CHUYÊN ĐỀ V – HÌNH HỌC 12 – PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN
Page 117
BÀI 3: PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG
I. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG
1. Vectơ chỉ phương của đường thẳng
Vectơ là 1 vectơ chỉ phương của đường thẳng nếu giá của vectơ song song hoặc trùng với đường thẳng .
2. Phương trình tham số - Phương trình chính tắc của đường thẳng
Đường thẳng d đi qua và có 1 vectơ chỉ phương
+ Phương trình tham số của đường thẳng d là: (1)
+ Phương trình chính tắc của đường thẳng d là:
(2)
II. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI CỦA HAI ĐƯỜNG THẲNG
Cho hai đường thẳng và
Đường thẳng có 1 vectơ chỉ phương .
0 a ≠ d a d
( ) 0 0 0 0 ; ; M x y z ( ) 1 2 3 ; ; a a a a =
0 1
0 2
0 3
( )
x x a t
y y a t t R
z z a t
= + = + ∈ = +
0 0 0
1 2 3 : x x y y z z d a a a − − − = = ( ) 1 2 3 0 . . a a a ≠
0 1
1 0 2
0 3
:
x x a t
d y y a t
z z a t
= + = + = +
/ 0 1 / 2 0 2 / 0 3
:
x x b k
d y y b k
z z b k
= + = + = +
1d ( ) =
1 2 3 ; ; a a a a
2d ( ) =
1 2 3 ; ; b b b b
CHƯƠNG
III
PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ
TRONG KHÔNG GIAN
LÝ THUYẾT. I
CHUYÊN ĐỀ V – HÌNH HỌC 12 – PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN
Page 118
1. Xét vị trí tương đối của 1d và 2d theo chương trình cơ bản:
Bước 1: Kiểm tra tính cùng phương của và . Bước 2: Nhận xét:
+ Nếu và cùng phương thì:
+ Nếu và không cùng phương thì hoặc cắt hoặc và chéo nhau.
• TH1: cắt
Điều kiện 1:
a và
b không cùng phương .
Điều kiện 2: Giải hệ phương trình: (*) có nghiệm duy nhất
.
Kết luận: cắt tại điểm .
Lưu ý: Giải hệ (*) bằng cách: Từ (1) và (2) giải ra và thay vào (3) (Nếu (3) thoả thì
, ngược lại thì không).
• TH2: và chéo nhau
Điều kiện 1: và không cùng phương .
Điều kiện 2: Giải hệ phương trình: (*) vô nghiệm.
• TH3: song song với
Điều kiện 1: và cùng phương .
Điều kiện 2: Chọn điểm . Cần chỉ rõ .
• TH4: và trùng nhau
Điều kiện 1: và trùng nhau.
Điều kiện 2: Chọn điểm . Cần chỉ rõ .
Đặc biệt:
a b
a b 1 2
1 2
/ / d d
d d
≡ a b
1d 2d 1d 2d
1 d 2 d
′ + = + ′ + = + ′ + = +
(1)
(2)
(3)
0 1 0 1
0 2 0 2
0 3 0 3
x a t x b k
y a t y b k
z a t z b k
0 0 ( , ) t k
1d 2d ( ) 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 ; ; M x a t y a t z a t + + +
( ) 0 0 ; t k
( ) 0 0 ; t k
1 d 2 d
a b
′ + = + ′ + = + ′ + = +
(1)
(2)
(3)
0 1 0 1
0 2 0 2
0 3 0 3
x a t x b k
y a t y b k
z a t z b k
1 d 2 d
a b
0 0 0 0 1 ( ; ; ) M x y z d ∈ 0 2 M d ∉
1 d 2 d
a b
( ) 0 0 0 0 1 ; ; M x y z d ∈ 0 2 M d ∈
1 2 1 1 2 2 3 3 . 0 0 d d a b a b a b a b ⊥ ⇔ = ⇔ + + =
CHUYÊN ĐỀ V – HÌNH HỌC 12 – PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN
Page 119
2. Xét vị trí tương đối của 1d và 2d theo chương trình nâng cao bằng sơ đồ sau:
- Đường thẳng d có 1 vectơ chỉ phương
- Đường thẳng d’ có 1 vectơ chỉ phương
- III. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI CỦA ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG
Cho đường thẳng:
0 1
0 2
0 3
: x x a t d y y a t z z a t
= + = + = +
và mp ( ) : 0 Ax By Cz D α + + + =
Xé hệ phương trình:
0 1
0 2
0 3
(1) (2) (*) (3) 0 (4)
x x a t y y a t z z a t Ax By Cz D
= + = + = + + + + =
o (*) có nghiệm duy nhất ⇔ d cắt ( ) α
o (*) có vô nghiệm ⇔ d // ( ) α
o (*) vô số nghiệm ⇔ d ⊂ ( ) α
0 và . d u M d ∈
0 và / / . d u M d ∈
Tính ′
; d d u u
′ = ; 0 d d u u
′ = ′ =
0 0
; 0
; 0
d d
d
u u
u M M
Trùng nhau
′ ≠ ; 0 d d u u
′ = ′ ≠
0 0
; 0
; 0
d d
d
u u
u M M
′ ≠ ′ =
0 0
; 0
; 0
d d
d
u u
u M M
′ ≠ ′ ≠
0 0
; 0
; 0
d d
d
u u
u M M
Song song Cắt nhau Chéo nhau
Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.