Bài 1. Phương trình đường thẳng

Lý thuyết và bài tập cho Bài 1. Phương trình đường thẳng, chương 3, Hình Học Toán 10

1. Vectơ chỉ phương của đường thẳng

Định nghĩa : 

vectơ \(\vec{u}\) được gọi là vectơ chỉ phương của đường thẳng \(∆\) nếu \(\vec{u}\) ≠ \(\vec{0}\) và giá của \(\vec{u}\) song song hoặc trùng với \(∆\)

Nhận xét :

- Nếu \(\vec{u}\) là một vectơ chỉ phương của đường thẳng \(∆\) thì \(k\vec{u} ( k≠ 0)\) cũng là một vectơ chỉ phương của \(∆\) , do đó một đường thẳng có vô số vectơ chỉ phương.

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu hỏi 1 trang 70 SGK Hình học 10

Trong mặt phẳng Oxy cho đường thẳng \(\Delta\) là đồ thị của hàm số: \(y = {1 \over 2}x\)

a

Tìm tung độ của hai điểm Mo và M nằm trên Δ, có hoành độ lần lượt là 2 và 6.

Phương pháp giải:

Thay tọa độ các điểm vào công thức hàm số.

Lời giải chi tiết:

\(\eqalign{
& x = 2 \Rightarrow y = {1 \over 2}x = 1 \Rightarrow {M_0}(2,1) \cr 
& x = 6 \Rightarrow y = {1 \over 2}x = 3 \Rightarrow {M_0}(6;\,3) \cr} \)

b

Câu hỏi 2 trang 71 SGK Hình học 10

Đề bài

Hãy tìm một điểm có tọa độ xác định và một vectơ chỉ phương của đường thẳng có phương trình tham số:

\(\left\{ \matrix{
x = 5 - 6t \hfill \cr
y = 2 + 8t \hfill \cr} \right.\)

Lời giải chi tiết

Một điểm thuộc đường thẳng là (5; 2)

Một vecto chỉ phương là \(\overrightarrow u \,( - 6;\,8)\)

Câu hỏi 3 trang 72 SGK Hình học 10

Đề bài

Tính hệ số góc của đường thẳng d có vectơ chỉ phương là \(\overrightarrow u \, = \,(-1;\,\sqrt 3 )\)

Lời giải chi tiết

Hệ số góc của đường thẳng d có vectơ chỉ phương \(\displaystyle \overrightarrow u \, = \,(-1;\,\sqrt 3 )\)

\(\displaystyle k = {{{u_2}} \over {{u_1}}} = {{\sqrt 3 } \over { - 1}} =  - \sqrt 3 \)

Câu hỏi 4 trang 73 SGK Hình học 10

Đề bài

Cho đường thẳng Δ có phương trình:

\(\left\{ \matrix{
x = - 5 + 2t \hfill \cr
y = 4 + 3t \hfill \cr} \right.\)

Và vecto \(\overrightarrow n \, = \,(3;\, - 2)\)

Hãy chứng tỏ vecto \(\overrightarrow n \) vuông góc với vectơ chỉ phương của Δ.

Lời giải chi tiết

Vectơ chỉ phương của Δ là: \(\overrightarrow u \, = \,(2;\, 3)\)

\(\overrightarrow n \,.\,\overrightarrow u  = 3.2\, + \,( - 2).3 = 6 - 6 = 0\)

Vậy vecto \(\overrightarrow n \) vuông góc với vectơ chỉ phương của Δ.

Câu hỏi 5 trang 74 SGK Hình học 10

Đề bài

Hãy chứng minh nhận xét trên.

Lời giải chi tiết

Chọn : 

\(\left\{ \matrix{
N(0;\,{{ - c} \over b}) \in \Delta \hfill \cr
M({{ - c} \over a};\,0)\, \in \Delta  \hfill \cr} \right.\)

\( \Rightarrow \overrightarrow {MN}  = \,({c \over a};\,{{ - c} \over b})\)

Ta thấy: \(\overrightarrow n \,.\,\overrightarrow {MN} \) \(=a.\dfrac{c}{a} + b.\left( { - \dfrac{c}{b}} \right) = c - c = 0\)

Vậy \(\overrightarrow n  = \,(a,\,b)\) là vecto pháp tuyến của đường thẳng

Câu hỏi 6 trang 74 SGK Hình học 10

Đề bài

Hãy tìm tọa độ của vectơ chỉ phương của đường thẳng có phương trình: 3x + 4y + 5 = 0.

