TopStudy

Đáp án và lời giải

Bài tập Bài 2. Đường thẳng trong mặt phẳng tọa độ có đáp án

Về trang đề

Câu 1

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

+ Đường thẳng y = 2x + 3 là đồ thị của hàm số y = 2x + 3.

Ta có y = 2x + 3 ⇔ 2x – y + 3 = 0

⇒ a = 2 ; b = −1 ; c = 3.

Vậy a = 2 ; b = −1 ; c = 3.

+ Đường thẳng y = −x + 1 là đồ thị của hàm số y = −x + 1.

Ta có y = −x + 1 ⇔ x + y − 1 = 0

⇒ a = 1 ; b = 1 ; c = −1.

Vậy a = 1 ; b = 1 ; c = −1.

+ Đường thẳng y = 3 là đồ thị của hàm số y = 3.

Ta có y = 3 ⇔ y − 3 = 0 ⇔ 0x + y − 3 = 0.

⇒ a = 0 ; b = 1 ; c = −3.

Vậy a = 0 ; b = 1 ; c = −3.

+ Đường thẳng x = −2 là đồ thị của hàm số x = −2.

Ta có x = −2 ⇔ x + 2 = 0 ⇔ x + 0y + 2 = 0.

⇒ a = 1 ; b = 10; c = 2.

Vậy a = 1 ; b = 10; c = 2.

Câu 2

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Ta có n→.u→\overrightarrow{n}.\overrightarrow{u} = a.b + b.(−a) = 0 ⇒ n→\overrightarrow{n} ⊥ u→\overrightarrow{u}

⇒ phương của hai vectơ n→\overrightarrow{n} và u→\overrightarrow{u} vuông góc với nhau.

Vậy n→.u→\overrightarrow{n}.\overrightarrow{u} = 0 và phương của hai vectơ và vuông góc với nhau.

Câu 3

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b)

Vì u→\overrightarrow{u} có giá song song hoặc trùng với Δ mà M0M→\overrightarrow{{M}_{0}M} trùng với Δ có giá song song hoặc trùng với M0M→\overrightarrow{{M}_{0}M}

Do đó u→\overrightarrow{u} cùng phương với M0M→\overrightarrow{{M}_{0}M}.

Mặt khác vectơ u→\overrightarrow{u}và vuông góc với vecto n→\overrightarrow{n} nên u→\overrightarrow{u} vuo^nggoˊcvới^{vuông góc với} M0M→\overrightarrow{{M}_{0}M} vuông góc với nhau.

Câu 4

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Với mỗi điểm M(x; y) thuộc Δ khi đó M0M→\overrightarrow{{M}_{0}M} = (x – x0; y – y0).

Do u→\overrightarrow{u} là vectơ chỉ phương của Δ nên u→\overrightarrow{u} và M0M→\overrightarrow{{M}_{0}M} cùng phương.

Tức là có số t ≠ 0 để M0M→\overrightarrow{{M}_{0}M} = tu→\overrightarrow{u}

⇒ (x – x0; y – y0) = t(u1; u2).

⇔ (x – x0; y – y0) = (tu1; tu2) .

⇔ {x−x0=tu1y−y0=tu2⇔{x=x0+tu1y=y0+tu2\{\begin{matrix}x-{x}_{0}=t{u}_{1} \\ y-{y}_{0}=t{u}_{2}\end{matrix}\Leftrightarrow \{\begin{matrix}x={x}_{0}+t{u}_{1} \\ y={y}_{0}+t{u}_{2}\end{matrix}

Vậy tọa độ điểm M thỏa mãn {x=x0+tu1y=y0+tu2\{\begin{matrix}x={x}_{0}+t{u}_{1} \\ y={y}_{0}+t{u}_{2}\end{matrix} .

Câu 5

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Phương trình tham số của đường thẳng d đi qua điểm B(−9; 5) và nhận v→\overrightarrow{v} = (8; −4) làm vectơ chỉ phương là:

Câu 6

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Giả sử điểm P trên d có tung độ bằng 1 có tọa độ là P(x; 1).

