Hình học 12 Bài 3: Phương trình đường thẳng trong không gian

Ví dụ 1:

Viết phương trình thông số của đường thẳng liền mạch d trong những tình huống sau:

Bạn đang xem: Hình học 12 Bài 3: Phương trình đường thẳng trong không gian

a) d trải qua A(1; 2;-3) và B(-2; 2;0).

b) d cút qua  A(-2;4;3) và vuông góc với mặt mày bằng \((\alpha):\) 2x-3y–6z+19=0.

c) d trải qua điểm A(2;-5;3) và tuy vậy song với đường thẳng liền mạch \(d':\) \(\left\{ \begin{array}{l} x = 2 + t\\ hắn = 3 + 2t\\ z = 5 - 3t \end{array} \right.\).

d) d trải qua điểm M(3;1;5) và tuy vậy song với nhị mặt mày bằng (P):2x+3y-2z+1=0 và (Q): x–3y+z-2=0.

Lời giải:

a) Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( { - 1;0;1} \right).\)

Do d trải qua A và B nên VTCP của d là \(\overrightarrow u = \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} = \left( { - 1;0;1} \right)\).

Mặt khác d trải qua A(1; 2;-3).

Suy rời khỏi phương trình thông số của d là \(\left\{ \begin{array}{l} x = 1 - t\\ hắn = 2\\ z = - 3 + t \end{array} \right.\)

b) VTPT của \((\alpha)\) là \(\vec n = (2; - 3; - 6).\)

Do \(d \bot (\alpha )\) nên d nhận \(\vec u =\vec n=(2;-3;-6)\) là VTCP.

Mặt không giống d cút qua  A(-2;4;3).

Suy rời khỏi phương trình thông số của d là \(\left\{ \begin{array}{l} x = - 2 + 2t\\ hắn = 4 - 3t\\ z = 3 - 6t \end{array} \right.\)

c) VTCP của d' là \(\overrightarrow {u'} = (1;2; - 3).\)

Do d// d’ nên VTCP của d \(\overrightarrow u = \overrightarrow {u'} = (1;2; - 3).\)

Mặt không giống d trải qua điểm A(2;-5;3).

Suy rời khỏi phương trình thông số của d là \(\left\{ \begin{array}{l} x = 2 + t\\ hắn = - 5 + 2t\\ z = 3 - 3t \end{array} \right.\)   

d) Ta có: \(\overrightarrow {{n_{(P)}}} = (2;3; - 2)\) và \(\overrightarrow {{n_{(Q)}}} = (1; - 3;1)\) lần lượt là VTPT của mặt mày bằng (P) và mặt mày bằng (Q).

Do: \(\left\{ \begin{array}{l} d//\left( Phường \right)\\ d//(Q) \end{array} \right.\) nên d với VTCP là: \(\overrightarrow u = \left[ {\overrightarrow {{n_P}} ;\overrightarrow {{n_Q}} } \right] = ( - 3; - 4; - 9).\)

Mặt khác: d trải qua điểm M(3;1;5)

Suy rời khỏi phương trình thông số của d là: \(\left\{ \begin{array}{l} x = 3 - 3t\\ hắn = 1 - 4t\\ z = 5 - 9t \end{array} \right.\)

Ví dụ 2:

Xác đinh trí kha khá của những cặp đường thẳng liền mạch d và d’ cho tới vì thế những phương trình sau:

a) \({\rm{d}}:\left\{ \begin{array}{l} x = - 3 + 2t\\ hắn = - 2 + 3t\\ z = 6 + 4t \end{array} \right.\) và \(d':\left\{ \begin{array}{l} x = 5 + t'\\ hắn = - 1 - 4t'\\ z = trăng tròn + t' \end{array} \right.\).

b) \(d:\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + t\\ hắn = 2 + t\\ z = 3 - t \end{array} \right.\) và \(d':\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + 2t'\\ hắn = - 1 + 2t'\\ z = 2 - 2t' \end{array} \right.\). 

Lời giải:

a) d qua chuyện A(-3;-2;6) với VTCP \(\overrightarrow u = \left( {2;3;4} \right).\) 

d’ qua chuyện B(5;-1;20) với VTCP \(\overrightarrow {u'} = \left( {1; - 4;1} \right)\).