Lời giải chi tiết

Vecto pháp tuyến của đường thẳng là \(\overrightarrow n \, = \,(3,4)\) 

Do đó: Vecto chỉ phương của đường thẳng là  \(\overrightarrow u \,( - 4,\,3)\)

Câu hỏi 7 trang 76 SGK Hình học 10

Đề bài

Trong mặt phẳng Oxy, hãy vẽ các đường thẳng có phương trình sau đây:

d1: x – 2y = 0;

d2: x = 2;

d3: y + 1 = 0;

\({d_4}:\,{x \over 8} + {y \over 4} = 1\)

Lời giải chi tiết

Đường thẳng \({d_1}\) đi qua các điểm \(\left( {0;0} \right)\) và \(\left( {2;1} \right)\).

Đường thẳng \({d_2}\) đi qua các điểm \(\left( {2;0} \right)\) và song song với trục \(Oy\).

Câu hỏi 8 trang 77 SGK Hình học 10

Đề bài

Xét vị trí tương đối của đường thẳng Δ: x – 2y + 1 = 0 với mỗi đường thẳng sau:

d1: -3x + 6y – 3 = 0;

d2: y = -2x;

d3: 2x + 5 = 4y.

Lời giải chi tiết

+ Xét Δ và d1, hệ phương trình: 

\(\left\{ \matrix{
x - 2y + 1 = 0 \hfill \cr
- 3x + 6y - 3 = 0 \hfill \cr} \right.\)

Phương trình trên có có vô số nghiệm (do các hệ số của chúng tỉ lệ nên Δ ≡ d1.

+ Xét Δ và d2, hệ phương trình: 

Câu hỏi 9 trang 78 SGK Hình học 10

Đề bài

Cho hình chữ nhật ABCD có tâm I và cạnh AB = 1, AD = √3. Tính số đo các góc \(\widehat {AID};\,\widehat {DIC}\)

Lời giải chi tiết

Xét ΔABD vuông tại A có:

\(BD = \sqrt {A{B^2} + A{D^2}}  = 2\)

Do ABCD là hình chữ nhật tâm I nên:

Câu hỏi 10 trang 80 SGK Hình học 10

Đề bài

Tính khoảng cách từ các điểm M(-2; 1) và O(0; 0) đến đường thẳng \(\Delta \) có phương trình: 3x-2y-1 = 0.

Lời giải chi tiết

Khoảng cách từ điểm M (-2; 1) đến đường thẳng Δ là:

\(\displaystyle {d_{(M;\Delta )}} = {{|3.( - 2) - 2.1-1|} \over {\sqrt {{3^2} + {2^2}} }} = {9 \over {\sqrt {13} }}\)

Khoảng cách từ điểm O (0; 0) đến đường thẳng Δ là:

\(\displaystyle {d_{(O;\Delta )}} = {{|3.0 - 2.0-1|} \over {\sqrt {{3^2} + {2^2}} }} ={1 \over {\sqrt {13} }} \)

Bài 1 trang 80 SGK Hình học 10

Lập phương trình tham số của đường thẳng \(d\) trong mỗi trường hợp sau:

a

\(d\) đi qua điểm \(M(2; 1)\) và có vectơ chỉ phương \(\vec{u} = (3;4).\)

Phương pháp giải:

+) Đường thẳng \(d\) đi qua điểm \(M(x_0; y_0)\) và có vecto chỉ phương \(\vec{u}=(a; \, b)\) có phương trình tham số: \(\left\{\begin{matrix} x = x_0 + at& \\ y = y_0 +bt & \end{matrix}\right..\)

+) Đường thẳng \(d\) có VTPT là \(\vec{n}=(a; \, b)\) thì có VTCP là \(\vec{u}=(-b; \, a)\) hoặc \(\vec{u}=(b; \, -a).\)

Bài 2 trang 80 SGK Hình học 10

Lập phương trình tổng quát của đường thẳng \(∆\) trong mỗi trường hợp sau:

a) \(∆\) đi qua điểm \(M (-5; -8)\) và có hệ số góc \(k = -3\)

b) \(∆\) đi qua hai điểm \(A(2; 1)\) và \(B(-4; 5)\).

