Viết phương trình đường thẳng d đi qua gốc tọa độ và cách điểm M(1;2) một khoảng bằng 2
Giải thích các bước giải:
Gọi pt đường thẳng có dạng [t]: ax+by+c=0
Ta có: O ∈ [t] ⇒ [t]: ax+by=0
Lại có: d[t; M[1;2]] ⇒ $\frac{|a+2b|}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}}$=2
⇔ |a+2b|=2$\sqrt{a^{2}+b^{2}}$
⇔ $a^{2}$+4ab+4$b^{2}$=4$a^{2}$+4$b^{2}$
⇔ 3$a^{2}$-4ab=0
⇔ $\left \{ {{a=0} \atop {3a=4b}} \right.$
+ a=0, ta có: [t]: by=0
+ 3a=4b, chọn a=1 thì b=$\frac{3}{4}$, ta có: [t]: x+$\frac{3}{4}$y=0
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Gọi pt đường thẳng có dạng [t]: ax+by+c=0
Ta có: O ∈ [t] ⇒ [t]: ax+by=0
Lại có: d[t; M[1;2]] ⇒|a+2b|√a2+b2|a+2b|a2+b2=2
⇔ |a+2b|=2√a2+b2a2+b2
⇔a2a2+4ab+4b2b2=4a2a2+4b2b2
⇔ 3a2a2-4ab=0
⇔{a=03a=4b{a=03a=4b
+ a=0, ta có: [t]: by=0
+ 3a=4b, chọn a=1 thì b=3434, ta có: [t]: x+3434y=0
Lập phương trình đường thẳng [ Delta ] đi qua M[ [2;7] ] và cách N[ [1;2] ] một khoảng bằng 1.
Lập phương trình đường thẳng $\left[ \Delta \right]$ đi qua $M\left[ {2;7} \right]$ và cách $N\left[ {1;2} \right]$ một khoảng bằng $1.$
Phương pháp giải
- Phương trình \[\left[ d \right]\] đi qua một điểm \[M\left[ {{x_0};{y_0}} \right]\] có hệ số góc \[k\] là:\[y - {y_0} = k\left[ {x - {x_0}} \right]\]
- Sử dụng công thức tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng để tìm \[k\]: \[d\left[ {M,\Delta } \right] = \,\dfrac{{\left| {\left. {a{x_0} + b{y_0} + c} \right|} \right.}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}.\]
Viết phương trình đường thẳng d đi qua M và tạo với d’ một góc
Cho đường thẳng ∆ và điểm M[a; b]. Viết phương trình đường thẳng d đi qua M và tạo với đường thẳng ∆ một góc α.
+ Cách 1:
- Gọi n→[A; B] là VTPT của đường thẳng d.
Tìm VTPT n'→[ A’; B’] của đường thẳng ∆.
- Do góc giữa đường thẳng d và ∆ bằng α nên:
Cosα =
Giải phương trình trên ta được A = k.B. Chọn A =.... ⇒ B..
⇒ VTPT của đường thẳng d
⇒ Phương trình đường thẳng d.
+ Cách 2:
- Đường thẳng ∆ có hệ số góc k1.
- Giả sử đường thẳng d có hệ số góc k2.
- Do góc giữa hai đường thẳng d và ∆ là α nên :
Tanα =
Phương trình trên là phương trình ẩn k2. Giải hệ phương trình ta được k2
⇒ Phương trình đường thẳng d.
