Vậy: M(-1; 0; 4)
b/ I<sub>d </sub> <sub> I(1-t; -2+t; 2t) ta có: </sub><i><sub>AI</sub></i><sub>= (- t; - 6 + t; - 2 + 2t) và </sub><i><sub>AB</sub></i><sub>= ( -2; -2; 2) </sub> <i>AI AB</i>,
= ( 6t - 16; -2t + 4; 4t - 12)
Diện tích AMB:
2 <i>AI AB</i>
= 1
2
2 2 2
(6 16)<i>t</i> ( 2<i>t</i>4) (4 12)<i>t</i> = 1
2
2
56<i>t</i> 304<i>t</i>416 = 14<i>t</i>2 76<i>t</i>104 ( tR)
Xét hàm f (t) = 56t2<sub>- 304t + 416 </sub><sub></sub> <sub> f </sub>/<sub> (t) = 112t - 304;</sub>
f /<sub> (t) = 0</sub><sub></sub> <sub> t = </sub>304
112=
7
BBT:
<i>Giáo viên Bùi Văn Nhạn Trường THPT Long Mỹ Trang 33</i>
t - 19/7
+
+
+
- 0 +
Từ đó suy ra:
Vậy: I 12 5 38; ;
7 7 7
c/ Gọi đường thẳng d1 đi qua A và cắt d tại M ( 1- t; -2 + t; 2t)
Khi đó d
,
<i>AM AB</i>
<i>AM</i>
<sub> = </sub>
2
2
56 304 416
6 20 40
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
=
2
2
28 152 208
3 10 20
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
Xét hàm g(t) = 28 2<sub>2</sub> 152 208
3 10 20
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
g /<sub> (t) = </sub>
2
2 2
16(11 8 60)
(3 10 20)
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
; g
/<sub> (t) = 0 </sub><sub></sub> <sub>11t</sub>2<sub> - 8t - 60 = 0</sub><sub></sub>
2
30
11
<i>t</i>
<i>t</i>
Ta có
BBT:
Max d
1
4 4
2 3
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
Min d
35 Khi t =
30
11 Đường thẳng d2:
1 15
4 18
2 19
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
Vậy có 2 đường thẳng thỏa mãn yêu cầu bài toán là:
d1:
1
4 4
2 3
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
và d2:
1 15
4 18
2 19
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
<i>z</i> <i>t</i>
<b>Kết luận: Đây là các bài tốn khó, để giải nó cần phải vận dụng các dạng toán. Tuy nhiên,</b>
ta thấy được phương pháp chung để giải là: Chọn điểm (có chứa tham số) trên đường thẳng (cho
4/35
28/3
28/3
12
+
-2
0
f ' ( t )
f( t )
0 +
-+
- 30/11
trước), sau đó dựa vào các yếu tố hình chiếu vng góc hoặc đưa về các hàm số sau đó tìm tham
số. Từ đó tìm điểm hoặc viết phương trình đường thẳng theo yêu cầu bài toán.
<i> Một số bài tập tham khảo:</i>
Bài 1: Cho A (1; 2; -1), B (7; -2; 3) và đường thẳng d có pt: 1 2 2
3 2 2
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
. Tìm điểm
I d sao cho IA + IB nhỏ nhất.
Bài 2: Cho mp(): 2x - y + z + 1 = 0 và hai điểm A( 3; 1; 0), B( -9; 4; 9 )
a/ Tìm điểm I ( ) sao cho<i>IA IB</i> <sub> đạt GTNN</sub>
b/ Tìm điểm M( ) sao cho: <i>MA MB</i> đạt GTLN
Bài 3: Cho: A (1; 1; 0) và B ( 3; -1; 4) và đ/t d: 1 1 2
1 1 2
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
. Tìm trên d điểm I sao
cho: IA + IB bé nhất.