\(\overrightarrow {AB} = \left( {8;1;14} \right)\)

\(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}} 3&4\\ { - 4}&1 \end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} 4&2\\ 1&1 \end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} 2&3\\ 1&{ - 4} \end{array}} \right|} \right) = \left( {19;2; - 11} \right).\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} \left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right].\overrightarrow {AB} = 19.8 + 2.1 - 11.14 = 152 + 2 - 154 = 0\\ \left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( {19;2; - 11} \right) \ne \overrightarrow 0 \end{array} \right.\)

Suy rời khỏi d và d' rời nhau.

b) d qua chuyện A(1;2;3) với VTCP \(\overrightarrow u = \left( {1;1; - 1} \right).\) 

d’ qua chuyện B(1;-1;2) với VTCP \(\overrightarrow {u'} = \left( {2; 2;-2} \right).\)

\(\overrightarrow {AB} = \left( {0;-3;-1} \right)\)

\(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}} 1&{ - 1}\\ 2&{ - 2} \end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} { - 1}&1\\ { - 2}&2 \end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} 1&1\\ 2&2 \end{array}} \right|} \right) = \left( {0;0;0} \right)\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} \overrightarrow {u'} = 2\overrightarrow u \\ \overrightarrow {AB} = \left( {0; - 3; - 1} \right) \ne \overrightarrow 0 \end{array} \right.\)  

Suy rời khỏi d và d' tuy vậy song cùng nhau.

Ví dụ 3:

Tìm a nhằm hai tuyến phố trực tiếp tại đây rời nhau \(d:\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + at\\ hắn = t\\ z = - 1 - 2t \end{array} \right.;d':\left\{ \begin{array}{l} x = 1 - t'\\ hắn = 2 + 2t'\\ z = 3 - t \end{array} \right.\).

Xem thêm: Đặt vé máy bay từ Chu Lai đi Sài Gòn

Lời giải:

d qua chuyện A(1;0;-1) với VTCP \(\overrightarrow u = \left( {a;1;2} \right).\)

d’ qua chuyện B(1;2;3) với VTCP \(\overrightarrow u = \left( { - 1;2; - 1} \right).\)

\(\overrightarrow {AB} = \left( {0;2;4} \right)\)

\(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}} 1&2\\ 2&{ - 1} \end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} 2&a\\ { - 1}&{ - 1} \end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} a&1\\ { - 1}&2 \end{array}} \right|} \right) = \left( { - 5;a - 2;2{\rm{a}} + 1} \right)\).

Nếu d rời d' khi:

\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} \left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] \ne \overrightarrow 0 \\ \left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right].\overrightarrow {AB} = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a - 2 \ne 0\\ 2{\rm{a}} - 1 \ne 0\\ 2(a - 2) + 4(2{\rm{a + }}1) = 0 \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a \ne 2\\ a \ne \frac{1}{2}\\ a = 0 \end{array} \right. \Rightarrow a = 0 \end{array}\)  

Vậy a=0 là độ quý hiếm cần thiết dò xét.

Ví dụ 4:

Tính những khoảng cách sau:

a) Khoảng cơ hội kể từ điểm A(1;0;1) cho tới đàng thẳng \(\Delta :\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{2} = \frac{z}{1}.\)

b) Khoảng cơ hội thân thiện hai tuyến phố thẳng \(\Delta :\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + t\\ hắn = - 1 - t\\ z = 1 \end{array} \right.\) và \(\Delta ':\left\{ \begin{array}{l} x = 2 - 3t'\\ hắn = 2 + 3t'\\ z = 3t' \end{array} \right.\quad \left( {t,t' \in R} \right)\).

Lời giải:

a) Đường trực tiếp \(\Delta\) đi qua chuyện điểm B(1;0;0) và với vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( {2;2;1} \right)\).

\(\begin{array}{l} \overrightarrow {AB} = \left( {0;0; - 1} \right)\\ \left[ {\overrightarrow {AB} ,\vec u} \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}} 0&{ - 1}\\ 2&1 \end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} { - 1}&0\\ 1&2 \end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} 0&0\\ 2&2 \end{array}} \right|} \right) = \left( {2; - 2;0} \right). \end{array}\)

Vậy \(d\left( {A,\Delta } \right) = \frac{{\sqrt {4 + 4} }}{{\sqrt {4 + 4 + 1} }} = \frac{{2\sqrt 2 }}{3}.\) 

b) Đường trực tiếp \(\Delta\) qua A(1;-1;1) và với VTCP \(\overrightarrow u = \left( {1; - 1;0} \right).\)

Đường trực tiếp \(\Delta'\) qua B(2;2;0) và VTCP \(\overrightarrow {u'} = \left( { - 3;3;3} \right).\)

\(\begin{array}{l} \overrightarrow {AB} = \left( {1;3; - 1} \right)\\ \left[ {\vec u,\vec u'} \right] = \left( { - 3; - 3;0} \right)\\ \Rightarrow \left[ {\vec u,\vec u'} \right].\overrightarrow {AB} = - 12. \end{array}\)

Vậy: \(d\left( {\Delta ,\Delta '} \right) = \frac{{\left| {\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right].\overrightarrow {AB} } \right|}}{{\left| {\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right]} \right|}} = \frac{{\left| { - 12} \right|}}{{\sqrt {9 + 9 + 0} }} = \frac{{12}}{{3\sqrt 2 }} = 2\sqrt 2.\) 

Ví dụ 5:

a) Tính góc tạo nên vì thế đường thẳng liền mạch (d): \(\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + 2t\\ hắn = 2 + t\\ z = 5 + 4t \end{array} \right.\)  và \((d'):\frac{{x - 2}}{{ - 1}} + \frac{{y - 4}}{3} + \frac{{z + 3}}{2} = 0.\)

b) Tìm m nhằm đường thẳng liền mạch \((d):\left\{ \begin{array}{l} x = 2t\\ hắn = 1 - 2t\\ z = 1 - t \end{array} \right.\) và \((d'):\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + 2t\\ hắn = 2 + (m - 2)t\\ z = t \end{array} \right.\) tạo cùng nhau một góc 600.

