BÀI TẬP TOÁN 10 Điện thoại 0946798489 Facebook Nguyễn Vương https //www facebook com/phong baovuong Trang 1 TỰ LUẬN Câu 1 Lập phương trình tổng quát và phương trình tham số của đường thẳng d trong mỗ[.]
Trang 1TỰ LUẬN
Câu 1 Lập phương trình tổng quát và phương trình tham số của đường thẳng d trong mỗi trường hợp sau:
a d đi qua điểm ( 3; 2) A và có một vectơ pháp tuyến là (2; 3)
- d đi qua điểm A( 3; 2) và có vectơ pháp tuyến là (2; 3) ( )
n d có vecto chỉ phương (3; 2)
Phương trình tổng quát của (d) là: ( ) : 7(d x2) 6( y5)0hay (d): 7 x6y160
Câu 2 Lập phương trình đường tròn (C) trong mỗi trường hợp sau:
a (C) có tâm ( 4; 2)I và bán kính R3
b (C) có tâm (3; 2)P và đi qua điểm (1; 4)E
c (C) có tâm (5; 1)Q và tiếp xúc với đường thẳng : 3x4y 1 0
d (C) đi qua ba điểm ( 3; 2); ( 2; 5)A B và D(5; 2)
d (C) đi qua ba điểm ( 3; 2); ( 2; 5)A B và D(5; 2)
Giả sử tâm đường tròn là ( ; )l a b Ta có IAIBIDIA2 IB2 ID 2 IA2IB IB2, 2ID2
Trang 2Đường tròn tâm (1; 1)I , bán kính RIA ( 3 1) 2(2 ( 1)) 2 5 Phương trình đường tròn là: (x1)2(y1)225
Câu 3 Quan sát Hình và thực hiện các hoạt động sau:
c Lập phương trình tiếp tuyến của đường tròn (C) tại điểm M(2 2;1 2)
Phương trình tiếp tuyến của đường tròn ( )C tại điểm M(2 2;1 2), có vecto pháp tuyến ( 2; 2)
IM là: 2(x 2 2) 2(y 1 2) 0 hay ( ) : 2 x 2y3 2 4 0
Câu 4 Cho hai đường thẳng 1: 3x y 40;2:x 3y2 3 0
a Tìm tọa độ giao điểm của hai đường thẳng 1 và 2
b Tính số đo góc giữa hai đường thẳng 1 và 2
Lời giải
a Tọa độ giao điểm của 1 và 2 là nghiệm của hệ:
Trang 3Câu 5 Cho biết mỗi đường conic có phương trình dưới đây là đường conic dạng nào (elip, hypebol,
parabol) và tìm tọa độ tiêu điểm của đường conic đó
Hypebol có tiêu điểm F1( 5;0) và F2(5;0)
Câu 6 Cho tam giác AF F1 2, trong đó A(0; 4);F1( 3;0); F2(3;0)
a Lập phương trình tổng quát của các đường thẳng AF1 và AF2
b Lập phương trình đường tròn ngoại tiếp của tam giác AF F1 2
c Lập phương trình chính tắc của elip ( )E có hai tiêu điểm là F F1; 2(3; 0) sao cho ( )E đi qua#A
Trang 4b Lập phương trình đường tròn ngoại tiếp của tam giác AF F1 2
Giả sử tâm đường tròn là ( ; )I a b Ta có IAIF1IF2
c (E) có hai tiêu điểm là F1( 3;0); F2(3;0) sao cho ( )E đi qua A
Phương trình chính tắc của (E) có dạng:
Câu 7 Trên màn hình ra đa của đài kiểm soát không lưu sân bay A có hệ trục toạ độ Oxy (Hình), trong
đó đơn vị trên mỗi trục tính theo ki-lô-mét và đài kiểm soát được coi là gốc toạ độ 0(0; 0) Nếu máy bay bay trong phạm vi cách đài kiểm soát 500 km thì sẽ hiển thị trên màn hình ra đa như một
điểm chuyển động trong mặt phẳng với hệ trục toạ độ Oxy
Lời giải
Trang 5Một máy bay khởi hành từ sân bay B lúc 14 giờ Sau thời gian + (giờ), vị trí của máy bay được
xác định bởi điểm M có toạ độ như sau:
b Lúc mấy giờ máy bay bay gần đài kiểm soát không lưu nhất? Tính khoảng cách giữa máy bay
và đài kiểm soát không lưu lúc đó
c Máy bay ra khỏi màn hình ra đa vào thời gian nào?
