Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng: ∆ có vectơ chỉ phương auur∆ α có vectơ chỉ phương nuurα Gọi ϕ là góc giữa hai đường thẳng ∆ và α.. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M vuô
Trang 1∆ có vectơ chỉ phương auur2
Gọi ϕ là góc giữa hai đường thẳng ∆1 và ∆2 Ta có: 1 2
1 2
.cos
2 Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng:
∆ có vectơ chỉ phương auur∆
( )α có vectơ chỉ phương nuurα
Gọi ϕ là góc giữa hai đường thẳng ∆ và ( )α Ta có: sin .
III Khoảng cách:
1 Khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng ∆:
∆ đi qua điểm M và có vectơ chỉ phương a0 uur∆
2 Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau:
IV Các dạng toán thường gặp:
1 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua hai điểm phân biệt ,A B
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là ABuuur
2 Đường thẳng ∆ đi qua điểm M và song song với d
Cách giải:
Trang 2Trong trường hợp đặc biệt:
• Nếu ∆ song song hoặc trùng bới trục Ox thì ∆ có vectơ chỉ
4 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M và vuông góc với hai
đường thẳng d d (hai đường thẳng không cùng phương).1, 2
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a∆ = a a1, 2
uur ur uur
, với a aur uur1, 2
lần lượt là vectơ chỉ phương của d d 1, 2
5 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M vuông góc với đường thẳng d và song song với mặt phẳng ( )α
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a∆ = a n d, α
uur uur uur
, với auurd
là
vectơ chỉ phương của d , nuurα là vectơ pháp tuyến của ( )α
6 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A và song song với hai
mặt phẳng ( ) ( )α β, ; (( ) ( )α β, là hai mặt phẳng cắt nhau)
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a∆ = n nα, β
uur uur uur
, với ,n nuur uurα βlần lượt là vectơ pháp tuyến của ( ) ( )α β,
7 Viết phương trình đường thẳng ∆ là giao tuyến của hai mặt phẳng ( )α
và ( )β
Cách giải:
• Lấy một điểm bất kì trên ∆, bằng cách cho một ẩn bằng một số tùy ý
• Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a∆ = n nα, β
uur uur uur
, với ,n nuur uurα β
lần lượt
là vectơ pháp tuyến của ( ) ( )α β,
8 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A và cắt hai đường thẳng
9 Viết phương trình đường thẳng ∆ nằm trong mặt phẳng ( )α và cắt hai đường thẳng d d 1, 2
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là auur uuur∆ = AB, với
Trang 3Cách giải:
• Xác định B= ∆ ∩d
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua ,A B
11. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A , vuông góc với d1
và cắt d , với 2 A d∉ 2
Cách giải:
• Xác định B= ∆ ∩d2
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua ,A B
12. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A , cắt đường thẳng
d và song song với mặt phẳng ( )α
Cách giải:
• Xác định B= ∆ ∩d
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua ,A B
13. Viết phương trình đường thẳng ∆ nằm trong mặt phẳng ( )α cắt và
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua hai điểm ,A B
16. Viết phương trình đường thẳng ∆song song với đường thẳng d và
cắt cả hai đường thẳng d d 1, 2
Cách giải:
• Xác định A= ∆ ∩d B1, = ∆ ∩d2 sao cho uuur uurAB a, d
cùng phương, với auurd
là
vectơ chỉ phương của d
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A và có vectơ chỉ
phương auur uurd =a∆
17. Viết phương trình đường thẳng ∆vuông góc với mặt phẳng ( )α và cắt cả hai đường thẳng d d 1, 2
Cách giải:
Trang 4• Xác định A= ∆ ∩d B1, = ∆ ∩d2 sao cho uuur uurAB n, α
cùng phương, với nuurα là vectơ pháp tuyến của ( )α
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A và có vectơ chỉ
phương auur uurd =nα
18. Viết phương trình ∆ là hình chiếu vuông góc của d lên mặt
3 Học sinh lập được phương trình chính tắc và phương trình tham số
4 Học sinh tìm được hình chiếu, điểm đối xứng
(I) d đi qua A(2 ;3 ;1) và có véctơ chỉ phương aur(2; 2;3)
(II) d’ đi qua A’ (0;-3;-11) và có véctơ chỉ phương auur' 2; 2;9( )
(III) ar và auur' không cùng phương nên d không song song với d’
(IV) Vì a aur uur uuur ur; ' AA' 0= nên d và d’ đồng phẳng và chúng cắt nhau
Dựa vào các phát biểu trên, ta kết luận:
A Các phát biểu (I), (III) đúng, các phát biểu (II), (IV) sai.