Ví dụ 1 : Cho đường thẳng d : 3x - 4y - 12 = 0. Phương trình các đường thẳng qua
M[2 ; -1] và tạo với d một góc
A. 7x - y - 15 = 0 ; x + 7y + 5 = 0 B. 7x + y - 15 = 0 ; x - 7y + 5 = 0
C. 7x - y + 15 = 0 ; x + 7y - 5 = 0 D. 7x + y + 15 = 0 ; x - 7y - 5 = 0
Lời giải
Gọi n→[ A , B] và A2 + B2 > 0 là véc tơ pháp tuyến của ∆
Đường thẳng d có VTPT n'→[ 3 ; -4]
Ta có:
⇔ 7A2 + 48AB - 7B2 = 0 ⇔
+ Với B = 7A chọn A = 1 ; B = 7 ⇒ [d] : qua M[2 ; -1] và VTPT [1 ; 7]
⇒ Phương trình [d] : 1[ x - 2] + 7[ y + 1] = 0 hay x + 7y + 5 = 0
+ Với A = - 7B chọn A = 7 ; B = - 1 ⇒ [d] đi qua M[ 2 ; -1] và VTPT [ 7 ; -1]
⇒ Phương trình [d] : 7[ x - 2] – 1[ y + 1] = 0 hay 7x - y - 15 = 0
Vậy có hai đường thẳng thỏa mãn là : x + 7y + 5 = 0 và 7x - y - 15 = 0.
Chọn A.
Ví dụ 2. Viết phương trình đường thẳng [d] qua M[ -1; 2] và tạo với trục Ox một góc 600.
A. √3x - y + √3 + 2 = 0 B. √3x - y - √3 + 2 = 0
C. √3x - y + 2 = 0 D. √3x + y - √3 + 2 = 0
Lời giải
Do [d] tạo với trục Ox một góc 600 nên có hệ số góc k = tan 600 = √3.
Phương trình d là: y = √3[x + 1] + 2 ⇔ √3x - y + √3 + 2 = 0 .
Chọn A.
Ví dụ 3. Biết rằng có đúng hai giá trị của tham số k để đường thẳng d: y = kx tạo với đường thẳng ∆: y = x một góc 600. Tổng hai giá trị của k bằng:
A. - 8 B. - 4 C. - 1 D. 1
Lời giải
Ta có đường thẳng d : y = kx ⇔ kx - y = 0 nên d nhận VTPT nd→[ k; -1]
Đường thẳng ∆ : y = x hay x - y = 0 nên ∆ nhận VTPT n∆→[ 1; -1]
Để hai đường thẳng này tạo với nhau góc 600 thì:
[ nd→; n∆→] = 600 ⇒ cos[nd→; n∆→]= cos 600
Phương trình trên có hai nghiệm phân biệt theo hệ thức Vi- et ta có: k1 + k2 = - 4
Chọn B.
Ví dụ 4: Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua M[1;1] và tạo một góc 450 với đường thẳng d: x - y + 90 = 0
A. x - 1 = 0 B. y - 1 = 0 C. x + y - 2 = 0 D. Cả A và B đúng
Lời giải
+ Đường thẳng d có VTPT n→[1; -1] .
+ Gọi VTPT của ∆ là n'→[a; b] .
+ Do góc giữa hai đường thẳng d và ∆ là 450 nên:
cos450 =
⇔
⇔ - 2ab = 0 ⇔ a = 0 hoặc b = 0
+ Nếu a = 0; chọn b = 1.
Đường thẳng ∆:
⇒ Phương trình ∆: 0[x - 1] + 1[ y - 1] = 0 hay y - 1 = 0
+ Nếu b = 0; chọn a = 1.
Đường thẳng ∆:
⇒ Phương trình ∆: 1[x - 1] + 0[ y - 1] = 0 hay x - 1 = 0
Chọn D.
Ví dụ 5: Viết phương trình đường thẳng ∆ qua điểm M[5; 1] và tạo thành một góc 450 với đường thẳng d: y = -2x + 4
A. y = 3x - 10 B. y = 3x - 14 C. y =
Lời giải
Hệ số góc của đường thẳng d là k1 = -2.
Gọi hệ số góc của đường thẳng ∆ là k2.