Vì P nằm trên d nên thay y = 1 vào phương trình ta được : {x=−9+8ty=5−4t\{\begin{matrix}x=-9+8t \\ y=5-4t\end{matrix}

{x=−9+8t1=5−4t\{\begin{matrix}x=-9+8t \\ 1=5-4t\end{matrix}.

Từ phương trình 1 = 5 − 4t ⇒ t = 1.

Thay t = 1 vào phương trình x = −9 + 8t, ta được: x = −9 + 8. 1 = −1.

Vậy P = (−1; 1).

Câu 7

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Đường thẳng d đi qua M(1; 1) nhận vectơ v→\overrightarrow{v} = (40; 30) làm vectơ chỉ phương.

Khi đó phương trình tham số của đường thẳng d là: {x=1+40ty=1+30t\{\begin{matrix}x=1+40t \\ y=1+30t\end{matrix}

Câu 8

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Thay t = 2 vào phương trình đường thẳng d :{x=1+40ty=1+30t\{\begin{matrix}x=1+40t \\ y=1+30t\end{matrix} , ta được:

⇒{x=1+40.2y=1+30.2⇒{x=81y=61\{\begin{matrix}x=1+40.2 \\ y=1+30.2\end{matrix}\Rightarrow \{\begin{matrix}x=81 \\ y=61\end{matrix}

Vậy tọa độ của xe tương ứng với t = 2 là (81 ; 61).

Thay t = 4 vào phương trình đường thẳng d: {x=1+40ty=1+30t\{\begin{matrix}x=1+40t \\ y=1+30t\end{matrix}, ta được:

{x=1+40.4y=1+30.4⇔{x=161y=121\{\begin{matrix}x=1+40.4 \\ y=1+30.4\end{matrix}\Leftrightarrow \{\begin{matrix}x=161 \\ y=121\end{matrix}

Vậy tọa độ của xe tương ứng với t = 4 là (161 ; 121).

Câu 9

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: n→\overrightarrow{n} = (a; b) là vectơ pháp tuyến của đường thẳng Δ ⇒ u→\overrightarrow{u} = (b; −a) là vectơ chỉ phương của Δ.

Suy ra phương trình tham số của Δ đi qua M0_{0}(x0_{0};y0_{0}) nhận u→\overrightarrow{u} = (b; −a) làm vectơ chỉ phương là {x=x0+bty=y0−at\{\begin{matrix}x={x}_{0}+bt \\ y={y}_{0}-at\end{matrix} .

Vì M thuộc Δ nên tọa độ của M thoả mãn {x=x0+bty=y0−at\{\begin{matrix}x={x}_{0}+bt \\ y={y}_{0}-at\end{matrix} .

Xét hệ {x=x0+bt(1)y=y0−at(2)\{\begin{matrix}x={x}_{0}+bt(1) \\ y={y}_{0}-at(2)\end{matrix}

Từ phương trình (1) suy ra x – x0_{0} = bt ⇒ t =x−x0b\frac{x-{x}_{0}}{b} (với b ≠ 0)

Thay t = x−x0b\frac{x-{x}_{0}}{b} vào y = y0_{0} – at ta được :

y – y0_{0} + a. x−x0b\frac{x-{x}_{0}}{b} = 0 ⇔ a(x – x0_{0}) + b(y – y0_{0}) = 0.

⇔ ax + by + c = 0 (với c = −ax0_{0} – by0_{0}).

Vậy M(x; y) thuộc Δ thì M có tọa độ thỏa mãn phương trình:

a(x – x0_{0}) + b(y – y0_{0}) = 0 hay ax + by + c = 0 (với c = −ax0_{0} – by0_{0}).

Câu 10

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Đường thẳng Δ có vectơ pháp tuyến n→\overrightarrow{n} = (3; 5) nên có vectơ chỉ phương u→\overrightarrow{u} = (5; −3).

Khi đó phương trình tổng quát của Δ là 3(x – 1) + 5(y – 1) = 0 ⇔ 3x + 5y – 8 = 0

Phương trình tham số của Δ là {x=1+5ty=1−3t\{\begin{matrix}x=1+5t \\ y=1-3t\end{matrix} .

