Mục tiêu: + Đề thi giúp học sinh luyện tập và nắm chắc kiến thức về: VTPT, VTCP của đường thẳng; Phương trình đường thẳng tham số, chính tắc, tổng quát, đoạn chắn; Phương trình đường trò
Trang 1Mục tiêu:
+) Đề thi giúp học sinh luyện tập và nắm chắc kiến thức về: VTPT, VTCP của đường thẳng; Phương trình đường thẳng (tham số, chính tắc, tổng quát, đoạn chắn); Phương trình đường tròn, elip; Các dạng bài tập liên quan
+) Cấu trúc đề thi gồm:
Câu 1 (NB): Cho phương trình: ax by c 0 1 với 2 2
0
a b Mệnh đề nào sau đây sai?
A Phương trình 1 là phương trình tổng quát và có véctơ pháp tuyến là na b;
B Nếu a0 thì 1 là đường thẳng song song hoặc trùng với trục Ox
C b0 (1) là đường thẳng song song hoặc trùng với trục Oy
D Điểm M0x y0; 0thuộc đường thẳng (1) khi và chỉ khi ax0by0 c 0
Câu 2 (NB): Tọa độ vectơ chỉ phương của đường thẳng đi qua 2 điểm A(3; 2) và B 1; 4 là:
Câu 3 (NB): Khoảng cách từ điểm M 5; 1 đến đường thẳng : 3x2y130 là
A 13
28
Câu 4 (NB): Cho hai đường thẳng 1: 1
3 4
x y
và 2: 3x4y 10 0 Kết luận nào sau đây là đúng?
A 1 và 2 trùng nhau B 1 và 2 song song
C 1 và 2 vuông góc D 1 và 2 không giao nhau
CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG MẶT PHẲNG
MÔN TOÁN: LỚP 10
BIÊN SOẠN: BAN CHUYÊN MÔN TUYENSINH247.COM
Trang 2Câu 5 (NB): Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , I( 3; 5) là tâm của đường tròn:
A Đường tròn 2 2
: 6 10 1 0
C x y x y B Đường tròn 2 2
: 3 5 9
C Đường tròn 2 2
: 3 5 9
: 3 5 1 0
Câu 6 (TH): Cho đường thẳng d: 3x5y20200 Mệnh đề nào sai trong các mệnh đề sau:
A d song song với đường thẳng : 3x5y2021 0
B d có vectơ pháp tuyến n 3; 5
C d có vectơ chỉ phương u 5; 3
D d có hệ số góc 3
5
k
Câu 7 (TH): Cho hai đường thẳng d1 :mx y m 1, d2 :x my 2 cắt nhau khi và chỉ khi:
Câu 8 (TH): Phương trình đường thẳng đi qua giao điểm của hai đường thẳng 1 : x3y 1 0,
2 :x3y 5 0 và vuông góc với đường thẳng 3: 2x y 7 0 là
A 3x6y 5 0 B 6x3y 5 0 C 3x6y 5 0 D 2x y 100
Câu 9 (TH): Với những giá trị nào của m thì đường thẳng : 3x4y 3 0 tiếp xúc với đường tròn
2 2
A m0; m1 B m4; m 6 C m2 D m6
Câu 10 (TH): Tìm phương trình chính tắc của Elip có trục lớn gấp đôi trục bé và có tiêu cự bằng 4 3.
A
1
36x y9 B
1
36x 24y C
1
24x y6 D
1
16x y4
Câu 11 (VD): Đường thẳng : 3x 4y 12 0 cắt elip
16 9
E tại hai điểm phân biệt M và N Độ dài MN bằng
Câu 12 (VD): Cho ba điểm A1; 2 , B 5; 4 , C 1; 4 Đường cao AA' của tam giác ABCcó phương trình tổng quát là:
Trang 3A 3x4y 8 0 B 3x4y 11 0 C 6x 8y 11 0 D 8x6y130
Câu 13 (VD): Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho ABC có A 2;1 , đường cao BH có phương trình
x y và trung tuyến CM có phương trình x y 1 0 Tọa độ đỉnh C là:
A 4;5 B 4; 5 C 4; 5 D 4;5
Câu 14 (VD): Cho 1: 3x y 0 và 2:mx y 1 0 Tìm mđể 1 2
1 cos ,
2
.