Lời giải:

a) VTCP của (d) là: \(\overrightarrow {{u_d}} = (2;1;4).\)  

VTCP của (d’) là: \(\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( { - 1;3;2} \right).\)   

Gọi \(\varphi\) là góc tạo nên vì thế hai tuyến phố trực tiếp (d) và (d’) tao có:

\(\begin{array}{l} \cos \varphi = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_d}} .\overrightarrow {{u_{d'}}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_d}} } \right|\left| {\overrightarrow {{u_{d'}}} } \right|}} = \frac{{\left| {2.( - 1) + 3.1 + 4.2} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {4^2}} \sqrt {{{( - 1)}^2} + {3^2} + {2^2}} }} = \frac{9}{{\sqrt {294} }}\\ \Rightarrow \varphi \approx {88^0}15' \end{array}\)

b) \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {2; - 2; - 1} \right)\)

\(\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( {m;m - 2;1} \right)\)

(d) và (d’) tạo nên cùng nhau một góc 600 nên:

\(\begin{array}{l} \left| {\cos \left( {\overrightarrow {{n_P}} ,\overrightarrow {{n_Q}} } \right)} \right| = \frac{1}{2} \Leftrightarrow \frac{1}{{\sqrt {2{m^2} - 4m + 5} }} = \frac{1}{2}\\ \Leftrightarrow 2{m^2} - 4m + 1 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} m = 2 - \sqrt 2 \\ m = 2 + \sqrt 2 \end{array} \right. \end{array}\)

Vậy \(m=2-\sqrt2\) và \(m=2+\sqrt2\) là những độ quý hiếm cần thiết dò xét.

Ví dụ 6:

Tìm m để  đàng thẳng: \(d:\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + mt\\ hắn = (m - 2)t\\ z = 1 + t \end{array} \right.\) và (P): \(2x - 2y - z + 1 = 0\) tạo trở thành góc 300.

Lời giải:

d với VTCP: \(\overrightarrow u = (m,m - 2,1).\)  

(P) với VTPT: \(\overrightarrow n = (2; - 2; - 1).\)

Xem thêm:

d và (P) tạo nên cùng nhau một góc 300 nên:

\(\begin{array}{l} \sin {30^0} = \left| {\cos \left( {\overrightarrow u ,\vec n} \right)} \right| = \frac{1}{2}\,\, \Leftrightarrow \frac{1}{{\sqrt {2{m^2} - 4m + 5} }} = \frac{1}{2}\\ \Leftrightarrow 2{m^2} - 4m + 1 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} m = \frac{{2 + \sqrt 2 }}{2}\\ m = \frac{{2 - \sqrt 2 }}{2} \end{array} \right.. \end{array}\)

Vậy \(m = \frac{{2 + \sqrt 2 }}{2}\) và \(m = \frac{{2 - \sqrt 2 }}{2}\) là những độ quý hiếm cần thiết dò xét.

BÀI VIẾT NỔI BẬT


Hình ảnh cute ảnh gái đẹp thu hút đông đảo người xem

Chủ đề cute ảnh gái đẹp Hãy khám phá ảnh gái xinh cute đẹp đầy quyến rũ và cuốn hút! Với những hình ảnh hot girl được tuyển chọn kỹ lưỡng, chúng tôi mang đến cho bạn những nguồn cảm hứng về vẻ đẹp tự nhiên và duyên dáng của phụ nữ. Hãy cùng chiêm ngưỡng những cô gái xinh đẹp trong anime, với nét đẹp đa dạng và tính cách phong phú, khiến cho bạn trầm trồ và yêu mến. Tận hưởng những khoảnh khắc ngọt ngào và cảm nhận sự mê hoặc từ vẻ đẹp tuyệt vời này!

Những hình ảnh con Thỏ đẹp và dễ thương nhất

Thỏ là con vật rất đáng yêu và dễ thương vì vậy có rất nhiều bạn yêu thích những chú Thỏ. Nếu bạn cũng là người yêu thích Thỏ vậy các bạn có thể xem những hình ảnh con Thỏ đẹp và dễ thương nhất mà ThuThuatPhanMem.vn đã chia sẻ dưới đây nhé.