a

\(∆\) đi qua điểm \(M (-5; -8)\) và có hệ số góc \(k = -3\)

Phương pháp giải:

Phương trình đường thẳng \(d\) đi qua \(M(x_0; \, y_0)\) và có hệ số góc \(k\) có phương trình tổng quát: \(y=k(x-x_0)+y_0.\)

Lời giải chi tiết:

Bài 3 trang 80 SGK Hình học 10

Cho tam giác \(ABC\), biết \(A(1; 4), B(3; -1)\) và \(C(6; 2).\)

a) Lập phương trình tổng quát của các đường thẳng \(AB, BC\), và \(CA.\)

b) Lập phương trình tổng quát của đường cao \(AH\) và trung tuyến \(AM.\)

a

Lập phương trình tổng quát của các đường thẳng \(AB, BC\), và \(CA.\)

Phương pháp giải:

Cách viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm \(A,B\):

+ Tìm tọa độ \(\overrightarrow {AB} \) suy ra VTPT của \(AB\).

+ PTTQ: \(a\left( {x - {x_0}} \right) + b\left( {y - {y_0}} \right) = 0\)

Bài 4 trang 80 SGK Hình học 10

Đề bài

Viết phương trình tổng quát của đường thẳng đi qua điểm \(M(4; 0)\) và \(N(0; -1)\)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+) Phương trình đoạn chắn đi qua 2 điểm \(A(a; 0)\) và \(B(0; b)\) là: \(\dfrac{x}{a}+\dfrac{y}{b}=1.\)

Lời giải chi tiết

Đường thẳng \(MN\) đi qua hai điểm \(M(4; 0)\) và \(N(0; -1)\) nên phương trình đường thẳng \(MN\):

Bài 5 trang 80 SGK Hình học 10

Xét vị trí tương đối của các cặp đường thẳng sau đây:

a

\(d_1: 4x - 10y + 1 = 0 \);

\(d_2 : x + y + 2 = 0\)

Phương pháp giải:

Cho hai đường thẳng: \({d_1}:\;\;ax + by + c = 0,\) \({d_2}:\;\;a'x + b'y + c' = 0.\) Khi đó: 

+) \({d_1}  \cap  {d_2}:\;\;\dfrac{a}{{a'}} \ne \dfrac{b}{{b'}}.\)

+) \({d_1}//{d_2}:\;\;\dfrac{a}{{a'}} = \dfrac{b}{{b'}} \ne \dfrac{c}{{c'}}.\)

+) \({d_1} \equiv {d_2}:\;\;\dfrac{a}{{a'}} = \dfrac{b}{{b'}} = \dfrac{c}{{c'}}.\)

Lời giải chi tiết:

Bài 6 trang 80 SGK Hình học 10

Đề bài

Cho đường thẳng d có phương trình tham số: \(\left\{\begin{matrix} x = 2 + 2t \\ y = 3 +t  \end{matrix}\right..\)  Tìm điểm \(M\) thuộc \(d\) và cách điểm \(A(0; 1)\) một khoảng bằng \(5.\)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+) Gọi tọa độ điểm M theo tham số t.

+) Độ dài đoạn thẳng AM được tính theo công thức: \(AM=\sqrt{(x_M-x_A)^2+(y_M-y_A)^2.}\)

Lời giải chi tiết

Ta có \(M ∈ d\) nên \(M( 2 + 2t;  3 + t)\)

Độ dài đoạn \(MA\):

Bài 7 trang 81 SGK Hình học 10

Đề bài

Tìm số đo của góc giữa hai đường thẳng \(d_1\) và \(d_2\) lần lượt có phương trình: \(d_1: 4x - 2y + 6 = 0\) và \(d_2: x - 3y + 1 = 0\)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Cho hai đường thẳng: \({d_1}:\;{a_1}x + {b_1}y + {c_1} = 0,\) \({d_2}:\;{a_2}x + {b_2}y + {c_2} = 0.\) 

Gọi \( \varphi \) là góc giữa hai đường thẳng trên. Khi đó:

\[\cos  \varphi = \dfrac{|a_{1}.a_{2}+b_{1}.b_{2}|}{\sqrt{{a_{1}}^{2}+{b_{1}}^{2}}\sqrt{{a_{2}}^{2}+{b_{2}}^{2}}}.\]