B Các phát biểu (I), (II) đúng, các phát biểu (III), (IV) sai.
C Các phát biểu (I) đúng, các phát biểu (II), (III), (IV) sai.
D Các phát biểu (IV) sai, các phát biểu còn lại đúng.
Trang 5Câu 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng d có phương
trình tham số
23
có tọa độ là:
A.M(−2;2;1 ,) auurd =(1;3;1 ) B M(1; 2;1 ,) auurd = −( 2;3;1 )
C.M(2; 2; 1 ,− − ) auurd =(1;3;1 ) D M(1; 2;1 ,) auurd =(2; 3;1 − )
Câu 6. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào sau đây là
phương trình tham số của đường thẳng d qua điểm M(−2;3;1) và có vectơ chỉphương ar =(1; 2;2− )?
Câu 7. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào sau đây là
phương trình chính tắc ∆ của đường thẳng đi qua hai điểm A(1; 2;5− ) và B(3;1;1)
Trang 6thẳng đi qua điểm M(1;3;4) và song song với trục hoành là.
A.
1
3 4
y y
x y
x y
chính tắc của của đường thẳng ∆ đi qua điểm M(−2;1;1) và vuông góc với
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( )α :x−2y+2z− =3 0.Phương
trình tham số của đường thẳng d đi qua A(2;1; 5− ) và vuông góc với ( )α là
Trang 7(2;1; 2 ,) (4; 1;1 ,) (0; 3;1)
A − B − C − Phương trình d đi qua trọng tâm của tam giác
ABC và vuông góc với mặt phẳng ( ABC là)
A.
2
1 2 2
(0;1;2 ,) ( 2; 1; 2 ,) (2; 3; 3)
A B − − − C − − Đường thẳng d đi qua điểm B và vuông góc
với mặt phẳng (ABC Phương trình nào sau đây không phải là phương trình)
− Phương trình đường thẳng đi qua điểm
A, đồng thời vuông góc với hai đường thẳng AB và ∆ là
Trang 8( )β : 3x−5y−2z− =1 0 Phương trình đường thẳng d đi qua điểm M(1;3; 1− ) ,song song với hai mặt phẳng ( ) ( )α β, là
A.
1 14
3 8 1
trình đường thẳng d đi qua điểm A(2; 3; 1− − ) , song song với hai mặt phẳng( ) (α , Oyz) là
A.
2
3 1
( )α :x−3y z+ =0 và ( )β :x y z+ − + = =4 0 0 Phương trình tham số của đườngthẳng d là
A.
2
phẳng ( )α :x−2y z− + =1 0 và ( )β : 2x+2y− − =3z 4 0 Phương trình đường thẳng
d đi qua điểm (1; 1;0)M − và song song với đường thẳng ∆ là
Trang 92
1 2 3
trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A(−2;1; 3 ,− ) song song với ( )P và vuông góc
S x− + y+ + −z =
Phương trình đường thẳng d đi qua tâm của mặt cầu ( )S , song song với
( )α : 2x+2y z− − =4 0 và vuông góc với đường thẳng : 1 6 2
A.
1 2
1 0
y t z
x y
Trang 10Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng : 12 9 1,
và mặtthẳng ( )P : 3x+5y z− − =2 0 Gọi d'là hình chiếu của d lên ( )P Phương trìnhtham số của d' là
A.
1 3
2 3 1
Trang 11(ĐH B2004) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng
3 2: 1
A.
1
1 4
A.