A m 3 hoặc m0 B m0 C m 3 hoặc m0 D m 3
Câu 15 (VD): Phương trình đường tròn C tiếp xúc với trục hoành tại A 2; 0 và khoảng cách từ tâm của
C đến điểm B 6; 4 bằng 5 là:
A 2 2
x y hoặc 2 2
x y
B 2 2
x y hoặc 2 2
x y
C 2 2
x y hoặc 2 2
x y
D 2 2
x y hoặc 2 2
x y
Câu 16 (VD): Cho elip : 2 2 1
8 4
x y
E có các tiêu điểm F F và 1, 2 F có hoành độ dương Đường thẳng d đi 2
qua F và song song với đường phân giác góc phần tư thứ nhất cắt 2 E tại A B, Diện tích của tam giác ABF 1
là:
A 2
4
8
16 3
Câu 17 (VD): Phương trình tiếp tuyến kẻ từ điểm M 3; 1 đến đường tròn C : x2 y2 4x 2y 2 0 là
2 x y hoặc
Trang 4D 2 2 6 3 1 0
2 2 6
Câu 18 (VD): Giả sử x và y liên hệ với nhau bởi hệ thức 36x2 16y2 9 Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của biểu thức
A min 15; max 25
C min 15; max 25
Câu 19 (VDC): Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho đường thẳng :x y 1 0 và hai điểm A 2;1 , B 9;6 Điểm M a b; nằm trên đường thẳng để MA MB nhỏ nhất Giá trị của a b là
Câu 20 (VDC): Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho đường tròn 2 2
Dây cung của C đi qua M 2;1 có độ dài ngắn nhất là:
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT THỰC HIỆN BỞI BAN CHUYÊN MÔN TUYENSINH247.COM
11 A 12 B 13 B 14 C 15 A 16 D 17 B 18 C 19 A 20 B
Trang 5Câu 1:
Phương pháp:
+) Trục Ox: y 0
+) Trục Oy: x 0
Cách giải:
+) Phương trình ax by c 0 là phương trình tổng quát của đường thẳng và có VTPT là na b ;
+) Nếu a0, phương trình 1 trở thành: by c 0 có VTPT là n 0;b 0;1 VTCP u 1;0
Trục Ox: y 0 có VTCP i 1;0
0
by c là đường thẳng song song hoặc trùng với Ox
+) Nếu b 0, phương trình 1 trở thành: ax c 0 có VTCP là u 0;a 0;1
Trục Oy: x 0 có VTCP u 0;1
0
ax c là đường thẳng song song hoặc trùng với Oy
+) Giả sử M0x y0; 0 thuộc đường thẳng ax by c 0 ta được: ax0 by0 c 0
Chọn D
Câu 2:
Phương pháp
Vectơ u 0 được gọi là vectơ chỉ phương của đường thẳng nếu giá của u là đường thẳng song song hoặc
trùng với
Cách giải:
Ta có:
3; 2
1 3; 4 2 4; 2 1; 4
A
AB B
VTCP của đường thẳng đi qua 2 điểm A(3; 2) và B 1; 4 là u 2;1
Chọn A
Câu 3:
Trang 6Phương pháp
Khoảng cách từ M x y đến đường thẳng 0; 0 :Ax By C 0 được cho bởi công thức:
d M
Cách giải:
Khoảng cách từ điểm M 5; 1 đến đường thẳng : 3x2y 13 0 là:
3.5 2 1 13 15 2 13 26 26 13 26 13
13
13 13 13 13
3 2
d M
Chọn D
Câu 4:
Phương pháp:
- Xác định VTPT của 1 và 2
Cách giải:
+)
1
1
x y
+) 2: 3x4y10 0 n2 3; 4
Vậy 1 và 2 vuông góc
Chọn C
Câu 5:
Phương pháp
Phương trình đường tròn khi biết tâm I a b và bán kính ; R có dạng: 2 2 2
x a y b R
Cách giải:
Phương trình đường tròn có tâm I( 3; 5) và bán kính Rlà 2 2 2
x y R
