TopStudy

Đáp án và lời giải

Bài tập Góc giữa hai đường thẳng lớp 12 (có lời giải)

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Có u1→=(2;−2;1),u2→=(1;3;4)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {2; - 2;1} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( {1;3;4} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của d1_{1}; d2_{2}.

Ta có cos⁡(d1,d2)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣2.1+(−2).3+1.4∣22+(−2)2+12.12+32+42=0\cos \left( {{d_1},{d_2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {2.1 + \left( { - 2} \right).3 + 1.4} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {1^2}} .\sqrt {{1^2} + {3^2} + {4^2}} }} = 0.

Suy ra (d1_{1}, d2_{2}) = 90°.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Có u1→=(2;1;−2),u2→=(2;−1;1)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {2;1; - 2} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( {2; - 1;1} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của d; d'.

Ta có cos⁡(d,d′)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣2.2+1.(−1)+(−2).1∣22+12+(−2)2.22+(−1)2+12=136\cos \left( {d,d'} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {2.2 + 1.\left( { - 1} \right) + \left( { - 2} \right).1} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} .\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {1^2}} }} = \frac{1}{{3\sqrt 6 }}.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Có u1→=(−1;1;−2),u2→=(−1;1;1)\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 1;1; - 2} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( { - 1;1;1} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của d1_{1}; d2_{2}.

Ta có cos⁡(d1,d2)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣(−1).(−1)+1.1+(−2).1∣3.6=0\cos \left( {{d_1},{d_2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {\left( { - 1} \right).\left( { - 1} \right) + 1.1 + \left( { - 2} \right).1} \right|}}{{\sqrt 3 .\sqrt 6 }} = 0.

Suy ra (d1_{1}, d2_{2}) = 90°.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Có u1→=(−2;3;2),u2→=(1;−2;4)\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 2;3;2} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( {1; - 2;4} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của 1_{1}; 2_{2}.

Ta có cos⁡(Δ1,Δ2)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣−2.1+3.(−2)+2.4∣17.21=0\cos \left( {{\Delta _1},{\Delta _2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| { - 2.1 + 3.\left( { - 2} \right) + 2.4} \right|}}{{\sqrt {17} .\sqrt {21} }} = 0.

Suy ra (1_{1}, 2_{2}) = 90°.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có u→=(2;1;1)\overrightarrow u = \left( {2;1;1} \right) là vectơ chỉ phương của d, i→=(1;0;0)\overrightarrow i = \left( {1;0;0} \right) là vectơ chỉ phương của trục Ox.

cos⁡(d,Ox)=∣2+0+0∣22+12+12.12+02+02=26=63\cos \left( {d,Ox} \right) = \frac{{\left| {2 + 0 + 0} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {1^2}} .\sqrt {{1^2} + {0^2} + {0^2}} }} = \frac{2}{{\sqrt 6 }} = \frac{{\sqrt 6 }}{3}.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Ta có u→=(2;−1;2)\overrightarrow u = \left( {2; - 1;2} \right) là vectơ chỉ phương của , i→=(1;0;0)\overrightarrow i = \left( {1;0;0} \right) là vectơ chỉ phương của trục Ox.

cos⁡(d,Ox)=∣2.1−1.0+2.0∣22+(−1)2+22.12+02+02=23\cos \left( {d,Ox} \right) = \frac{{\left| {2.1 - 1.0 + 2.0} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} .\sqrt {{1^2} + {0^2} + {0^2}} }} = \frac{2}{3}.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Có u1→=(3;2;1),u2→=(−1;2;−1)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {3;2;1} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( { - 1;2; - 1} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của 1_{1}; 2_{2}.

Ta có cos⁡(Δ1,Δ2)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣3.(−1)+2.2+1.(−1)∣14.6=0\cos \left( {{\Delta _1},{\Delta _2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {3.\left( { - 1} \right) + 2.2 + 1.\left( { - 1} \right)} \right|}}{{\sqrt {14} .\sqrt 6 }} = 0.

Suy ra (1_{1}, 2_{2}) = 90°.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Có u1→=(1;−1;2),u2→=(−1;1;1)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {1; - 1;2} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( { - 1;1;1} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của 1_{1}; 2_{2}.

Ta có cos⁡(Δ1,Δ2)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣1.(−1)+(−1).1+2.1∣6.3=0\cos \left( {{\Delta _1},{\Delta _2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {1.\left( { - 1} \right) + \left( { - 1} \right).1 + 2.1} \right|}}{{\sqrt 6 .\sqrt 3 }} = 0.

Suy ra (1_{1}, 2_{2}) = 90°.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Ta có AB→=(1;−2;1),CD→=(−1;−1;0)\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2;1} \right),\overrightarrow {CD} = \left( { - 1; - 1;0} \right).

Do đó cos⁡(AB,CD)=∣AB→.CD→∣∣AB→∣.∣CD→∣=∣1.(−1)+(−2).(−1)+1.0∣6.2=123\cos \left( {AB,CD} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {CD} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {AB} } \right|.\left| {\overrightarrow {CD} } \right|}} = \frac{{\left| {1.\left( { - 1} \right) + \left( { - 2} \right).\left( { - 1} \right) + 1.0} \right|}}{{\sqrt 6 .\sqrt 2 }} = \frac{1}{{2\sqrt 3 }}.

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Có u1→=(0;−1;2),u2→=(1;m;−1)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {0; - 1;2} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( {1;m; - 1} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của d1_{1}; d2_{2}.

Ta có cos⁡(d1,d2)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣0.1+(−1).m+2.(−1)∣5.2+m2=55\cos \left( {{d_1},{d_2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {0.1 + \left( { - 1} \right).m + 2.\left( { - 1} \right)} \right|}}{{\sqrt 5 .\sqrt {2 + {m^2}} }} = \frac{{\sqrt 5 }}{5}

⇔∣m+2∣=2+m2\Leftrightarrow \left| {m + 2} \right| = \sqrt {2 + {m^2}}⇔4m=−2⇔m=−12\Leftrightarrow 4m = - 2 \Leftrightarrow m = - \frac{1}{2}.

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Đường thẳng d và d’ có vec tơ chỉ phương lần lượt là u→=(1;−2;−3)\overrightarrow u = \left( {1; - 2; - 3} \right), u′→=(−4;1;5)\overrightarrow {u'} = \left( { - 4;1;5} \right)

Khi đó cos(d, d’) = ∣u→⋅u′→∣∣u→∣⋅∣u′→∣=∣1⋅(−4)+(−2)⋅1+(−3)⋅5∣12+(−2)2+(−3)2⋅(−4)2+12+52=32\frac{{\left| {\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u'} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {u'} } \right|}} = \frac{{\left| {1 \cdot \left( { - 4} \right) + \left( { - 2} \right) \cdot 1 + \left( { - 3} \right) \cdot 5} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2}} \cdot \sqrt {{{\left( { - 4} \right)}^2} + {1^2} + {5^2}} }} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}.

Suy ra (d, d’) = 30°.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Đường thẳng d và d’ có vec tơ chỉ phương lần lượt là u→=(1;−1;2)\overrightarrow u = \left( {1; - 1;2} \right), u′→=(1;2;−1)\overrightarrow {u'} = \left( {1;2; - 1} \right).

Khi đó cos(d, d’) = ∣u→⋅u′→∣∣u→∣⋅∣u′→∣=∣1⋅1−2⋅1+(−1)⋅2∣12+(−1)2+22⋅12+22+(−1)2=12\frac{{\left| {\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u'} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {u'} } \right|}} = \frac{{\left| {1 \cdot 1 - 2 \cdot 1 + \left( { - 1} \right) \cdot 2} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} \cdot \sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} }} = \frac{1}{2}.

Vậy (d, d’) = 60°.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Đường thẳng d và d’ có vec tơ chỉ phương lần lượt là u→=(1;1;1)\overrightarrow u = \left( {1;1;1} \right), u′→=(−1;1;1)\overrightarrow {u'} = \left( { - 1;1;1} \right).

Khi đó cos(d, d’) = ∣u→⋅u′→∣∣u→∣⋅∣u′→∣=∣(−1)⋅1+1⋅1+1⋅1∣12+12+12⋅12+12+12=13⋅3=13\frac{{\left| {\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u'} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {u'} } \right|}} = \frac{{\left| {\left( { - 1} \right) \cdot 1 + 1 \cdot 1 + 1 \cdot 1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {1^2} + {1^2}} \cdot \sqrt {{1^2} + {1^2} + {1^2}} }} = \frac{1}{{\sqrt 3 \cdot \sqrt 3 }} = \frac{1}{3}.

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Đường thẳng d và d’ có vec tơ chỉ phương lần lượt là u→=(1;2;3)\overrightarrow u = \left( {1;2;3} \right), u′→=(5;2;−3)\overrightarrow {u'} = \left( {5;2; - 3} \right).

Khi đó cos(d, d’) = ∣u→⋅u′→∣∣u→∣⋅∣u′→∣=∣1⋅5+2⋅2+3⋅(−3)∣12+22+32⋅52+22+(−3)2=0\frac{{\left| {\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u'} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {u'} } \right|}} = \frac{{\left| {1 \cdot 5 + 2 \cdot 2 + 3 \cdot \left( { - 3} \right)} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {3^2}} \cdot \sqrt {{5^2} + {2^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2}} }} = 0

Vậy góc giữa d và d’ bằng 90°.

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Vectơ chỉ phương của d, Ox lần lượt là u→=(2;1;1)\overrightarrow u = \left( {2;1;1} \right) và u′→=(1;0;0)\overrightarrow {u'} = \left( {1;0;0} \right).

Khi đó cos(d, Ox) = ∣u→⋅u′→∣∣u→∣⋅∣u′→∣=∣2⋅1+1⋅0+1⋅0∣22+12+12⋅12+02+02=63\frac{{\left| {\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u'} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {u'} } \right|}} = \frac{{\left| {2 \cdot 1 + 1 \cdot 0 + 1 \cdot 0} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {1^2}} \cdot \sqrt {{1^2} + {0^2} + {0^2}} }} = \frac{{\sqrt 6 }}{3}.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Sai

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.

a) Đúng. Phương trình tham số của d là: {x=3+2ty=7+5tz=15+6t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 3 + 2t}\\{y = 7 + 5t}\\{z = 15 + 6t}\end{array}} \right. (t ∈ ℝ).

b) Đúng. Phương trình tham số của d’ là: {x=1+t′y=2+t′z=3+t′\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 + t'}\\{y = 2 + t'}\\{z = 3 + t'}\end{array}} \right. (t’ ∈ ℝ).

c) Sai. Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(2;5;6)\overrightarrow u = \left( {2;5;6} \right) và đi qua A(3; 7; 15).

Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là u′→=(1;1;1)\overrightarrow {u'} = \left( {1;1;1} \right) và đi qua điểm B(1; 2; 3).

[u→,u′→]=(−1;4;−3)\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( { - 1;4; - 3} \right), AB→=(−2;−5;−12)\overrightarrow {AB} = \left( { - 2; - 5; - 12} \right).

{[u→,u′→]⋅AB→=(−1)⋅(−2)+4⋅(−5)+(−3)⋅(−12)=18[u→,u′→]≠0→\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] \cdot \overrightarrow {AB} = \left( { - 1} \right) \cdot \left( { - 2} \right) + 4 \cdot \left( { - 5} \right) + \left( { - 3} \right) \cdot \left( { - 12} \right) = 18}\\{\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] \ne \overrightarrow 0 }\end{array}} \right..

Vậy d và d’ không cắt nhau.

d) Sai. cos(d, d’) = ∣2⋅1+5⋅1+6⋅1∣22+52+62⋅12+12+12=13195\frac{{\left| {2 \cdot 1 + 5 \cdot 1 + 6 \cdot 1} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {5^2} + {6^2}} \cdot \sqrt {{1^2} + {1^2} + {1^2}} }} = \frac{{13}}{{\sqrt {195} }}.

Nên (d, d’) ≈ 21°25’.

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Đúng.

a) Đúng. Điểm M(1; 2; 3) thuộc d và điểm N(2; −2; 1) thuộc d’.

b) Sai. Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(1;3;−1)\overrightarrow u = \left( {1;3; - 1} \right).

Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là u′→=(−2;1;3)\overrightarrow {u'} = \left( { - 2;1;3} \right).

Khi đó cos(d, d’) = ∣1⋅(−2)+3⋅1+(−1)⋅3∣12+32+(−1)2⋅(−2)2+12+32=15477\frac{{\left| {1 \cdot \left( { - 2} \right) + 3 \cdot 1 + \left( { - 1} \right) \cdot 3} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {3^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} \cdot \sqrt {{{\left( { - 2} \right)}^2} + {1^2} + {3^2}} }} = \frac{{\sqrt {154} }}{{77}}.

c) Sai. Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(1;3;−1)\overrightarrow u = \left( {1;3; - 1} \right) và đi qua M(1; 2; 3).

Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là u′→=(−2;1;3)\overrightarrow {u'} = \left( { - 2;1;3} \right) và đi qua N(2; −2; 1).

[u→,u′→]=(10;−1;7)≠0→\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( {10; - 1;7} \right) \ne \overrightarrow 0, MN→=(1;−4;−2)\overrightarrow {MN} = \left( {1; - 4; - 2} \right).

[u→,u′→]⋅MN→=10⋅1+(−1)⋅(−4)+7⋅(−2)=0\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] \cdot \overrightarrow {MN} = 10 \cdot 1 + \left( { - 1} \right) \cdot \left( { - 4} \right) + 7 \cdot \left( { - 2} \right) = 0.

Vậy d và d’ cắt nhau.

d) Đúng. Thay H(0; −1; 4) vào phương trình đường thẳng d ta có:

{0=1+t−1=2+3t4=3−t⇔{t=−1t=−1t=−1⇔t=−1\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{0 = 1 + t}\\{ - 1 = 2 + 3t}\\{4 = 3 - t}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{t = - 1}\\{t = - 1}\\{t = - 1}\end{array}} \right. \Leftrightarrow t = - 1.

Vậy H thuộc đường thẳng d.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Đúng

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Sai. b) Đúng. c) Đúng. d) Đúng.

a) Sai. Phương trình chính tắc của đường thẳng d là: x−7−2=y−31=z−21\frac{{x - 7}}{{ - 2}} = \frac{{y - 3}}{1} = \frac{{z - 2}}{1}.

b) Đúng. Phương trình chính tắc của đường thẳng d’ là: x−32=y−5−1=z−4−1\frac{{x - 3}}{2} = \frac{{y - 5}}{{ - 1}} = \frac{{z - 4}}{{ - 1}}.

c) Đúng. Vectơ chỉ phương của đường thẳng d là u→=(−2;1;1)\overrightarrow u = \left( { - 2;1;1} \right) và đi qua A(7; 3; 2).

Vectơ chỉ phương của đường thẳng d’ là u′→=(2;−1;−1)\overrightarrow {u'} = \left( {2; - 1; - 1} \right).

Ta có u→=−u′→\overrightarrow u = - \overrightarrow {u'} và A ∈ d’.

Vậy đường thẳng d trùng đường thẳng d’.

d) Đúng. Vectơ chỉ phương của đường thẳng d là u→=(−2;1;1)\overrightarrow u = \left( { - 2;1;1} \right).

Vectơ chỉ phương của đường thẳng d’ là u′→=(2;−1;−1)\overrightarrow {u'} = \left( {2; - 1; - 1} \right).

Khi đó cos(d, d’) = ∣(−2)⋅2+1⋅(−1)+1⋅(−1)∣(−2)2+12+12⋅22+(−1)2+(−1)2=1\frac{{\left| {\left( { - 2} \right) \cdot 2 + 1 \cdot \left( { - 1} \right) + 1 \cdot \left( { - 1} \right)} \right|}}{{\sqrt {{{\left( { - 2} \right)}^2} + {1^2} + {1^2}} \cdot \sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} }} = 1.

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Sai

  • c) Đúng

  • d) Sai

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Sai. b) Sai. c) Đúng. d) Sai.

a) Sai. Thay A(0; 2; 1) vào phương trình đường thẳng d {x=ty=2−3tz=1+2t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = t}\\{y = 2 - 3t}\\{z = 1 + 2t}\end{array}} \right.

Ta có: {0=t2=2−3t1=1+2t⇔{t=0t=0t=0⇔t=0\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{0 = t}\\{2 = 2 - 3t}\\{1 = 1 + 2t}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{t = 0}\\{t = 0}\\{t = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow t = 0.

Vậy A thuộc đường thẳng d.

b) Sai. Đường thẳng d’ có vec tơ chỉ phương u′→=(−3;2;2)\overrightarrow {u'} = \left( { - 3;2;2} \right).

c) Đúng. Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(1;−3;2)\overrightarrow u = \left( {1; - 3;2} \right) và đi qua A(0; 2; 1).

Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là u′→=(−3;2;2)\overrightarrow {u'} = \left( { - 3;2;2} \right) và đi qua B(1; 0; 2).

[u→,u′→]=(−10;−8;−7)\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( { - 10; - 8; - 7} \right), AB→=(1;−2;1)\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2;1} \right).

[u→,u′→]⋅AB→=(−10)⋅1+(−8)⋅(−2)+(−7)⋅1=−1≠0\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] \cdot \overrightarrow {AB} = \left( { - 10} \right) \cdot 1 + \left( { - 8} \right) \cdot \left( { - 2} \right) + \left( { - 7} \right) \cdot 1 = - 1 \ne 0.

Vậy d và d’ chéo nhau.

d) Sai. Ta có cos(d, d’) = ∣1⋅(−3)+(−3)⋅2+2⋅2∣12+(−3)2+22⋅(−3)2+22+22=5238\frac{{\left| {1 \cdot \left( { - 3} \right) + \left( { - 3} \right) \cdot 2 + 2 \cdot 2} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2} + {2^2}} \cdot \sqrt {{{\left( { - 3} \right)}^2} + {2^2} + {2^2}} }} = \frac{5}{{\sqrt {238} }}.

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Đúng

  • d) Sai

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Đúng. d) Sai.

a) Đúng. Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là ud→=(−m;−3;2m+1)\overrightarrow {{u_d}} = \left( { - m; - 3;2m + 1} \right).

b) Sai. Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là ud′→=(−1;2m;3)\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( { - 1;2m;3} \right).

c) Đúng. Với m = − 3 thì d: {x=3ty=2−3tz=1−5t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 3t}\\{y = 2 - 3t}\\{z = 1 - 5t}\end{array}} \right. và d’: x+3−1=y−1−6=z−23\frac{{x + 3}}{{ - 1}} = \frac{{y - 1}}{{ - 6}} = \frac{{z - 2}}{3}.

Vectơ chỉ phương của d và d’ lần lượt là u→=(3;−3;−5)\overrightarrow u = \left( {3; - 3; - 5} \right) và u′→=(−1;−6;3)\overrightarrow {u'} = \left( { - 1; - 6;3} \right).

Ta có u→⋅u′→=3⋅(−1)+(−3)⋅(−6)+(−5)⋅3=0\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u'} = 3 \cdot \left( { - 1} \right) + \left( { - 3} \right) \cdot \left( { - 6} \right) + \left( { - 5} \right) \cdot 3 = 0.

Vậy hai đường thẳng d và d’ vuông góc với nhau.

d) Sai. Với m = 2 thì d: {x=−2ty=2−3tz=1+5t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = - 2t}\\{y = 2 - 3t}\\{z = 1 + 5t}\end{array}} \right. và d’: x+3−1=y−14=z−23\frac{{x + 3}}{{ - 1}} = \frac{{y - 1}}{4} = \frac{{z - 2}}{3}.

Vectơ chỉ phương của d và d’ lần lượt là u→=(−2;−3;5)\overrightarrow u = \left( { - 2; - 3;5} \right) và u′→=(−1;4;3)\overrightarrow {u'} = \left( { - 1;4;3} \right).

Do đó cos(d, d’) = ∣2−12+15∣(−2)2+(−3)2+52⋅(−1)2+42+32=52247\frac{{\left| {2 - 12 + 15} \right|}}{{\sqrt {{{\left( { - 2} \right)}^2} + \left( { - 3} \right){}^2 + {5^2}} \cdot \sqrt {{{\left( { - 1} \right)}^2} + {4^2} + {3^2}} }} = \frac{5}{{2\sqrt {247} }}.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: -1

Hướng dẫn giải:

Đáp án: −1

Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là ud→=(1;−2;1)\overrightarrow {{u_d}} = \left( {1; - \sqrt 2 ;1} \right).

Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là ud′→=(1;2;a)\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( {1;\sqrt 2 ;a} \right).

Khi đó cos(d, d’) = ∣1⋅1+(−2)⋅2+1⋅a∣12+(−2)2+12⋅12+(2)2+a2=12\frac{{\left| {1 \cdot 1 + \left( { - \sqrt 2 } \right) \cdot \sqrt 2 + 1 \cdot a} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{\left( { - \sqrt 2 } \right)}^2} + {1^2}} \cdot \sqrt {{1^2} + {{\left( {\sqrt 2 } \right)}^2} + {a^2}} }} = \frac{1}{2}

⇔∣a−1∣4⋅3+a2=12⇔4(a−1)2=4(3+a2)⇔(a−1)2=3+a2\Leftrightarrow \frac{{\left| {a - 1} \right|}}{{\sqrt 4 \cdot \sqrt {3 + {a^2}} }} = \frac{1}{2} \Leftrightarrow 4{\left( {a - 1} \right)^2} = 4\left( {3 + {a^2}} \right) \Leftrightarrow {\left( {a - 1} \right)^2} = 3 + {a^2}

⇔a2−2a+1=3+a2⇔−2a=2⇔a=−1\Leftrightarrow {a^2} - 2a + 1 = 3 + {a^2} \Leftrightarrow - 2a = 2 \Leftrightarrow a = - 1.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 33

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 33

Đường thẳng d có vectơ chỉ phương u→=(1;1;2)\overrightarrow u = \left( {1;1;2} \right).

Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là u′→=(−1;0;2)\overrightarrow {u'} = \left( { - 1;0;2} \right).

Khi đó cos(d, d’) = ∣u→⋅u′→∣∣u→∣⋅∣u′→∣=∣1⋅(−1)+1⋅0+2⋅2∣6⋅5=330\frac{{\left| {\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u'} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {u'} } \right|}} = \frac{{\left| {1 \cdot \left( { - 1} \right) + 1 \cdot 0 + 2 \cdot 2} \right|}}{{\sqrt 6 \cdot \sqrt 5 }} = \frac{3}{{\sqrt {30} }}.

Vậy a + b = 3 + 30 = 33.

Câu 23

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: -0,5

Hướng dẫn giải:

Đáp án: −0,5

Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(0;−1;2)\overrightarrow u = \left( {0; - 1;2} \right).

Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là u→=(1;m;−1)\overrightarrow u = \left( {1;m; - 1} \right).

cos(d, d’) = ∣0⋅1−1⋅m+2⋅(−1)∣5⋅m2+2=∣−m−2∣5(m2+2)\frac{{\left| {0 \cdot 1 - 1 \cdot m + 2 \cdot \left( { - 1} \right)} \right|}}{{\sqrt 5 \cdot \sqrt {{m^2} + 2} }} = \frac{{\left| { - m - 2} \right|}}{{\sqrt {5\left( {{m^2} + 2} \right)} }}.

Để cosin góc giữa hai đường thẳng đã cho là 55⇔∣−m−2∣5(m2+2)=55\frac{{\sqrt 5 }}{5} \Leftrightarrow \frac{{\left| { - m - 2} \right|}}{{\sqrt {5\left( {{m^2} + 2} \right)} }} = \frac{{\sqrt 5 }}{5}

⇔5⋅∣−m−2∣=5⋅5(m2+2)⇔∣−m−2∣=m2+2\Leftrightarrow 5 \cdot \left| { - m - 2} \right| = \sqrt 5 \cdot \sqrt {5\left( {{m^2} + 2} \right)} \Leftrightarrow \left| { - m - 2} \right| = \sqrt {{m^2} + 2}

⇔m2+4m+4=m2+2⇔4m=−2⇔m=−12=−0,5\Leftrightarrow {m^2} + 4m + 4 = {m^2} + 2 \Leftrightarrow 4m = - 2 \Leftrightarrow m = \frac{{ - 1}}{2} = - 0{,}5.

Câu 24

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 1

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 1

Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(2;1;−2)\overrightarrow u = \left( {2;1; - 2} \right).

Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là u′→=(2;−1;1)\overrightarrow {u'} = \left( {2; - 1;1} \right).

Khi đó cos(d, d’) = ∣2⋅2+1⋅(−1)+(−2)⋅1∣22+12+(−2)2⋅22+(−1)2+12=136\frac{{\left| {2 \cdot 2 + 1 \cdot \left( { - 1} \right) + \left( { - 2} \right) \cdot 1} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} \cdot \sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {1^2}} }} = \frac{1}{{3\sqrt 6 }}.

Vậy a = 1.

Câu 25

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 90

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 90

Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(3;2;1)\overrightarrow u = \left( {3;2;1} \right).

Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là u′→=(−1;2;−1)\overrightarrow {u'} = \left( { - 1;2; - 1} \right).

Khi đó cos(d, d’) = ∣3⋅(−1)+2⋅2+1⋅(−1)∣14⋅6=0\frac{{\left| {3 \cdot \left( { - 1} \right) + 2 \cdot 2 + 1 \cdot \left( { - 1} \right)} \right|}}{{\sqrt {14} \cdot \sqrt 6 }} = 0.

Suy ra (d, d’) = 90°.