2
3 3
Trang 132
1 2 2
− mặt cầu( ) ( ) (2 ) (2 )2
(ĐH B2009) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng
( )P x: −2y+2z− =5 0 và hai điểm A(−3;0;1 , 1; 1;3 ) (B − ) Trong các đường thẳng điqua A và song song với ( )P , đường thẳng mà khoảng cách từ B đến đườngthẳng đó là nhỏ nhất có phương trình là
− , mặtphẳng ( )P x y z: + + + =2 0 Gọi M là giao điểm của d và ( )P Gọi ∆ là đườngthẳng nằm trong ( )P vuông góc với d và cách M một khoảng bằng 42.Phương trình đường thẳng ∆ là
Trang 14∆ = = Phương trình đường thẳng d đi qua
điểm I và cắt hai đường thẳng ∆ ∆1, 2 là
A ∆:
3 42
− và2
− Gọi ∆ là đường thẳng song song với ( )P x y z: + + − =7 0
và cắt d d1, 2 lần lượt tại hai điểm ,A B sao cho AB ngắn nhất Phương trìnhcủa đường thẳng ∆ là
A.
12
5 9
Trang 15hai đường thẳng ∆ ∆1; 2 lần lượt tại ,A B sao cho AB ngắn nhất Phương trìnhđường thẳng d là
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi d đi qua A(3; 1;1− ) , nằm trong mặt phẳng
( )P :x y z− + − =5 0, đồng thời tạo với : 2
( )P : 2x y z− − + =3 0, đồng thời tạo với đường thẳng : 1 1
− một góclớn nhất Phương trình đường thẳng d là
Trang 16Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba đường thẳng 1: 4
2:
Trang 17D ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
(V) d đi qua A(2 ;3 ;1) và có véctơ chỉ phương aur(2; 2;3)
(VI) d’ đi qua A’ (0;-3;-11) và có véctơ chỉ phương auur' 2; 2;9( )
(VII) ar và auur' không cùng phương nên d không song song với d’
(VIII)Vì a aur uur uuur ur; ' AA' 0= nên d và d’ đồng phẳng và chúng cắt nhau
Dựa vào các phát biểu trên, ta kết luận:
A Các phát biểu (I), (III) đúng, các phát biểu (II), (IV) sai.
B Các phát biểu (I), (II) đúng, các phát biểu (III), (IV) sai.
C Các phát biểu (I) đúng, các phát biểu (II), (III), (IV) sai.
D Các phát biểu (IV) sai, các phát biểu còn lại đúng.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng d có phương trình tham số
23
d đi qua điểm A(2;0; 1− ) và có vectơ chỉ phương auurd =(1; 3;5− )
Vậy phương trình chính tắc của d là 2 1
Trang 18Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng ∆ có phương trình chính tắc
∆ đi qua điểm A(3; 1;0− ) và có vectơ chỉ phương auur∆ =(2; 3;1− )
Vậy phương trình tham số của ∆ là
d đi qua điểm M(−2;1;3) và có vectơ chỉ phương auurd =(2; 1;3− )
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng
d đi qua M(−2;2;1) và có vectơ chỉ phương auurd =(1;3;1)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào sau đây là phương trình tham
số của đường thẳng d qua điểm M(−2;3;1) và có vectơ chỉ phương
(1; 2;2)
ar = − ?
Trang 19tắc ∆ của đường thẳng đi qua hai điểm A(1; 2;5− )và B(3;1;1) ?
∆đi qua hai điểmAvà B nên có vectơ chỉ phương uuurAB=(2;3; 4− )
Vậy phương trình chính tắc của ∆ là 1 2 5
x− = y+ = z−
−Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho tam giác ABC có
AM đi qua điểm A(−1;3;2) và có vectơ chỉ phương uuuurAM =(2; 4;1− )
Vậy phương trình chính tắc của AM là 1 3 2
x+ = y− = z−
−Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho tam giác , ABC với
Vì d song song với BC nên d có vectơ chỉ phương a uurd = ( 0;1;2 )
dqua A(1;4; 1− ) và có vectơ chỉ phương auurd
Trang 20Vậy phương trình tham số của d là
14
điểm M(1;3;4) và song song với trục hoành là
A.
