TopStudy

Đáp án và lời giải

Bài tập Vị trí tương đối của hai đường thẳng lớp 12 (có lời giải)

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Ta có ud1→=(2;1;−2),ud2→=(−2;−1;2)\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} = \left( {2;1; - 2} \right),\overrightarrow {{u_{{d_2}}}} = \left( { - 2; - 1;2} \right) ⇒ud1→=−ud2→\Rightarrow \overrightarrow {{u_{{d_1}}}} = - \overrightarrow {{u_{{d_2}}}}.

Do đó d1_{1} song song hoặc trùng với d2_{2}.

Lấy điểm M(1; 0; −2) d1_{1}. Thay M vào d2_{2} ta được: 1+2−2=0−1−1=−22\frac{{1 + 2}}{{ - 2}} = \frac{{0 - 1}}{{ - 1}} = \frac{{ - 2}}{2} (vô lí).

Vậy d1_{1} // d2_{2}.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Chọn M(1; 2; 3), N(0; 0; 5) là hai điểm lần lượt thuộc đường thẳng d1_{1} và d2_{2}.

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

Do u1→.u2→=0\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} = 0 nên d1_{1} d2_{2}.

Mặt khác [u1→,u2→].MN→=0\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {MN} = 0 nên d1_{1} cắt d2_{2}.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(2;3;2)\overrightarrow u = \left( {2;3;2} \right) và đi qua điểm M(2; −4; 1).

Đường thẳng d' có vectơ chỉ phương là u′→=(4;6;4)\overrightarrow {u'} = \left( {4;6;4} \right) và đi qua điểm M'(0; 1; −1).

Vì u→\overrightarrow u và u′→\overrightarrow {u'} cùng phương và M d' nên d và d' song song với nhau.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Đường thẳng d, d' có vectơ chỉ phương lần lượt là u1→=(2;1;−2),u2→=(−4;−2;4)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {2;1; - 2} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( { - 4; - 2;4} \right).

Chọn M(1; −3; 4) d.

Ta có {u2→=−2u1→M∉d′⇒d//d′\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_2}} = - 2\overrightarrow {{u_1}} \\M \notin d'\end{array} \right. \Rightarrow d//d'.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là: D

Đường thẳng d đi qua M(6; 8; 11) và có vectơ chỉ phương ud→=(3;4;6)\overrightarrow {{u_d}} = \left( {3;4;6} \right).

Đường thẳng d' đi qua N(7; 10; 6) và có vectơ chỉ phương ud′→=(4;6;1)\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( {4;6;1} \right).

Ta có [ud→,ud′→]=(−32;21;2)\left[ {\overrightarrow {{u_d}} ,\overrightarrow {{u_{d'}}} } \right] = \left( { - 32;21;2} \right) và MN→=(1;2;−5)\overrightarrow {MN} = \left( {1;2; - 5} \right).

Do đó [ud→,ud′→].MN→=−32+42−10=0\left[ {\overrightarrow {{u_d}} ,\overrightarrow {{u_{d'}}} } \right].\overrightarrow {MN} = - 32 + 42 - 10 = 0.

Vậy d và d' cắt nhau.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có u1→=(1;−1;0)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {1; - 1;0} \right) và u2→=(0;0;1)\overrightarrow {{u_2}} = \left( {0;0;1} \right). Suy ra u1→\overrightarrow {{u_1}} và u2→\overrightarrow {{u_2}} không cùng phương.

Do đó d1_{1} và d2_{2} chéo nhau hoặc cắt nhau.

Xét hệ phương trình {t=0−t=21=t′\left\{ \begin{array}{l}t = 0\\ - t = 2\\1 = t'\end{array} \right. vô nghiệm. Do đó d1_{1} và d2_{2} chéo nhau.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

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

Ta có u2→=2u1→\overrightarrow {{u_2}} = 2\overrightarrow {{u_1}} nên đường thẳng d1_{1} và d2_{2} song song hoặc trùng nhau.

Lấy M(1; 2; 3) d1_{1}, thay tọa độ điểm M vào phương trình đường thẳng d2_{2} ta có:

{1=1+2t′2=−1+2t′3=2−2t′\left\{ \begin{array}{l}1 = 1 + 2t'\\2 = - 1 + 2t'\\3 = 2 - 2t'\end{array} \right. vô nghiệm. Vậy M d2_{2} nên hai đường thẳng này song song.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Đường thẳng d1_{1} đi qua điểm A(1; 2; 3) và có vectơ chỉ phương u1→=(2;3;4)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {2;3;4} \right).