Vậy phương trình tổng quát của Δ là 3x + 5y −8 = 0 và phương trình tham số của Δ là {x=1+5ty=1−3t\{\begin{matrix}x=1+5t \\ y=1-3t\end{matrix} .

Câu 11

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Đường thẳng Δ đi qua O(0; 0) và có vectơ chỉ phương u→\overrightarrow{u} = (2; −7) ⇒ vectơ pháp tuyến n→\overrightarrow{n} = (7; 2)

Ta có phương trình tham số của Δ là: {x=0+2ty=0−7t⇔{x=2ty=−7t\{\begin{matrix}x=0+2t \\ y=0-7t\end{matrix}\Leftrightarrow \{\begin{matrix}x=2t \\ y=-7t\end{matrix}

Phương trình tổng quát của Δ là 7(x – 0) + 2(y – 0) = 0 ⇔ 7x + 2y = 0.

Vậy phương trình tham số của Δ là {x=2ty=−7t\{\begin{matrix}x=2t \\ y=-7t\end{matrix} ; phương trình tổng quát của Δ là 7x + 2y = 0.

Câu 12

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

c) Đường thẳng Δ đi qua hai điểm M(4; 0), N(0; 3) nên có vectơ chỉ phương u→=MN→\overrightarrow{u}=\overrightarrow{MN} = (−4; 3) ⇒ vectơ pháp tuyến n→\overrightarrow{n} = (3; 4).

Phương trình tham số của Δ là: {x=4−4ty=0+3t⇔{x=4−4ty=3t\{\begin{matrix}x=4-4t \\ y=0+3t\end{matrix}\Leftrightarrow \{\begin{matrix}x=4-4t \\ y=3t\end{matrix}

Phương trình tổng quát của Δ là: 3(x − 4) + 4(y − 0) = 0 ⇔ 3x + 4y − 12 = 0.

Vậy phương trình tham số của Δ là {x=4−4ty=3t\{\begin{matrix}x=4-4t \\ y=3t\end{matrix} ; phương trình tổng quát của Δ là 3x + 4y − 12 = 0.

Câu 13

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Ta có v→\overrightarrow{v} = (3; −4) là vectơ chỉ phương của đường thẳng Δ ⇒ n→\overrightarrow{n} = (4; 3) là vectơ pháp tuyến.

Phương trình tổng quát của đường thẳng Δ đi qua điểm A(1; 2) và nhận n→\overrightarrow{n} = (4; 3) là vectơ pháp tuyến là:

4(x − 1) + 3(y − 2) = 0 ⇔ 4x + 3y − 10 = 0.

Vậy phương trình tổng quát của đường thẳng Δ là 4x + 3y − 10 = 0.

Câu 14

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Điểm M là giao điểm của đường thẳng Δ và trục hoành, nên tọa độ của M thỏa mãn hệ phương trình:

{4x+3y−10=0y=0⇔{x=104=52y=0⇔M(52;0)\{\begin{matrix}4x+3y-10=0 \\ y=0\end{matrix}\Leftrightarrow \{\begin{matrix}x=\frac{10}{4}=\frac{5}{2} \\ y=0\end{matrix}\Leftrightarrow M(\frac{5}{2};0)

Vậy giao điểm của đường thẳng Δ và trục hoành là M(52;0)M(\frac{5}{2};0) .

Câu 15

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Câu 16

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Nước từ vòi chảy với tốc độ là 2 m3^{3}/h nên sau x giờ thì số nước chảy vào bể là 2x (m3^{3}/h).

Vì trong bể chứa sẵn 5 m3^{3} nước nên sau x giờ số nước trong bể là 2x + 5 (m3^{3}).

Vậy biểu thức tính thể tích y của nước có trong bể sau x giờ là: y =2x + 5.

Câu 17

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Đồ thị d của hàm số y = 2x + 5 là đường thẳng đi qua hai điểm A(−52;0)A(-\frac{5}{2};0) và B(0; 5) nên ta có hình vẽ sau:

Hình minh hoạ

Câu 18

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

c) Ta có: y = 2x + 5 ⇔ 2x – y + 5 = 0

⇒ Phương trình tổng quát của đường thẳng d là 2x – y + 5 = 0

Ta có d nhận n→\overrightarrow{n} = (2; −1) là vectơ pháp tuyến nên u→\overrightarrow{u} = (1; 2) là vectơ chỉ phương của đường thẳng d.