1
3 4
y y
x y
x y
Vì d song song với trục hoành nên d có vectơ chỉ phương auur rd = =i (1;0;0)
d đi qua M(1;3;4) và có vectơ chỉ phương auurd
Vậy phương trình tham số của d là
134
y y
1 2:
d có vectơ chỉ phương auurd = −( 2;1;2)
Vì ∆ song song với d nên ∆ có vectơ chỉ phương auur uur∆=a d = −( 2;1;2)
∆ đi qua điểm A(3;1; 1− ) và có vectơ chỉ phương auur∆ = −( 2;1;2)
Vậy phương trình chính tắc của ∆ là 3 1 1
x− = y− =z+
−Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng : 2 1 3
d có vectơ chỉ phương auurd =(2; 1;3− )
Vì ∆ song song với d nên ∆ có vectơ chỉ phương auur uur∆=a d =(2; 1;3− )
∆ đi qua điểm M(1;3; 4− ) và có vectơ chỉ phương auur∆
Trang 21Vậy phương trình tham số của ∆ là
1 23
chính tắc của của đường thẳng ∆ đi qua điểm M(−2;1;1) và vuông góc với
( )P có vectơ pháp tuyến nuurP =(2; 1;1− )
Vì ∆ vuông góc với ( )P nên d có vectơ chỉ phương auur uur∆ =n P =(2; 1;1− )
∆ đi qua điểm M(−2;1;1) và có vectơ chỉ phương auur∆
Vậy phương trình chính tắc của ∆ là 2 1 1
x+ = y− = z−
−Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( )α :x−2y+2z− =3 0.Phương
trình tham số của đường thẳng d đi qua A(2;1; 5− ) và vuông góc với ( )α là
( )α có vectơ pháp tuyến nuurα =(1; 2; 2− )
Vì d vuông góc với ( )α nên d có vectơ chỉ phương auur uurd =nα =(1; 2;2− )
d đi qua A(2;1; 5− ) và có vectơ chỉ phương auurd =(1; 2; 2− )
Vậy phương trình tham số của d là
(Oxz) có vectơ pháp tuyến rj=(0;1;0)
Vì ∆ vuông góc với (Oxz) nên ∆ có vectơ chỉ phương auur r∆ = =j (0;1;0)
∆ đi qua điểm A(2; 1;3− ) và có vectơ chỉ phương auur∆
Vậy phương trình tham số của ∆ là
213
Trang 22Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC có
(2;1; 2 ,) (4; 1;1 ,) (0; 3;1)
A − B − C − Phương trình d đi qua trọng tâm của tam giác
ABC và vuông góc với mặt phẳng ( ABC là)
A.
2
1 2 2
d đi qua G(2; 1;0− ) và có vectơ chỉ phương là auurd =(1; 2; 2− − )
Vậy phương trình tham số của d là
2
1 22
(ĐH D2007) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1;4;2) và B(−1;2;4)
Phương trình d đi qua trọng tâm của OAB∆ và vuông góc với mặt phẳng(OAB là)
(0;1;2 ,) ( 2; 1; 2 ,) (2; 3; 3)
A B − − − C − − Đường thẳng d đi qua điểm B và vuông góc
với mặt phẳng (ABC Phương trình nào sau đây không phải là phương trình)
Trang 23( )
2; 2; 42; 4; 5
∆ đi qua điểm M(2;1; 5 ,− ) và có vectơ chỉ phương auur∆ =a br r, = −( 1;5;1)
Vậy phương trình chính tắc của ∆ là 2 1 5
− Phương trình đường thẳng đi qua điểm
A, đồng thời vuông góc với hai đường thẳng AB và ∆ là
Trang 24Vậy phương trình tham số của ∆ là
∆ có vectơ chỉ phương auur∆=(2; 1;3− )
( )P có vectơ pháp tuyến nuurP =(2;1; 2)
( )β : 3x−5y−2z− =1 0 Phương trình đường thẳng d đi qua điểm M(1;3; 1− ) ,song song với hai mặt phẳng ( ) ( )α β, là
A.