Trang 7Với R3, phương trình đường tròn trở thành 2 2 2
x y Vậy I( 3; 5) là tâm của đường tròn 2 2
: 3 5 9
Chọn C
Câu 6:
Phương pháp:
Cho phương trình: :AxBy C 0
+) VTPT: nA B;
+) VTCP: u B A;
+) Hệ số góc: k A
B
Cách giải:
Phương trình đường thẳng d: 3x5y20200 có:
+) VTPT n 3; 5
+) VTCP u 5; 3
+) 3 5 2020 0 5 3 2020 3 404
5
x y y x y x
Hệ số góc 3
5
k
+) Vì đường thẳng d và có cùng VTPT nên d//
Chọn D
Câu 7:
Phương pháp
Cho hai đường thẳng:
1 :A x1 B y C1 1 0
2 :A x2 B y C2 2 0
Trang 8+) 1 và 2 cắt nhau: 1 1
A B
+) 1 và 2 song song: 1 1 1
A B C
+) 1 và 2 trùng nhau: 1 1 1
A B C
Cách giải:
d1 :mx y m 1 0
d2 :x my 2 0
d và 1 d2 cắt nhau khi và chỉ khi 1 2 1 1
1
m
m
Chọn B
Câu 8:
Phương pháp
+) Xác định tọa độ giao điểm của 1 và 2
+) Phương trình đường thẳng , nhận VTCP của 3 làm VTPT
Cách giải:
Giao điểm A x A;y A của 1 và 2 là nghiệm của hệ phương trình:
3
3;
2
3
A
x
A
Đường thẳng 3 nên n u3 1; 2 Phương trình tổng quát của đường thẳng là:
3
x y
4
3
5
3
Trang 93x 6y 5 0
Vậy : 3x6y 5 0.
Chọn C
Câu 9:
Phương pháp:
Đường thẳng tiếp xúc với đường tròn C khi và chỉ khi khoảng cách từ tâm của C đến đường thẳng bằng bán kính
Cách giải:
*) Xét đường tròn 2 2
+) Tâm I m ;0
+) Bán kính R3
*) Để đường thẳng : 3x4y 3 0 tiếp xúc với đường tròn 2 2
3 24.0 32
3 4
m
3.m 4.0 3 15
3.m 3 15
3 3 15
3 3 15
m
m
3 12
3 18
m
m
4
6
m
m
Vậy m4;m 6
Chọn B
Câu 10:
Phương pháp
Trang 10+) Phương trình chính tắc của Elip có dạng E : x22 y22 1
a b +) Xác định trục lớn, trục bé
+) Áp dụng CT: 2 2 2
b a c
+) Xác định được các giá trị 2
a , 2
b
Cách giải:
*) Gọi phương trình chính tắc của Elip có dạng E : x22 y22 1
a b Trục lớn: 2a
Trục bé: 2b
+) Vì trục lớn gấp đôi trục bé nên ta có: a2b
+) Tiêu cự bằng 4 3 c 2 3
b a c b b b b
Vì a2b 2
16
a
Vậy phương trình chính tắc của Elip : 2 2 1
16 4
x y
Chọn D
Câu 11:
Phương pháp
+) Xác định tọa độ của M và N
+) Áp dụng công thức tìm khoảng cách giữa hai điểm khi biết tọa độ
Cách giải:
Tọa độ giao điểm của đường thẳng và E là nghiệm của hệ phương trình:
0
0;3 3
5
1
16 9
0
x
M y
MN
y
Trang 11Chọn A
Câu 12:
Phương pháp
Bài toán: Viết phương trình đường cao AA' trong tam giác ABC khi biết tọa độ 3 đỉnh A B C, ,
+ Vì AA'BC nên nhận BC làm VTPT
+ Đi qua điểm A
Cách giải:
+ BC 1 5; 4 4 6;8
+ Phương trình tổng quát của AA' đi qua A1; 2 và nhận BC 6;8 là VTPT là
6 x 1 8 y 2 0
6x 6 8y 16 0
6x 8y 22 0
3x 4y 11 0
3x 4y 11 0
Vậy 3x4y 11 0 là phương trình đường cao AA' của tam giác ABC
Chọn B
Câu 13:
Phương pháp:
+) Viết phương trình tổng quát của đường thẳng AC
+) Xác định tọa độ đỉnh C ACCM C
Cách giải:
+) Phương trình tổng quát của đường cao BH : x3y 7 0n BH 1; 3 ; u BH 3;1