Phương trình tham số của đường thẳng d đi qua điểm B(0; 5) và nhận u→\overrightarrow{u}= (1; 2) là vectơ chỉ phương là: {x=ty=5+2t\{\begin{matrix}x=t \\ y=5+2t\end{matrix}

Vậy phương trình tham số của đường thẳng d là:{x=ty=5+2t\{\begin{matrix}x=t \\ y=5+2t\end{matrix} ; phương trình tổng quát của d là: 2x – y + 5 = 0.

Câu 19

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Đường thẳng d1_{1} và d2_{2} có vectơ pháp tuyến lần lượt là n1→\overrightarrow{{n}_{1}} = (1; −5) và n2→\overrightarrow{{n}_{2}}= (10; 2).

Ta có: n1→.n2→\overrightarrow{{n}_{1}}.\overrightarrow{{n}_{2}} = 1. 10 + (−5). 2 = 0 nên n1→\overrightarrow{{n}_{1}} và n2→\overrightarrow{{n}_{2}} là hai vectơ vuông góc, suy ra d1_{1} ⊥ d2_{2}.

Vậy d1_{1} và d2_{2} vuông góc với nhau.

Giải hệ phương trình {x−5y+9=010x+2y+7=10\{\begin{matrix}x-5y+9=0 \\ 10x+2y+7=10\end{matrix} ta được {x=−352y=9352\{\begin{matrix}x=-\frac{3}{52} \\ y=\frac{93}{52}\end{matrix}

Suy ra d1_{1} và d2_{2} cắt nhau tại điểm có tọa độ (−352;9352)(-\frac{3}{52};\frac{93}{52}) .

Vậy d1_{1} và d2_{2} vuông góc và cắt nhau tại điểm có tọa độ (−352;9352)(-\frac{3}{52};\frac{93}{52}) .

Câu 20

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Câu 21

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Vì d1_{1} song song với d2_{2}: x + 3y + 2 = 0 nên d1_{1} nhận n→\overrightarrow{n} = (1; 3) là vectơ pháp tuyến.

Phương trình đường thẳng d1_{1} đi qua điểm A(2; 3) và nhận n→\overrightarrow{n} = (1; 3) là vectơ pháp tuyến là:

(x − 2) + 3(y − 3) = 0 ⇔ x + 3y − 11 = 0.

Vậy phương trình đường thẳng d1_{1} là x + 3y − 11 = 0.

Câu 22

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Vectơ pháp tuyến của đường thẳng d3_{3} là n3→\overrightarrow{{n}_{3}}(3; -1).

Vì đường thẳng d1_{1}vuông góc với đường thẳng d3_{3} nên vectơ pháp tuyến của d3_{3} là vectơ chỉ phương của d1_{1}. Khi đó phương trình đường thẳng d1_{1} đi qua điểm B(4; -1) và nhận (3; -1) làm vectơ chỉ phương là:{x=4+3ty=−1−t\{\begin{matrix}x=4+3t \\ y=-1-t\end{matrix} ⇔x−43=y+1−1\frac{x-4}{3}=\frac{y+1}{-1} ⇔ – x + 4 = 3y + 3 ⇔ x + 3y – 1 = 0.

Vậy phương trình đường thẳng d1_{1} là: x + 3y – 1 = 0.

Câu 23

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Câu 24

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Câu 25

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: y = x ⇔ x − y = 0 và y = 2x + 1 ⇔ 2x − y + 1 = 0

⇒ Phương trình đường thẳng của đồ thị hàm số y = x là d1_{1}: x − y = 0 ⇒ vectơ pháp tuyến của d1_{1} là n1→\overrightarrow{{n}_{1}} = (1; −1).

Phương trình đường thẳng của đồ thị hàm số y = 2x + 1 là d2_{2}: 2x − y + 1 = 0 ⇒ vectơ pháp tuyến của d2_{2} là n2→\overrightarrow{{n}_{2}} = (2; −1).

⇒ cos(d1_{1}, d2_{2}) = ∣n1→.n2→∣∣n1→∣.∣n2→∣=∣1.2+(−1).(−1)∣12+12.22+(−1)2=310\frac{|\overrightarrow{{n}_{1}}.\overrightarrow{{n}_{2}}|}{|\overrightarrow{{n}_{1}}|.|\overrightarrow{{n}_{2}}|}=\frac{|1.2+(-1).(-1)|}{\sqrt{{1}^{2}+{1}^{2}}.\sqrt{{2}^{2}+{(-1)}^{2}}}=\frac{3}{\sqrt{10}}.

⇒ (d1_{1}, d2_{2}) = 18°26′.

Vậy góc giữa hai đường thẳng là đồ thị của hàm số y = x và y = 2x + 1 bằng 18°26′.

Câu 26

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hai đường thẳng d1_{1}: 4x − 3y + 2 = 0 và d2_{2}: 4x − 3y + 12 = 0 đều có vectơ pháp tuyến là :n→\overrightarrow{n} = (4 ; −3)

Suy ra d1_{1} và d2_{2} song song hoặc trùng nhau.

Lấy A(0; 4) ∈ d2_{2}. Thay tọa độ của A vào d1_{1} ta có: 4.0 – 3.4 + 2 = −10 ≠ 0 ⇒ A ∉ d1_{1}.

Vậy d1_{1} và d2_{2} song song với nhau.

Khi đó khoảng cách từ A đến d1_{1} chính là khoảng cách giữa hai đường thẳng d1_{1} và d2_{2}.

Ta có d(A, d1_{1}) = ∣4.0−3.4+2∣42+(−3)2=105\frac{|4.0-3.4+2|}{\sqrt{{4}^{2}+{(-3)}^{2}}}=\frac{10}{5} = 2.

Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng d1_{1} và d2_{2} là 2.

Câu 27

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Ta có u→\overrightarrow{u} = (2; 1) là vectơ chỉ phương của d nên d nhận n→\overrightarrow{n} = (1; −2) là vectơ pháp tuyến.

Phương trình tham số của đường thẳng d đi qua A(−1; 5) và nhận u→\overrightarrow{u} = (2; 1) là vectơ chỉ phương là: {x=−1+2ty=5+t\{\begin{matrix}x=-1+2t \\ y=5+t\end{matrix}

Phương trình tổng quát của đường thẳng d đi qua A(−1; 5) và nhận n→\overrightarrow{n} = (1; −2) là vectơ pháp tuyến là: 1(x + 1) −2(y − 5) = 0 ⇔ x − 2y + 11 = 0.

Vậy phương trình tham số của d là {x=−1+2ty=5+t\{\begin{matrix}x=-1+2t \\ y=5+t\end{matrix} ; phương trình tổng quát của d là x − 2y + 11 = 0.

Câu 28

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Phương trình tổng quát của d đi qua B(4; −2) và nhận n→\overrightarrow{n} = (3; −2) là vectơ pháp tuyến là: 3(x − 4) − 2(y + 2) = 0 ⇔ 3x − 2y – 16 = 0.

Ta có n→\overrightarrow{n} = (3; −2) là vectơ pháp tuyến của d nên d nhận u→\overrightarrow{u} = (2; 3) là vectơ chỉ phương.

Phương trình tham số của d đi qua B(4; −2) và nhận u→\overrightarrow{u} = (2; 3) làm vectơ chỉ phương là:{x=4+2ty=−2+3t\{\begin{matrix}x=4+2t \\ y=-2+3t\end{matrix}.

Vậy đường thẳng d có phương trình tổng quát là 3x − 2y – 16 = 0; phương trình tham số là {x=4+2ty=−2+3t\{\begin{matrix}x=4+2t \\ y=-2+3t\end{matrix}.

Câu 29

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

a) Ta có BC→\overrightarrow{BC} = (4; 2) ⇒ đường thẳng BC nhận n→\overrightarrow{n} = (2; −4) là vectơ pháp tuyến.

Phương trình tổng quát của đường thẳng BC đi qua B(1; 2) và nhận n→\overrightarrow{n} = (2; −4) làm vectơ pháp tuyến là: 2(x − 1) − 4(y − 2) = 0 ⇔ 2x − 4y + 6 = 0 ⇔ x − 2y + 3 = 0.

Vậy phương trình tổng quát của đường thẳng BC là x − 2y + 3 = 0.

Câu 30

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Ta có M là trung điểm của BC ⇒ M( 1+52;2+42\frac{1+5}{2};\frac{2+4}{2} ) ⇒ M(3; 3)

Phương trình tham số của trung tuyến AM đi qua A(2; 5) và nhận AM→\overrightarrow{AM} = (1; −2) làm vectơ chỉ phương là: {x=2+ty=5−2t\{\begin{matrix}x=2+t \\ y=5-2t\end{matrix}

Vậy phương trình tham số của trung tuyến AM là:{x=2+ty=5−2t\{\begin{matrix}x=2+t \\ y=5-2t\end{matrix} .

Câu 31

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

c) Phương trình đường cao AH đi qua A(2; 5) và nhận BC→\overrightarrow{BC} = (4; 2) là vectơ pháp tuyến là: 4(x − 2) + 2(y − 5) = 0 ⇔ 4x + 2y – 18 = 0 ⇔ 2x + y – 9 = 0.

Vậy phương trình dường cao AH là: 2x + y – 9 = 0.

Câu 32

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Vì Δ song song với đường thẳng 3x + y + 9 = 0 nên Δ nhận n→\overrightarrow{n} = (3; 1) làm vectơ pháp tuyến và u→\overrightarrow{u} = (1; −3) làm vectơ chỉ phương.

⇒ Phương trình tổng quát đường thẳng Δ đi qua A(2; 1) và nhận n→\overrightarrow{n} = (3; 1) làm vectơ pháp tuyến là: 3(x − 2) + 1(y − 1) = 0 ⇔ 3x + y – 7 = 0.

Phương trình tham số của Δ đi qua A(2; 1) và nhận u→\overrightarrow{u} = (1; −3) làm vectơ chỉ phương là: {x=2+ty=1−3t\{\begin{matrix}x=2+t \\ y=1-3t\end{matrix} .

Vậy phương trình tổng quát đường thẳng Δ là 3x + y – 7 = 0; phương trình tham số của Δ là {x=2+ty=1−3t\{\begin{matrix}x=2+t \\ y=1-3t\end{matrix} .

Câu 33

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

b) Vì Δ vuông góc với đường thẳng 2x − y − 2 = 0 nên Δ nhận u→\overrightarrow{u} = (2; −1) làm vectơ chỉ phương và n→\overrightarrow{n} = (1; 2) làm vectơ pháp tuyến.

⇒ Phương trình tổng quát đường thẳng Δ đi qua B(−1; 4) và nhận n→\overrightarrow{n} = (1; 2) làm vectơ pháp tuyến là: 1(x + 1) + 2(y − 4) = 0 ⇔ x + 2y – 7 = 0.

Phương trình tham số của Δ đi qua B(−1; 4) và nhận u→\overrightarrow{u} = (2; −1) làm vectơ chỉ phương là: {x=−1+2ty=4−t\{\begin{matrix}x=-1+2t \\ y=4-t\end{matrix} .

Vậy phương trình tổng quát đường thẳng Δ là x + 2y – 7 = 0; phương trình tham số của Δ là {x=−1+2ty=4−t\{\begin{matrix}x=-1+2t \\ y=4-t\end{matrix} .

Câu 34

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Giao điểm A của d và trục Ox là nghiệm của hệ phương trình:

{x=2−t0=5+3t⇔{x=2+53=113t=−53⇒{x=113y=0⇒A(113;0)\{\begin{matrix}x=2-t \\ 0=5+3t\end{matrix}\Leftrightarrow \{\begin{matrix}x=2+\frac{5}{3}=\frac{11}{3} \\ t=-\frac{5}{3}\end{matrix}\Rightarrow \{\begin{matrix}x=\frac{11}{3} \\ y=0\end{matrix}\Rightarrow A(\frac{11}{3};0)

Giao điểm B của d và trục Oy là nghiệm của hệ phương trình: {0=2−ty=5+3t⇔{t=2y=11\{\begin{matrix}0=2-t \\ y=5+3t\end{matrix}\Leftrightarrow \{\begin{matrix}t=2 \\ y=11\end{matrix}

⇒ {x=0y=11\{\begin{matrix}x=0 \\ y=11\end{matrix}

⇒ B(0; 11).

Vậy d cắt hai trục tọa độ tại các điểm A(113;0)A(\frac{11}{3};0) và B(0; 11).

Câu 35

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Δ: 3x + 4y – 10 = 0 có n→\overrightarrow{n} = (3; 4) là vectơ pháp tuyến.

Δ′: 6x + 8y – 1 = 0 có n′→\overrightarrow{{n}^{'}} = (6; 8) là vectơ pháp tuyến.

Ta có: 36=48(=12)\frac{3}{6}=\frac{4}{8}(=\frac{1}{2}) nên n→\overrightarrow{n} và n′→\overrightarrow{n'} cùng phương.

Suy ra Δ và Δ′ song song hoặc trùng nhau.

Lấy điểm M(2; 1) ∈ Δ, thay tọa độ điểm M vào Δ′ ta có:

6.2 + 8.1 – 1 = 0 ⇔ 19 = 0 (vô lý).

⇒ M ∉ Δ′.

Do đó Δ // Δ′.

Khi đó khoảng cách giữa hai đường thẳng Δ và Δ′ là khoảng cách từ điểm M đến Δ′.

⇒ d(Δ, Δ′) = d(M, Δ′) = ∣6.2+8.1−1∣62+82=1910\frac{|6.2+8.1-1|}{\sqrt{{6}^{2}+{8}^{2}}}=\frac{19}{10} = 1,9.

Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng Δ và Δ′ là 1,9.

Câu 36

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đường thẳng d: 12x − 5y + 16 = 0 có vectơ pháp uyến là n→\overrightarrow{n} = (12; −5).

Khoảng cách ngắn nhất từ điểm M đến điểm S chính là khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng d

Ta có: d(M; d) = ∣12.5−5.10+16∣122+(−5)2=2613\frac{|12.5-5.10+16|}{\sqrt{{12}^{2}+{(-5)}^{2}}}=\frac{26}{13} = 2.

Vậy khoảng cách ngắn nhất từ M đến S là 2.

Câu 37

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Ta có: AB→\overrightarrow{AB} = (10; 5), AC→\overrightarrow{AC} = (6; −4), BC→\overrightarrow{BC} = (−4; −9).

Phương trình đường thẳng AB đi qua điểm A(−1; 1) và nhận AB→\overrightarrow{AB} làm vectơ chỉ phương nên nhận n1→\overrightarrow{{n}_{1}} = (5; −10) là vectơ pháp tuyến là:

5(x + 1) − 10(y − 1) = 0 ⇔ 5x − 10y + 15 = 0 ⇔ x − 2y + 3 = 0.

Phương trình đường thẳng AC đi qua điểm A(−1; 1) và nhận AB→\overrightarrow{AB} làm vectơ chỉ phương nên nhận n2→\overrightarrow{{n}_{2}} = (4; 6) là vectơ pháp tuyến là:

4(x + 1) + 6(y − 1) = 0 ⇔ 4x + 6y – 2 = 0 ⇔ 2x + 3y – 1 = 0.

Phương trình đường thẳng BC đi qua điểm B(9; 6) và nhận BC→\overrightarrow{BC} làm vectơ chỉ phương nên nhận n3→\overrightarrow{{n}_{3}} = (9; −4) là vectơ pháp tuyến là:

9(x − 9) − 4(y − 6) = 0 ⇔ 9x − 4y – 57 = 0.

Vậy phương trình của các đường thẳng AB, AC, BC lần lượt là: 10x − 2y + 3 = 0; 2x + 3y – 1 = 0; 9x − 4y – 57 = 0.

Câu 38

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Câu 39

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

c) Ta có: d(A; BC) = ∣9.(−1)−4.1−57∣92+(−4)2=7097\frac{|9.(-1)-4.1-57|}{\sqrt{{9}^{2}+{(-4)}^{2}}}=\frac{70}{\sqrt{97}}

Vậy khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng BC là 7097\frac{70}{\sqrt{97}} .