1 14
3 8 1
( )α có vectơ pháp tuyến nuurα =(1; 2;2− )
( )β có vectơ pháp tuyến nuurβ =(3; 5; 2− − )
d đi qua điểm M(1;3; 1− ) và có vectơ chỉ phương là auurd =n nuur uurα, β=(14;8;1)
Vậy phương của d là
1 14
3 81
trình đường thẳng d đi qua điểm A(2; 3; 1− − ) , song song với hai mặt phẳng( ) (α , Oyz) là
Trang 252
3 1
( )α có vectơ pháp tuyến nuurα =(2; 1;2− )
(Oyz có vectơ pháp tuyến ) ri=(1;0;0)
d đi qua điểm A(2; 3; 1− − ) và có vectơ chỉ phương là auurd = n iuur rα, =(0;2;1)
Vậy phương của d là
2
3 21
( )α :x−3y z+ =0 và ( )β :x y z+ − + = =4 0 0 Phương trình tham số của đườngthẳng d là
A.
2
( )α có vectơ pháp tuyến nuurα =(1; 3;1− )
( )β có vectơ pháp tuyến nuurβ =(1;1; 1− )
d có vectơ chỉ phương auurd =n nuur uurα; β=(2;2;4)
d đi qua điểm M(−2;0;2) và có vectơ chỉ phương là auurd
Vậy phương trình tham số của d là
Trang 26( )α có vec tơ pháp tuyến nuurα =(1; 2; 1− − )
( )β có vec tơ pháp tuyến nuurβ =(2;2; 3− )
d đi qua điểm (1; 1;0)M − và có vectơ chỉ phương là auurd =n nuur uurα, β=(8;1;6)
Vậy phương trình của d là 1 1
A.
2
1 2 3
d có vectơ chỉ phương auurd =(2;1; 2− )
∆ đi qua điểm A(2; 1; 3 ,− − ) và có vectơ chỉ phương là auur∆ = k ar uur, d= −( 1;2;0)
Vậy phương của ∆ là
2
1 23
trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A(−2;1; 3 ,− ) song song với ( )P và vuông góc
( )P có vectơ pháp tuyến nuurP =(2; 3;5− )
∆ đi qua điểm A(−2;1; 3 ,− ) và có vectơ chỉ phương là auur∆ =r uurj n, P=(5;0; 2− )
Vậy phương của ∆ là
2 51
S x− + y+ + −z =
Phương trình đường thẳng d đi qua tâm của mặt cầu ( )S , song song với
( )α : 2x+2y z− − =4 0 và vuông góc với đường thẳng : 1 6 2
Trang 27∆ có vectơ chỉ phương auur∆ =(3; 1;1− )
( )α có vectơ pháp tuyến nuurα =(2;2; 1− )
d đi qua điểm I(1; 2;3− ) và có vectơ chỉ phương là auurd =a nuur uur∆, α= −( 1;5;8)
Vậy phương của d là
A.
1 2
1 0
y t z
x y
d − = − = − và mặtthẳng ( )P : 3x+5y z− − =2 0 Gọi d'là hình chiếu của d lên ( )P Phương trìnhtham số của d' là
Trang 28d đi qua điểm B(12;9;1)
Gọi H là hình chiếu của B lên ( )P
( )P có vectơ pháp tuyến nuurP =(3;5; 1− )
BH đi qua B(12;9;1) và có vectơ chỉ phương auuur uurBH =n P =(3;5; 1− )
( )
12 3: 9 51
d đi qua A(0;0; 2− ) và có vectơ chỉ phương auurd' =(62; 25;61− )
Vậy phương trình tham số của d' là
6225
• Gọi ( )Q qua d và vuông góc với ( )P
d đi qua điểm B(12;9;1) và có vectơ chỉ phương auurd =(4;3;1) ( )P có vectơ pháp tuyến nuurP =(3;5; 1− )
( )Q qua B(12;9;1) có vectơ pháp tuyến nuurQ =a nuur uurd, P= −( 8;7;11)
( )Q : 8x−7y−11z−22 0=
• d là giao tuyến của ' ( )Q và ( )P
Tìm một điểm thuộc d', bằng cách cho y=0
Trang 29Giao điểm của d và mặt phẳng (Oxz) là : M0(5;0;5).
• d đi qua điểm A(3; 2; 1− − ) và có vectơ chỉ phương uuurAB= −( 5;1; 1− )
Vậy phương trình chính tắc của d là 3 2 1
x− = y+ = z+