+) Vì BHAC Phương trình tổng quát của đường thẳng AC nhận u BH 3;1 là VTPT
Phương trình tổng quát của đường thẳng AC là:
3 x 2 1 y 1 0
Trang 123x 6 y 1 0
3x y 7 0
+) Giao điểm C x C;y C là nghiệm của hệ phương trình:
4; 5
C
Vậy C4; 5
Chọn B
Câu 14:
Phương pháp
Cho hai đường thẳng:
1:A x B y C1 1 0
nhận n1A B1; 1 là VTPT
2:A x B y C2 2 0
nhận n2 A B2; 2 là VTPT
cos ,
n n
Cách giải:
+) Đường thẳng 1: 3x y 0 nhận n1 3; 1 là VTPT
+) Đường thẳng 2:mx y 1 0 nhận n2 m;1 là VTPT
Theo đề bài, ta có:
1 2
1 cos ,
2
2
m
m
3 1 1
2
2 1
m m
2
3.m 1 m 1
3m 2 3m 1 m 1
2
2m 2 3m 0
3 0
3
m m
Vậy m0 hoặc m 3
Trang 13Chọn C
Câu 15:
Phương pháp
+) Đường tròn C tiếp xúc với trục hoành Bán kính bằng giá trị của tung độ của bán kính
+) Viết phương trình tổng quát của đường tròn tâm I
+) Khoảng cách giữa hai điểm: 2 2
I a b B a b IB a a b b
Cách giải:
Gọi I a b là tâm của đường tròn ; C
Vì đường tròn C tiếp xúc với trục hoành tại A 2; 0 nên I2;b R; b
Phương trình đường tròn tâm I2;b và có bán kính R b có dạng:
2 2 2
x y b b
+) Ta có: IB4; 4b Theo bài ra, IB5 2 2
2
2
16 16 8b b 25
2
1
7
b
b
Với b1, phương trình 1 trở thành: 2 2
x y
Với b7, phương trình 1 trở thành: 2 2
x y
Chọn A
Câu 16:
Phương pháp
+) Xác định tiêu điểm F F của Elip 1, 2
Trang 14+) Viết phương trình đường thẳng đi qua F và song song với đường phân giác góc phần tư thứ nhất 2
+) Xác định tọa độ A B,
+) Áp dụng công thức Hê-rông để tính diện tích: S p p a p b p c với plà nửa chu vi của tam giác
Cách giải:
*) Xét elip : 2 2 1
8 4
x y
E ta có:
+) Trục lớn a2 2
+) Trục bé b2
+) 2 2 2 8 4 4 2
2
c
c
Tiêu điểm: F12; 0 , F22; 0 (Vì F có hoành độ dương) 2
*) Viết phương trình đường thẳng d
+) Phương trình đường phân giác góc phần tư thứ nhất : x y 0
+) Vì đường thẳng d song song với đường phân giác góc phần tư thứ nhất nên n d n d 1; 1
+) Vì đường thẳng d đi qua F22; 0 nên phương trình tổng quát của đường thẳng d là:
1 x 2 1 y 0 0 x 2 y 0 0 x y 2 0
+) Tọa độ giao điểm A B, của elip : 2 2 1
8 4
x y
E và đường thẳng d x: y 2 0 là nghiệm của hệ phương trình:
0 2
0; 2 , ;
3 3 3
2
2 3
x y
x
x y
y
+) 1
8 2 2; 0 , 0; 2 , ;
3 3
Trang 152 2
AB
2 2
1
BF
Chu vi tam giác ABF là 1 8 2 2 2 10 2 8 2
Nửa chu vi tam giác ABF là 1 8 2 : 24 2
Chọn D
Câu 17:
Phương pháp
Đường thẳng : Ax By C 0 tiếp xúc với đường tròn tâm I a b; , bán kính R:
Cách giải:
+) Xét đường tròn 2 2
C x y x y , ta có:
- Tâm I 2; 1
- Bán kính R 22 12 2 3
+) Giả sử phương trình tổng quát của đường thẳng đi qua điểm M 3; 1 là:
+) Theo đề bài, là tiếp tuyến kẻ từ điểm M 3; 1 đến đường tròn C : x2 y2 4x 2y 2 0 nên:
a b
Trang 162 2
3
a b
2
3
2
3
2
2
2a 4ab b 0
2a 4ab b 0
2
2
b b
a
b b
a
+) Chọn b 1