Do góc giữa hai đường thẳng là 450 nên :
Tan450 =
⇔
+ Với k2 = ; đường thẳng ∆ qua M[5; 1] và hệ số góc k2 nên có phương trình :
y= [ x - 5] + 1 hay y = x +
+ Với k2 = 3 đường thẳng ∆ qua M[5; 1] và hệ số góc k2 nên có phương trình :
y = 3[ x - 5] + 1 hay y = 3x - 14
chọn D.
Ví dụ 6: Viết phương trình đường thẳng ∆ qua điểm M[2; 1] và tạo thành một góc 450 với đường thẳng d: 2x + 3y + 4 = 0
A. y = -5x - 10 B. y = -5x + 11 C. y =
Lời giải
Hệ số góc của đường thẳng d là k1= -
Gọi hệ số góc của đường thẳng ∆ là k2.
Do góc giữa hai đường thẳng là 450 nên :
Tan450 =
⇔
+ Với k2 = ; đường thẳng ∆ qua M[2; 1] và hệ số góc k2 nên có phương trình :
y = [ x - 2] + 1 hay y = x +
+ Với k2 = -5 đường thẳng ∆ qua M[2; 1] và hệ số góc k2 nên có phương trình :
y = - 5[ x - 2] + 1 hay y = -5x + 11
Chọn D.
Câu 1: Cho đường thẳng d có phương trình: x - 2y + 5 = 0. Có mấy phương trình đường thẳng qua M[2; 1] và tạo với [d] một góc 450.
A. 1 B. 2 C. 3 D. Không có.
Đáp án: B
Trả lời:
Đường thẳng d có VTPT nd→[ 1; -2]
Gọi ∆ là đường thẳng cần tìm; n→[ A; B] là VTPT của ∆ [A2 + B2 ≠ 0]
Để ∆ lập với d một góc 450 thì:
Cos450 =
⇔3A2 + 8AB - 3B2 = 0
Giả sử B ≠ 0 ⇒ 3.
+ Với A = -3B, chọn B = -1 thì A = 3 ta được phương trình ∆ qua M[2; 1] và VTPT
[ 3; -1]
⇒ phương trình ∆: 3[ x - 2] – 1[y - 1] = 0 hay 3x - y - 5 = 0.
+ Với B = 3A, chọn A = 1 thì B = 3 ta được phương trình ∆ qua M[ 2; 1] và VTPT [ 1; 3]
⇒ Phương trình ∆: 1[ x - 2] + 3[ y - 1] = 0 hay x + 3y - 5 = 0
Câu 2: Cho đường thẳng [d] có phương trình: x + 3y - 3 = 0 . Viết phương trình đường thẳng qua A[ -2; 0] và tạo với [d] một góc 450.
A. 2x + y + 4 = 0 hoặc x + 2y + 2 = 0 B. 2x + y + 4 = 0 hoặc x + 2y + 2 = 0
C. 2x + y + 4 = 0 hoặc x - 2y + 2 = 0 D. 2x - y + 4 = 0 hoặc x - 2y + 2 = 0.
Đáp án: C
Trả lời:
Đường thẳng d có VTPT nd→[ 1; 3] .
Gọi là đường thẳng cần tìm; n→[A; B] là VTPT của ∆ [A2 + B2 ≠ 0]
Để ∆ lập với [ d] một góc 450 thì:
cos450 =
+ Với A = 2B, chọn B = 1 thì A = 2 ta được phương trình ∆:
+ Với B = -2A, chọn A = 1;B = - 2 ta được phương trình ∆:
Câu 3: Cho hai đường thẳng d1: 3x + 4y + 12 = 0 và d2:
A. a =
C. a = 5 hoặc a = -14 D. a = hoặc a = 5
Đáp án: A
Trả lời:
Ta có
Đường thẳng d1 có VTPT n→[ 3; 4] và đường thẳng d2 có VTCP [ a; -2] nên có VTPT n'→[ 2; a] .