Lời giải chi tiết

Bài 8 trang 81 SGK Hình học 10

Tìm khoảng cách từ điểm đến đường thẳng trong các trường hợp sau:

a

\(A(3; 5), \) \(∆ : 4x + 3y + 1 = 0\);

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính khoảng cách từ điểm \(M(x_0; \, y_0)\) đến đường thẳng \(\Delta: \, ax+by+c=0\) là:  \( d(M, \,∆) = \dfrac{|ax_{0}+by_{0}+c|}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}}\)

Lời giải chi tiết:

\( d(A,∆) =\dfrac{|4.3+3.5+1|}{\sqrt{4^{2}+3^{2}}}= \dfrac{28}{5}\) 

b

 \(B(1; -2),\) \( d: 3x - 4y - 26 = 0\);

Lời giải chi tiết:

Bài 9 trang 81 SGK Hình học 10

Đề bài

Tìm bán kính của đường tròn tâm \(C(-2; -2)\) và tiếp xúc với đường thẳng \(∆ : 5x + 12y - 10 = 0. \)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức tính khoảng cách từ 1 điểm đến đường thẳng để tính bán kính: \(R = d\left( {C;\;\Delta } \right).\)

Chú ý: \(d\left( {{M_0},\Delta } \right) = \frac{{\left| {a{x_0} + b{y_0} + c} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}\)

Lời giải chi tiết


Giải các môn học khác

Bình luận

PHẦN ĐẠI SỐ - TOÁN 10

CHƯƠNG I. MỆNH ĐỀ TẬP HỢP

CHƯƠNG II. HÀM SỐ BẬC NHẤT VÀ BẬC HAI

CHƯƠNG III. PHƯƠNG TRÌNH, HỆ PHƯƠNG TRÌNH

CHƯƠNG IV. BẤT ĐẲNG THỨC. BẤT PHƯƠNG TRÌNH

CHƯƠNG V. THỐNG KÊ

CHƯƠNG VI. CUNG VÀ GÓC LƯỢNG GIÁC. CÔNG THỨC LƯỢNG GIÁC

PHẦN HÌNH HỌC - TOÁN 10

CHƯƠNG I. VECTƠ

CHƯƠNG II. TÍCH VÔ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ỨNG DỤNG

CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG MẶT PHẲNG

Đề thi học kì 1 mới nhất có lời giải

Đề thi học kì 2 mới nhất có lời giải

 

CÁC MÔN KHÁC

MÔN NGỮ VĂN

  • Soạn văn 10 siêu ngắn
  • Soạn văn 10 Ngắn gọn
  • Soạn văn 10 chi tiết
  • Văn mẫu lớp 10
  • Tác giả - Tác phẩm Văn 10

MÔN TOÁN HỌC

  • Trắc nghiệm Toán 10
  • SBT Toán lớp 10 Nâng cao
  • Toán 10 Nâng cao
  • SBT Toán lớp 10
  • Đề thi, đề kiểm tra Toán 10

MÔN HÓA HỌC

  • Trắc nghiệm Hóa 10
  • Hóa lớp 10
  • Hóa học lớp 10 Nâng cao
  • SBT Hóa lớp 10
  • Đề thi, đề kiểm tra Hóa 10

MÔN VẬT LÝ

  • Trắc nghiệm Lí 10
  • Vật lý lớp 10
  • Vật lý lớp 10 Nâng cao
  • SBT Vật lí lớp 10
  • Đề thi, đề kiểm tra Lý 10

MÔN SINH HỌC

  • Trắc nghiệm Sinh 10
  • Sinh lớp 10
  • Sinh lớp 10 Nâng cao
  • SBT Sinh lớp 10
  • Đề thi, đề kiểm tra Sinh 10

MÔN TIẾNG ANH

MÔN LỊCH SỬ

  • Trắc nghiệm Sử 10
  • Lịch sử lớp 10
  • SBT Lịch sử lớp 10
  • Tập bản đồ Lịch sử 10
  • Đề thi, đề kiểm tra Sử 10

MÔN ĐỊA LÍ

  • Địa lí lớp 10
  • Tập bản đồ Địa lí 10
  • SBT Địa lí lớp 10
  • Đề thi, đề kiểm tra Địa 10

MÔN GDCD

MÔN TIN HỌC

MÔN CÔNG NGHỆ