2
2
a a
2
a ; b 1 Phương trình đường thẳng là: 2 6
2
a ; b 1 Phương trình đường thẳng là: 2 6
Vậy phương trình tiếp tuyến kẻ từ điểm M 3;1 đến đường tròn C :x2 y2 4x 2y 2 0 là:
Trang 17Chọn B
Câu 18:
Phương pháp
Đường thẳng :Ax By C 0 và elip
: x y 1
E
a b Khi đó, E và có điểm chung khi
A a B b C
Cách giải:
Tập hợp giá trị của P là nghiệm của hệ:
4 16
I
x y P
x y P
Xét elip
1 9
4 16
Hệ I có nghiệm 2 1 2 9 2
2
9
2
25
5
5 5 4
P
5
Chọn C
Câu 19:
Phương pháp
+ Xác định tọa độ điểm đối xứng với điểm A qua đường thẳng
+ Áp dụng bất đẳng thức trong tam giác để xác định khoảng cách nhỏ nhất
Cách giải:
Trang 18+) Thay tọa độ điểm A 2;1 và B 9;6 vào đường thẳng :x y 1 0 ta được: 2 1 1 2 0 và
9 6 1 4 0 Hai điểm A 2;1 và B 9;6 nằm cùng phía so với đường thẳng : x y 1 0
+) Gọi A' là điểm đối xứng với điểm A qua đường thẳng
Xét : x y 1 0 n 1; 1 ;u 1;1 Phương trình đường thẳng d qua A 2;1 vuông góc với (nhận u 1;1 làm VTPT) là:
1 x 2 1 y 1 0 x 2 y 1 0 x y 3 0
Gọi H d Tọa độ điểm H là nghiệm của hệ phương trình: 1 0 1 1; 2
H
Xác định tọa độ điểm A' là điểm đối xứng với A 2;1 qua
'
'
2
1
0 2
' 0;3
2
2
A
A
x
x
A
+) Xét A MB' ta có: MA' MB A B (bất đẳng thức tam giác) '
' 0;3
9;6
A
A
B
+) Ta có: MA MB MA' MB A B' 3 10
Dấu “ ” xảy ra khi MA MB MA' MB A B' 3 10 Ba điểm A B M', , thẳng hàng
MA MB Ba điểm A B M', , thẳng hàng và M
Điều kiện 1 : M a b 1 0 1
Trang 19Điều kiện 2: Ba điểm A B M', , thẳng hàng
Phương trình tổng quát của đường thẳng A'B nhận
'B
A
n làm VTPT là:
1 x 0 3 y 3 0 x 3y 9 0
Vì ba điểm A B M', , thẳng hàng nên M a b thuộc đường thẳng ; A'B suy ra:
a b
Từ điều kiện 1 và điều kiện 2 ta có hệ phương trình: 1 0 3 7
a b
Vậy a b 7.
Chọn A
Câu 20:
Phương pháp:
+ Xác định tâm và bán kính của đường tròn
+ Áp dụng kiến thức: Quan hệ giữa cạnh và góc trong tam giác vuông; Trong một đường tròn, dây lớn hơn thì gần tâm hơn, dây gần tâm hơn thì lớn hơn; Đinhk lý Py-ta-go
Cách giải:
+) Xét đường tròn 2 2
C x y x y , ta có:
- Tâm I 1; 2
- Bán kính R 12 22 25 30
Trang 20+) Giả sử, dây cung AB của đường tròn C đi qua M và vuông góc với IM, CD là dây cung tùy ý đi qua
M và IH CD
Xét IMH vuông tại H ta có: IM IH (trong tam giác vuông cạnh huyền là cạnh lớn nhất)
Xét đường tròn C có tâm 1;2 I :
- IM là khoảng cách từ tâm I đến dây cung AB
- IH là khoảng cách từ tâm I đến dây cung CD
Vì IM IH AB CD (Khoảng cách từ tâm đến dây cung càng lớn thì dây cung càng nhỏ)
AB là dây cung đi qua M có độ dài ngắn nhất
IM
Xét IMA vuông tại M, áp dụng định lý Py-ta-go ta có:
Vì IM AB tại M nên M là trung điểm của AB AB 2MA 2.2 7 4 7
Vậy dây cung của C đi qua M có độ dài ngắn nhất bằng 4 7
Chọn B