Để góc giữa hai đường thẳng là 450 thì:
|cos[ n→; n'→ ] | = cos450 ⇔
⇔
⇔ 2[ 36 + 48a + 16a2] = 25[4 + a2]
⇔ 72 + 96a + 32a2 = 100 + 25a2
⇔ 7a2 + 96a - 28 = 0 ⇔
Câu 4: Viết phương trình đường thẳng d qua N[ 3; -2] và tạo với trục Ox một góc 450.
A. x - y - 1 = 0 B. x + y - 1 = 0 C. x - y - 5 = 0 D. Tất cả sai
Đáp án: C
Trả lời:
Do [d] tạo với trục Ox một góc 450 nên có hệ số góc của đường thẳng [d] là
k = tan 450 = 1
Phương trình d là: y = 1[ x - 3] – 2 hay x - y - 5 = 0
Câu 5: Đường thẳng ∆ đi qua giao điểm của hai đường thẳng [a] : 2x + y - 3 = 0 và
[b]:
x - 2y + 1 = 0 đồng thời tạo với đường thẳng [c]: y - 1 = 0 một góc 450 có phương trình:
A. 2x + y = 0 hoặc x - y - 1 = 0 . B. x + 2y = 0 hoặc x - 4y = 0.
C. x - y = 0 hoặc x + y - 2 = 0 . D. 2x + 1 = 0 hoặc x - 3y = 0.
Đáp án: C
Trả lời:
+ Gọi A là giao điểm của hai đường thẳng [a] và [ b] thì tọa độ điểm A là nghiệm hệ :
+Ta có đường thẳng [ c] có VTPT n1→[ 0;1]. Gọi VTPT của đường thẳng ∆ là n2→[ x; y]
Do góc giữa đường thẳng ∆ và đường thẳng [c] bằng 450 nên :
|cos[ n1→; n2→ ] | = cos450
⇔
⇔
+ Nếu x = y thì chọn x = y = 1.
Đường thẳng ∆:
Hay x + y - 2 = 0.
+ Nếu x = -y. Chọn x = 1 thì y = -1
⇒ Đường thẳng ∆:
Hay x - y = 0.
Vậy có hai đường thẳng thỏa mãn là : x + y - 2 = 0 hoặc x - y = 0
Câu 6: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, có bao nhiêu đường thẳng đi qua điểm
A[ 2; 0] và tạo với trục hoành một góc 450.
A. Có duy nhất. B. 2 C. Vô số. D. Không tồn tại.
Đáp án: B
Trả lời:
Cho đường thẳng d và một điểm A. Khi đó.
[i] Có duy nhất một đường thẳng đi qua A song song hoặc trùng hoặc vuông góc với d.
[ii] Có đúng hai đường thẳng đi qua A và tạo với d một góc α mà 00 < α < 900.
⇒ Có hai đường thẳng qua điểm A[ 2; 0] và tạo với trục hoành một góc 450.
Câu 7: Đường thẳng ∆ tạo với đường thẳng d : x + 2y - 6 = 0 một góc 450. Tìm hệ số góc k của đường thẳng ∆.
A. k =
C. k = - hoặc k = -3 D. k = - hoặc k = 3
Đáp án: A
Trả lời:
+ Đường thẳng d: x + 2y - 6 = 0 có VTPT nd→[ 1; 2] .
+ Gọi đường thẳng ∆ có VTPT n∆→[ a; b] [ với a2 + b2 > 0]
⇒ Phương trình đường thẳng ∆: ax + by + c = 0
+Nếu a= 0 thì đường thẳng ∆: y + c’ = 0 nhưng khi đó góc giữa d và ∆ là:
cosφ =
⇒ a = 0 không thỏa mãn
+ Với a ≠ 0 thì đường thẳng ∆: y = -
Để hai đường thẳng d và ∆ tạo với nhau góc 450 thì :
⇔ 3a2 - 8ab - 3b2 = 0 ⇔
Chuyên đề Toán 10: đầy đủ lý thuyết và các dạng bài tập có đáp án khác:
Giới thiệu kênh Youtube Tôi