a Lúc 14 30h phút Máy bay bay được t30 phút 1
Thời điểm này máy bay đẫ xuất hiện trên màn hình ra đa
b Gọi H là chân đường cao kẻ từ O đến đường thẳng ( ) d :
Vậy máy bay gần đài kiểm soát không lưu nhất lúc: 14 giờ 1 giờ 15 phút = 15h15 phút
Khoảng cách giữa máy bay và đài kiểm soát không lưu lúc đó là:
Trang 625 3 652
Câu 8 Trong mặt phẳng toạ độ Oxy , cho tam giác ABC có ( 3; 1), (3;5)A B , (3; 4)C Gọi ,G H I lần ,
lượt là trọng tâm, trực tâm, tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC
n là vectơ pháp tuyến của AB
Mà A thuộc AB nên phương trình đường thẳng AB là: 1(x3) 1( y1) 0 x y 2 0
Ta có: (0; 9)
BC nên có thể chọn 2 (1; 0)
n là vectơ pháp tuyến của BC Mà B thuộc BC
nên phương trình đường thẳng BC là: 1(x3) 0( y5) 0 x 3 0
Phương trình đường cao AH là: y 1 0
Phương trình đường cao CH là: xy 1 0
H là giao điểm của AH và CH nên toạ độ của H là nghiệm của hệ phương trình:
3 1 V?y ;
Câu 9 Trong mặt phẳng toạ độ Oxy , cho hai điểm F1( 4;0) và F2(4;0)
a) Lập phương trình đường tròn có đường kính là F F1 2
b) Tập hợp các điểm M trong mặt phẳng toạ độ thoả mãn MF1MF212 là một đường conic ( )E Cho biết ( ) E là đường conic nào và viết phương trình chính tắc của ( ) E
Trang 7c) Tập hợp các điểm M trong mặt phẳng toạ độ thoả mãn MF1MF2 4 là một đường conic (H Cho biết () H là đường conic nào và viết phương trình chính tắc của () H )
Câu 10 Trong mặt phẳng toạ độ Oxy , cho tam giác ABC có ( 1; 2)A , đường trung tuyến kẻ từ B và
đường cao kẻ từ C lần lượt có phương trình là 5xy90 và x3y 5 0 Tìm toạ độ của hai điểm B và C
Lời giải
Gọi M là trung điểm của AC K là hình chiếu của , C lên AB(Hình 17)
Vì CK vuông góc với AB nên vectơ chỉ phương ( 3;1)
n của CK là vectơ pháp tuyến của
AB Suy ra phương trình đường thẳng AB là: 3x y 1 0
B là giao điểm của AB và BM nên toạ độ của B là nghiệm của hệ phương trình:
Trang 8n là hai vectơ vuông góc d1 d2d d1, 290
Giao điểm M của d1 và d2 là nghiệm của hệ phương trình:
u là vectơ chỉ phương của 11(2; 1)
d n là vectơ pháp tuyến của d1 Phương trình tổng quát của d1 đi qua điểm (1;3)A và nhận 1(2; 1)
n làm vectơ pháp tuyến là: 2(x1) ( y3)02x y 1 0
Đường thẳng d2 có vectơ pháp tuyến là 2 (1; 3)
Trang 9Vậy đường tròn có tâm (2;3)I và bán kính R 255
Câu 15 Lập phương trình đường tròn trong các trường hợp sau:
a Có tâm ( 2; 4)I và bán kính bằng 9 ;
b Có tâm (1; 2)∣ và đi qua điểm (4;5)A ;
c Đi qua hai điểm (4;1), (6;5)A B và có tâm nằm trên đường thẳng 4xy160
d Đi qua gốc tọa độ và cắt hai trục tọa độ tại các điểm có hoành độ là a, tung độ là b
Lời giải
Trang 10a Phương trình đường tròn có tâm ( 2; 4)I và bán kính R4 là:(x2)2(y4)2 16
b Ta có RIA (4 1) 2(5 2) 2 3 2
Phương trình đường tròn có tâm (1; 2)I và bán kính R3 2 là:(x1)2(y2)2 18
c Phương trình đường tròn tâm ( ; )I a b có dạng: x2 y22ax2by c 0
Vì I a b thuộc đường thẳng 4 ; xy160 và các điểm (4;1), (6;5)A B thuộc đường tròn nên ta
Vậy phương trình đường tròn là: x2y26x8y150
d Phương trình đường tròn ( )C tâm ( ; ) I m n có dạng:
Vi (0; 0)O ( )C nên thay tọa độ (0; 0) O vào ( )C ta được C0
Vì (C) cắt trục hoành tại điểm có tọa độ ( ; 0)a và cắt trục tung tại điểm có tọa độ (0 ; b) nên ta có:
Vậy phương trình đường tròn ( )C là: x2y2ax by 0
Câu 16 Viết phương trình tiếp tuyến của đường tròn ( )C : (x5)2(y3)2 = 100 tại điểm M(11;11)
Trang 12Độ dài trục thực là: 2a2.48; độ dài trục ảo là: 2 b 2 3 6
Câu 20 Viết phương trình chính tắc của hypebol thảo mãn từng điều kiện sau:
Trang 13 Tọa độ tiêu điểm là (3; 0) và phương trình đường chuẩn là x 3 0
c Đi qua điểm (1; 4) ;
d Khoảng cách từ tiêu điểm đến đường chuẩn bằng 8
Câu 23 Một gương Iõm có mặt cắt hình parabol như Hình, có tiêu điểm cách đỉnh 5 cm Cho biết bề sâu
của gương là 45 cm , tính khoảng cách AB
Trang 14Câu 24 Một bộ thu năng lượng mặt trời để làm nóng nước được làm bằng một tấm thép không gỉ có mặt
cắt hình parabol (Hình) Nước sẽ chảy thông qua một dường ống nằm ở tiêu điểm của parabol
a Viết phương trình chính tắc của parabol
b Tính khoảng cách từ tâm đường ống đến đỉnh của parabol
Vậy phương trình chính tắc của parabol ( )P là: y29x
b Vị đường ống nằm ở tiêu điểm của ( )P nên khoảng cách từ tâm đường ống đến đỉnh của
parabol bằng: 9 2, 25( )
2 4
p
m
Câu 25 Cổng chào của một thành phố có dạng hình parabol có khoảng cách giữa hai chân cổng là 192 m
(Hình) Từ một điểm M trên thân cổng, người ta đo được khoảng cách đến mặt đất là 2 m và khoảng cách từ chân dường vuông góc vẽ từ M xuống mặt đất đến chân cổng gần nhất là 0, 5 m
Tính chiều cao của cổng
Lời giải
Trang 15Gọi phương trình parabol là y2 2px
Gọi chiều cao của cổng là OH h
Khoảng cách giữa hai chân cổng là AB192AH 96 điểm A có tọa độ (h; 96)
Vậy chiều cao của cổng khoảng 192,5 m
Câu 26 Tìm góc giữa hai đường thẳng d1 và d2
Câu 27 Cho tam giác ABC với toạ độ ba đỉnh là A(1;1); (3;1); (1;3)B C
Tính độ dài đường cao AH
Trang 16b) Có tâm J(0; 3) và đi qua điểm M( 2; 7) ;
c) Đi qua hai điểm A(2; 2), (6; 2)B và có tâm nằm trên đường thẳng xy0;
d) Đi qua gốc tọ ̣ độ và cắt hai trục toạ độ tại các điểm có hoành độ là 8, tung độ là 6
Trang 17b) x24y21 Suy ra
114
Trang 18Câu 40 Một nhà mái vòm có mặt cắt hình nửa elip cao 6 m rộng 16 m
a) Hãy chọn hệ toạ độ thích hợp và viết phương trình của elip nói trên;
b) Tính khoảng cách thẳng đứng từ một điểm cách chân vách 4 m lên đến mái vòm
Vậy khoảng cách thẳng đứng từ điểm M lên đến mái vòm là 5, 2 m
Câu 41 Cho biết Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất theo quỹ đạo là elip ( )E với Trái Đất là một tiêu
điểm Cho biết độ dài hai trục của ( )E là 768800 km và 767619 km Viết phương trình chính tắc
của elip ( )E
Lời giải
Ta có 2a768800; 2b767619a384400,b383810
Trang 19Câu 42 Gương phản chiếu của một đèn pha có mặt cắt là một parabol ( )P với tim bóng đèn đặt ở tiêu
điểm F Chiều rộng giữa hai mép gương là 50 cm , chiều sâu của gương là 40 cm Viết phương
Câu 43 Màn hình của rađa tại trạm điều khiển không lưu được thiết lập hệ tọ ̣ độ Oxy với vị trí trạm có toạ
độ O(0;0) và rađa có bán kính hoạt động là 600 km Một máy bay khởi hành từ sân bay lúc 8 giờ Cho biết sau t giờ máy bay có toạ độ: 1 180
b) Tính khoảng cách giữa máy bay và trạm điều khiển không lưu;
c) Lúc mấy giờ máy bay ra khỏi tầm hoạt động của rađa?