Bài 4: Cho A (5; -1; 3), B (7; -1; 1) và mặt phẳng (P) có phương trình: x - y + z - 1 =
0. Tìm điểm I (P) sao cho IA + IB nhỏ nhất.
Bài 5: Cho hai đường thẳng d1:
1 1 1
2 1 1
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
; d2:
1 2
1 1 2
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
và điểm A ( 1; 4;
2). Viết phương trình đường thẳng d đi qua A cắt d1 sao cho khoảng cách giữa d và d2 lớn nhất.
<b>KẾT QUẢ</b>
Sau khi hình thành và đưa ra cách giải, tôi đã vận dụng phương pháp này ở 2 dạng A, B vào
các bài dạy và kết quả bài kiểm tra 15' các lớp giảng dạy như sau:
Lớp sử dụng phương pháp khác(3 lớp với 144 em)
Lớp sử dụng phương pháp này(2 lớp với 92 em)
Điểm dưới 5 Điểm từ 5<sub>< 8</sub> <sub>Điểm từ 8</sub><sub>10</sub>
45 78 21
Từ 2 bảng kết quả trên ta thấy ở lớp sử dụng phương pháp này tỉ lệ điểm dưới 5 giảm gần
một nữa, tỉ lệ điểm từ 5 <sub>< 8 tăng không nhiều nhưng tỉ lệ điểm từ 8</sub><sub>10 tăng gần gấp 2 lần.</sub>
<b>PHẦN KẾT</b> <b>LUẬN</b>
<b> </b>
Từ các bài toán nêu trên và cách giải chúng, ta thấy nếu vận dụng tốt các quan hệ vng góc, song
song , các tính chất đối xứng của điểm cùng với tọa độ của điểm theo tham số ta giải nhiều dạng
bài toán, hơn nữa chúng ta đã đơn giản được bài toán, hạn chế việc " sợ " các bài tốn hình học
khơng gian ở học sinh, tạo được sự hứng thú cho các em, góp phần chung vào việc nâng cao chất
lượng dạy và học và phát huy được tính tích cực của học sinh, khơi nguồn cho các em sự tìm tịi,
sáng tạo trong q trình giải một bài tốn .
Trên đây là những kinh nghiệm thực tiễn của bản thân qua nhiều năm giảng dạy môn tốn
phần phương trình đường thẳng trong khơng gian, với đề tài này tôi hy vọng sẽ giúp cho các em
học sinh biết cách vận dụng các quan hệ vng góc, song song, các tính chất đối xứng vào giải tốn
và cải tiến phương pháp học tập.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các thầy cơ trong tổ tốn đã đọc, góp ý và giúp đỡ tơi hồn thành
đề tài này.
Điểm dưới 5 Điểm từ 5<sub>< 8</sub> <sub>Điểm từ 8</sub><sub>10</sub>
18 50 24
<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO</b>
1/ Giải bài toán như thế nào? (G.Polya - Nhà xuất bản Giáo dục năm 1997)
2/ Toán nâng cao cho học sinh - Hình học ( Phan Huy Khải - Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà
<i>Nội năm 1998).</i>
3/ Hình học 12- Chuẩn. ( Trần Văn Hạo - Nhà xuất bản Giáo dục - Hà Nội năm 2008)
4/ Hình học 12- Chuẩn- Sách giáo viên. ( Trần Văn Hạo - Nhà xuất bản Giáo dục - Hà Nội năm
<i>2008)</i>
5/ Hình học 12- Nâng cao ( Đồn Quỳnh - Nhà xuất bản Giáo dục - Hà Nội năm 2008)
6/ Hình học 12- Nâng cao - Sách giáo viên ( Đoàn Quỳnh - <i>Nhà xuất bản Giáo dục - Hà Nội năm</i>
<i>2008)</i>
7/ Bộ đề thi tuyển sinh đại học - Mơn Tốn của Bộ GD & ĐT.(Doãn Minh Cường; Phạm Minh
Phương - Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2007)