Đường thẳng d2_{2} đi qua điểm B(3; 5; 7) và có vectơ chỉ phương u2→=(4;6;8)\overrightarrow {{u_2}} = \left( {4;6;8} \right).

Vì {u2→=2u1→A∈d2\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_2}} = 2\overrightarrow {{u_1}} \\A \in {d_2}\end{array} \right. nên d1_{1} ≡ d2_{2}.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Đường thẳng d1_{1} đi qua M(1; 2; 0) và có vectơ chỉ phương u1→=(−1;2;3)\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 1;2;3} \right).

Đường thẳng d2_{2} đi qua N(1; 3; 1) và có vectơ chỉ phương u2→=(1;−2;1)\overrightarrow {{u_2}} = \left( {1; - 2;1} \right).

Ta có [u1→,u2→]=(8;4;0)≠0→,MN→=(0;1;1)\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( {8;4;0} \right) \ne \overrightarrow 0 ,\overrightarrow {MN} = \left( {0;1;1} \right) ⇒[u1→,u2→].MN→=4≠0\Rightarrow \left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {MN} = 4 \ne 0.

Nên suy ra d1_{1} và d2_{2} chéo nhau.

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là: D

Đường thẳng d1_{1} đi qua A(1; 3; 7) và có vectơ chỉ phương u1→=(2;4;1)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {2;4;1} \right).

Đường thẳng d2_{2} đi qua B(6; −2; −1) và có vectơ chỉ phương u2→=(3;1;−2)\overrightarrow {{u_2}} = \left( {3;1; - 2} \right).

Dễ thấy u1→;u2→\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} không cùng phương

Có AB→.[u1→,u2]=0\overrightarrow {AB} .\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,{u_2}} \right] = 0 nên d1_{1} và d2_{2} cùng nằm trên một mặt phẳng.

Mà u1→.u2→=8≠0\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} = 8 \ne 0. Do đó d1_{1} và d2_{2} cắt nhau.

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Đường thẳng d1_{1}có vectơ chỉ phương là u→=(4;−2;−2)=2⋅(2;−1;−1)\overrightarrow u = \left( {4; - 2; - 2} \right) = 2 \cdot \left( {2; - 1; - 1} \right) và đi qua A(7; 3; 2).

Đường thẳng d2_{2} có vectơ chỉ phương là u′→=(2;−1;−1)\overrightarrow {u'} = \left( {2; - 1; - 1} \right) và đi qua B(3; 5; 4).

Ta có u→=2u′→\overrightarrow u = 2\overrightarrow {u'} và A ∈ d2_{2}

Vậy d1_{1} ≡ d2_{2}

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

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

Ta có a→⋅a′→=(−1)⋅2+2⋅3+4⋅(−1)=0\overrightarrow a \cdot \overrightarrow {a'} = \left( { - 1} \right) \cdot 2 + 2 \cdot 3 + 4 \cdot \left( { - 1} \right) = 0.

Nên a→⊥a′→\overrightarrow a \bot \overrightarrow {a'}.

Vậy d ⊥\bot d’

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

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

Đường thẳng d’ lần lượt có vectơ chỉ phương là a′→=(4;7;11)\overrightarrow {a'} = \left( {4;7;11} \right) và đi qua B(2; 0; −1).

AB→=(2;−1;−3)\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 1; - 3} \right), [a→,a′→]=(10;−34;18)\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow {a'} } \right] = \left( {10; - 34;18} \right).

[a→,a′→]⋅AB→=10⋅2+(−34)⋅(−1)+18⋅(−3)=0\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow {a'} } \right] \cdot \overrightarrow {AB} = 10 \cdot 2 + \left( { - 34} \right) \cdot \left( { - 1} \right) + 18 \cdot \left( { - 3} \right) = 0.

{[a→,a′→]⋅AB→=0[a→,a′→]=(10;−34;18)≠0→\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow {a'} } \right] \cdot \overrightarrow {AB} = 0}\\{\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow {a'} } \right] = \left( {10; - 34;18} \right) \ne \overrightarrow 0 }\end{array}} \right.

Vậy d cắt d’.

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

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

Đường thẳng d có vectơ chỉ phương ud′→=(0;0;5)\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( {0;0;5} \right) và đi qua B(0; 9; 0).

Ta có AB→=(0;9;1)\overrightarrow {AB} = \left( {0;9;1} \right) và [ud→,ud′→]=(15;5;0)≠0\left[ {\overrightarrow {{u_d}} ,\overrightarrow {{u_{d'}}} } \right] = \left( {15;5;0} \right) \ne 0.

[ud→,ud′→]⋅AB→=15⋅0+5⋅9+0⋅1=45≠0\left[ {\overrightarrow {{u_d}} ,\overrightarrow {{u_{d'}}} } \right] \cdot \overrightarrow {AB} = 15 \cdot 0 + 5 \cdot 9 + 0 \cdot 1 = 45 \ne 0.

Vậy d và d’ chéo nhau.

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

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

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

Để d ⊥\bot d’ ⇔a→⋅b→=1⋅2+m⋅(−1)+(−1)⋅(−2)=0⇔−m+4=0⇔m=4\Leftrightarrow \overrightarrow a \cdot \overrightarrow b = 1 \cdot 2 + m \cdot \left( { - 1} \right) + \left( { - 1} \right) \cdot \left( { - 2} \right) = 0 \Leftrightarrow - m + 4 = 0 \Leftrightarrow m = 4.

Câu 16

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. Vectơ chỉ phương của đường thẳng d là u→=(2;1;−5)\overrightarrow u = \left( {2;1; - 5} \right).

b) Đúng.Thay A(5; 5; −6) vào phương trình tham số của đường thằng d ta có:

{5=1+2t5=3+t−6=4−5⋅t⇔{t=2t=2t=2⇔t=2\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{5 = 1 + 2t}\\{5 = 3 + t}\\{ - 6 = 4 - 5 \cdot t}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{t = 2}\\{t = 2}\\{t = 2}\end{array}} \right. \Leftrightarrow t = 2.

Vậy A thuộc đường thẳng d.

c) Đúng. Vectơ chỉ phương của đường thẳng d1_{1} là u1→=(3;4;2)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {3;4;2} \right).

u→⋅u1→=2⋅3+1⋅4+(−5)⋅2=0\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u{}_1} = 2 \cdot 3 + 1 \cdot 4 + \left( { - 5} \right) \cdot 2 = 0.

Vậy đường thẳng d vuông góc với đường thẳng d1_{1}.

d) Đúng. Gọi M là giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng (Oxz).

Vì M thuộc d nên M(1 + 2t; 3 + t; 4 – 5t). Do M ∈ (Oxz) nên ta có 3 + t = 0 hay t = − 3.

Vậy M(−5; 0; 19).

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Hướng dẫn giải:

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

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

b) Đúng. Vectơ chỉ phương của đường thẳng d là u→=(1;1;0)\overrightarrow u = \left( {1;1;0} \right).

c) Đúng. Ta có: [u→,u′→]=(1;−1;−3)\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( {1; - 1; - 3} \right).

Điểm A ∈ đường thẳng d nên A(1; −1; 3)

Điểm B ∈ đường thẳng d’ nên B(0; 5; 1).

Do đó AB→=(−1;6;−2)\overrightarrow {AB} = \left( { - 1;6; - 2} \right).

[u→,u′→]⋅AB→=1⋅(−1)+(−1)⋅6+(−3)⋅(−2)=−1≠0\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] \cdot \overrightarrow {AB} = 1 \cdot \left( { - 1} \right) + \left( { - 1} \right) \cdot 6 + \left( { - 3} \right) \cdot \left( { - 2} \right) = - 1 \ne 0.

Vậy d và d’ chéo nhau

d) Sai. Ta có u→⋅u′→=1⋅1+(−2)⋅1+1⋅0=−1\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u'} = 1 \cdot 1 + \left( { - 2} \right) \cdot 1 + 1 \cdot 0 = - 1.

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

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Đúng

Hướng dẫn giải:

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

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

b) Đúng. Thay B(4; 0; 3) vào đường thẳng d có:

{4=2+2t0=1−t3=1+2t⇔{t=1t=1t=1⇔t=1\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{4 = 2 + 2t}\\{0 = 1 - t}\\{3 = 1 + 2t}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{t = 1}\\{t = 1}\\{t = 1}\end{array}} \right. \Leftrightarrow t = 1.

Vậy B thuộc đường thẳng d.

c) Sai. M ∈ đường thẳng d nên M(2; 1; 1), và d có vectơ chỉ phương là a→=(2;−1;2)\overrightarrow a = \left( {2; - 1;2} \right)

Mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến n→=(1;2;0)\overrightarrow n = \left( {1;2;0} \right).

a→⋅n→=2⋅1+(−1)⋅2+2⋅0=0\overrightarrow a \cdot \overrightarrow n = 2 \cdot 1 + \left( { - 1} \right) \cdot 2 + 2 \cdot 0 = 0 nên a→⊥n→\overrightarrow a \bot \overrightarrow n.

Mà M ∉\notin(P) do đó (d) // (P) ⇒ d(d, (P)) = d(M, (P)) = ∣2⋅1+1⋅2−3∣12+22=15\frac{{\left| {2 \cdot 1 + 1 \cdot 2 - 3} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2}} }} = \frac{1}{{\sqrt 5 }}.

d) Đúng. Đường thẳng d’ có vetơ chỉ phương là b→=(4;−2;4)=2⋅(2;−1;2)\overrightarrow b = \left( {4; - 2;4} \right) = 2 \cdot \left( {2; - 1;2} \right).

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

Do đó b→=2a→\overrightarrow b = 2\overrightarrow a và M ∈ d’

Vậy đường thẳng d trùng với đường thẳng d’.

Câu 19

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. Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(2;1;4)\overrightarrow u = \left( {2;1;4} \right).

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

c) Sai. Ta có: u→⋅u′→=2⋅3+1⋅(−2)+4⋅1=8\overrightarrow u \cdot \overrightarrow {u'} = 2 \cdot 3 + 1 \cdot \left( { - 2} \right) + 4 \cdot 1 = 8.

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

d) Đúng. Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u→=(2;1;4)\overrightarrow u = \left( {2;1;4} \right) và đi qua A(1; 7; 3).

Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là u′→=(3;−2;1)\overrightarrow {u'} = \left( {3; - 2;1} \right) và đi qua B(6; −1; −2).

AB→=(5;−8;−5)\overrightarrow {AB} = \left( {5; - 8; - 5} \right), [u→,u′→]=(9;10;−7)\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( {9;10; - 7} \right).

AB→⋅[u→,u′→]=5⋅9+(−8)⋅10+(−5)⋅(−7)=0\overrightarrow {AB} \cdot \left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = 5 \cdot 9 + \left( { - 8} \right) \cdot 10 + \left( { - 5} \right) \cdot \left( { - 7} \right) = 0.

Vậy d và d’ cắt nhau.

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Đúng

Hướng dẫn giải:

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

a) Đúng. Dựa vào phương trình chính tắc của đường thẳng d, ta có đường thẳng d đi qua điểm A(0; 2; 1).

b) Đúng. Thay B(−3; 1; 2) vào đường thẳng d’ ta có:

−3+3−1=1−12m=2−23=0\frac{{ - 3 + 3}}{{ - 1}} = \frac{{1 - 1}}{{2m}} = \frac{{2 - 2}}{3} = 0.

Vậy B thuộc đường thẳng d’.

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

d) Đúng. Với m = − 3 thay vào đường thẳng d:

Ta có: {x=3ty=2−3tz=1+(−3⋅2+1)t⇔{x=3ty=2−3tz=1−5t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 3t}\\{y = 2 - 3t}\\{z = 1 + \left( { - 3 \cdot 2 + 1} \right)t}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 3t}\\{y = 2 - 3t}\\{z = 1 - 5t}\end{array}} \right..

Phương trình tham số của đường thẳng d’: {x=−t−3y=2mt+1z=3t+2\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = - t - 3}\\{y = 2mt + 1}\\{z = 3t + 2}\end{array}} \right.

Với m = − 3 thay vào đường thẳng d’ có:

{x=−t−3y=(−3)⋅2t+1z=3t+2⇔{x=−t−3y=−6t+1z=3t+2\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = - t - 3}\\{y = \left( { - 3} \right) \cdot 2t + 1}\\{z = 3t + 2}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = - t - 3}\\{y = - 6t + 1}\\{z = 3t + 2}\end{array}} \right..

Vectơ chỉ phương của đường thẳng d là ud→=(3;−3;−5)\overrightarrow {{u_d}} = \left( {3; - 3; - 5} \right).

Vectơ chỉ phương của đường thẳng d’ là ud′→=(−1;−6;3)\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( { - 1; - 6;3} \right).

ud→⋅ud′→=3⋅(−1)+(−3)⋅(−6)+(−5)⋅3=0\overrightarrow {{u_d}} \cdot \overrightarrow {{u_{d'}}} = 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.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 1,5

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 1,5

Đường thẳng d1 có vectơ chỉ phương là a→=(−3;4;m)\overrightarrow a = \left( { - 3;4;m} \right).

Đường thẳng d2 có vectơ chỉ phương là b→=(5;3;2)\overrightarrow b = \left( {5;3;2} \right).

Để d1 vuông góc với d2 thì

a→⋅b→=0⇔(−3)⋅5+4⋅3+2⋅m=0⇔−3+2m=0⇔m=32\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b = 0 \Leftrightarrow \left( { - 3} \right) \cdot 5 + 4 \cdot 3 + 2 \cdot m = 0 \Leftrightarrow - 3 + 2m = 0 \Leftrightarrow m = \frac{3}{2}.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 5

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 5

Đường thẳng d1_{1}có vectơ chỉ phương là a→=(1;−1;2)\overrightarrow a = \left( {1; - 1;2} \right) và đi M(1; 2; 3).

Đường thẳng d2_{2}có vectơ chỉ phương là b→=(2;1;−1)\overrightarrow b = \left( {2;1; - 1} \right) và đi qua N(1; m; −2).

[a→,b→]=(−1;5;3)\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right] = \left( { - 1;5;3} \right) và MN→=(0;m−2;−5)\overrightarrow {MN} = \left( {0;m - 2; - 5} \right).

Để d1_{1}và d2_{2}cắt nhau khi và chỉ khi

{[a→,b→]≠0→[a→,b→]⋅MN→=0⇔{[a→,b→]≠0→0⋅(−1)+(m−2)⋅5+(−5)⋅3=0⇔{[a→,b→]≠0→m=5\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right] \ne \overrightarrow 0 }\\{\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right] \cdot \overrightarrow {MN} = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right] \ne \overrightarrow 0 }\\{0 \cdot \left( { - 1} \right) + \left( {m - 2} \right) \cdot 5 + \left( { - 5} \right) \cdot 3 = 0}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right] \ne \overrightarrow 0 }\\{m = 5}\end{array}} \right.} \right..

Vậy m = 5 thì d1_{1} cắt d2_{2}.

Câu 23

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 2

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 2

Đường thẳng d và d’ có vectơ chỉ phương lần lượt là ud→=(1;m;−1)\overrightarrow {{u_d}} = \left( {1;m; - 1} \right) và ud′→=(2;4;−2)\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( {2;4; - 2} \right).

Để d // d’ thì 12=m4=−1−2⇔m=2\frac{1}{2} = \frac{m}{4} = \frac{{ - 1}}{{ - 2}} \Leftrightarrow m = 2.

Khi đó đường thẳng d’ đi qua điểm N(1; 2; 2) và điểm N không thuộc đường thẳng d.

Vậy d // d’ khi và chỉ khi m = 2.

Câu 24

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 5

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 5

Gọi M(x; y; z) thuộc d’có toạ độ thoả mãn hệ: {2x−3y−3z−9=0x−2y+z+3=0\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{2x - 3y - 3z - 9 = 0}\\{x - 2y + z + 3 = 0}\end{array}} \right..

Chọn z = 0 nên M’(27; 15; 0) thuộc d’.

ud′→=[nP→,nQ→]=(−9;−5;−1)\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left[ {\overrightarrow {{n_P}} ,\overrightarrow {{n_Q}} } \right] = \left( { - 9; - 5; - 1} \right).

Đường thẳng d có vectơ chỉ phương ud→=(9;m;1)\overrightarrow {{u_d}} = \left( {9;m;1} \right).

Để d trùng với d’ thì −99=−5m=−11=−1⇔m=5\frac{{ - 9}}{9} = \frac{{ - 5}}{m} = \frac{{ - 1}}{1} = - 1 \Leftrightarrow m = 5.

Khi đó đường thẳng d’ đi qua điểm M’(27; 15; 0) và điểm M’(27; 15; 0) cũng thuộc đường thẳng d.

Vậy m = 5 thì d trùng với d’.

Câu 25

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: -15

Hướng dẫn giải:

Đáp án: −15

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

Đường thẳng d’ đi qua B(1; 0; 2) và có vec tơ chỉ phương là u′→=(4;4;−2)\overrightarrow {u'} = \left( {4;4; - 2} \right).

[u→,u′→]=(12;−4;16)\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( {12; - 4;16} \right), AB→=(1;−m;3)\overrightarrow {AB} = \left( {1; - m;3} \right).

[u→,u′→]⋅AB→=12⋅1+(−4)⋅(−m)+16⋅3=4m+60\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] \cdot \overrightarrow {AB} = 12 \cdot 1 + \left( { - 4} \right) \cdot \left( { - m} \right) + 16 \cdot 3 = 4m + 60.

Để hai đường thẳng d và d’ cắt nhau thì: {[u→,u′→]≠0→[u→,u′→]⋅AB→=0⇔4m+60=0⇔m=−15\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] \ne \overrightarrow 0 }\\{\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] \cdot \overrightarrow {AB} = 0 \Leftrightarrow 4m + 60 = 0 \Leftrightarrow m = - 15}\end{array}} \right.

Vậy m = − 15.