Vậy máy bay ra khỏi tầm hoạt động của rađa từ lúc 10 giờ 22 phút
Câu 44 Trong mặt phẳng tọa độ, cho (1; 1), (3;5), ( 2; 4)A B C Tính diện tích tam giácABC
Phương trình đường thẳng BC là: 1(x3) 5( y5)0, Hay x5y220
- Độ dài đường cao kẻ từ A của tam giác ABC chính là khoảng cách từ A đến đường thẳng BC
Câu 45 Trong mặt phẳng tọa độ, cho hai điểm ( 1; 0)A và (3;1)B
a Viết phương trình đường tròn tâm A và đi qua B
b Viết phương trình tổng quát của đường thẳng AB
c Viết phương trình đường tròn tâm O và tiếp xúc với đường thẳng AB
Phương trình đường tròn tâm A bán kính AB là: (x1)2y2 17
b Đường thẳng AB có vecto chỉ phương (4;1)
Trang 20 Đường thẳng AB có vecto pháp tuyến là: (1; 4)
Khoảng cách từ O đến AB là bán kính của đường tròn cần tìm
Phương trình đường tròn tâm O, bán kính 17
Câu 46 Cho đường tròn ( )C có phương trình x2y24x6y120
a Tìm tọa độ tâm I và bán kính R của ( )C
b Chứng minh rằng điểm M(5;1) thuộc ( )C Viết phương trình tiếp tuyến d của (C) tại M
Lời giải
a Tâm (2; 3)I và bán kính R 2232125
b Do 52124.5 6.1 12 0 nên M(5;1) thuộc ( )C
Tiếp tuyến d của ( )C tại M có vecto pháp tuyến là (3; 4)
IM và qua M(5;1) nên có phương trình là:
- Chọn A1 nằm bên trái trục Oy nên có hoành độ âm Vậy tọa độ A1(a; 0)
- Chọn A2 nằm bên phải trục Oy nên có hoành độ dương Vậy tọa độ A a2( ; 0) Độ dài
- Chọn B1 nằm phía dưới trục Ox nên có tung độ âm Vậy tọa độ B1(0;-b)
- Chọn B2 nằm phía trên trục Ox nên có tung độ dương Vậy tọa độ B2(0; )b Độ dài
Chứng minh tương tự có x02y02a Vậy 2 b2x02y02a 2
- Theo chứng minh trên có: 2 2 2 2
Trang 21Câu 48 Cho hypebol có phương trình:
2 2 1
a Tìm các giao điểm A A1, 2 của hypebol với trục hoành (hoành độ của A1 nhỏ hơn của A2
b Chứng minh rằng, nếu điểm M x y thuộc nhánh nằm bên trái trục tung của hypebol thì ( ; )
x a, nếu điểm M x y thuộc nhánh nằm bên phải trục tung của hypebol thì ( ; ) xa
c Tìm các điểm M M1, 2 tương ứng thuộc cách nhánh bên trái, bên phải trục tung của hypebol để
- Nếu M thuộc nhánh bên phải trục tung thì x0 mà x2a nên 2 xa
c Gọi M1x y1; 1 thuộc nhánh bên trái nên x10,M2x y2; 2 thuộc nhánh bên phải nên x2 0Theo b ta có: x1-a và x2a nên x1 x2 a a 2a
Câu 49 Một cột trụ hình hypebol (hình), có chiều cao 6 m , chỗ nhỏ nhất ở chính giữa và rộng 0,8 m , đỉnh
cột và đáy cột đều rộng 1 m Tính độ rộng của cột ở độ cao 5 m (tính theo đơn vị mét và làm tròn tới hai chữ số sau dấu phẩy)
Lời giải
Trang 22Chọn hệ trục tọa độ sao cho gốc tọa độ trùng với điểm chính giữa hai cột, trục Oy đi qua điểm chính giữa, hai bên cột lần lượt nằm về hai phía của trục tung (như hình vẽ)
(H cắt trục hoành tại hai điểm ) A1( 0, 4;0) và A2(0, 4;0), nên a0, 4
(H) đi qua điểm có tọa độ M(0, 5; 3) nên:
Trang 24C ( )C đi qua điểm M(2; 2); D ( )C không đi qua điểm A(1;1).
Câu 69 Phương trình tiếp tuyến tại điểm M(3; 4) với đường tròn ( )C : x2y22x4y 3 0 là: