Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Với giải bài tập Toán lớp 10 Bài 1: Phương trình đường thẳng chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Toán 10. 

Sách giải toán 10 Bài 1: Phương trình đường thẳng giúp bạn giải các bài tập trong sách giáo khoa toán, học tốt toán 10 sẽ giúp bạn rèn luyện khả năng suy luận hợp lý và hợp logic, hình thành khả năng vận dụng kết thức toán học vào đời sống và vào các môn học khác:

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 70: Trong mặt phẳng Oxy cho đường thẳng  là đồ thị của hàm số: y = 1/2x.

a) Tìm tung độ của hai điểm Mo và M nằm trên Δ, có hoành độ lần lượt là 2 và 6.

b) Cho vectơ u = (2; 1). Hãy chứng tỏ MoM cùng phương với u ⃗.

Lời giải

a) Với x = 2 ⇒ y = 1/2 x = 1 ⇒ Mo (2;1)

x = 6 ⇒ y = 1/2 x = 3 ⇒ Mo (6;3)

b) MoM = (4;2) = 2(2;1) = 2u

Vậy MoM cùng phương với u

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 71: Hãy tìm một điểm có tọa độ xác định và một vectơ chỉ phương của đường thẳng có phương trình tham số

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Lời giải

Một điểm thuộc đường thẳng là (5; 2)

Một vecto chỉ phương là u (-6;8)

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 72: Tính hệ số góc của đường thẳng d có vectơ chỉ phương là u = (-1; √3).

Lời giải

Hệ số góc của đường thẳng d có vectơ chỉ phương u = (-1; √3) là:

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 73: Cho đường thẳng Δ có phương trình

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
và vectơ n = (3; -2). Hãy chứng tỏ n ⃗ vuông góc với vectơ chỉ phương của Δ.

Lời giải

Vectơ chỉ phương của Δ là: u = (2;3)

n.u = 3.2 + (-2).3 = 6 – 6 = 0

Vậy n vuông góc với vectơ chỉ phương của Δ.

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 74: Hãy chứng minh nhận xét trên.

Lời giải

Chọn N(0; -c/b); M(-c/a;0) thuộc đường thẳng Δ.

MN =(c/a; (-c)/b)

Ta thấy n.MN = 0

Vậy n = (a;b) là vecto pháp tuyến của đường thẳng.

n.u = a.b – b.a = 0 nên u (-b;a) là vecto chỉ phương của đường thẳng.

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 74: Hãy tìm tọa độ của vectơ chỉ phương của đường thẳng có phương trình: 3x + 4y + 5 = 0.

Lời giải

Vecto pháp tuyến của đường thẳng làn = (3;4)

⇒ Vecto chỉ phương của đường thẳng là u (-4;3).

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 76: Trong mặt phẳng Oxy, hãy vẽ các đường thẳng có phương trình sau đây:

d1: x – 2y = 0;

d2: x = 2;

d3: y + 1 = 0;

d4: x/8 + y/4 = 1.

Lời giải

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 77: Xét vị trí tương đối của đường thẳng Δ: x – 2y + 1 = 0 với mỗi đường thẳng sau:

d1: -3x + 6y – 3 = 0;

d2: y = -2x;

d3: 2x + 5 = 4y.

Lời giải

Xét Δ và d1, hệ phương trình:

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
có vô số nghiệm (do các hệ số của chúng tỉ lệ nên Δ ≡ d1.

Xét Δ và d2, hệ phương trình:

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
có nghiệm duy nhất (-1/5; 2/5) nên

Δ cắt d2 tại điểm M(-1/5; 2/5).

Xét Δ và d2, hệ phương trình:

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
vô nghiệm

Vậy Δ // d2

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 78: Cho hình chữ nhật ABCD có tâm I và cạnh AB = 1, AD = √3. Tính số đo các góc ∠(AID) và ∠(DIC) .

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Lời giải

Xét ΔABD vuông tại A có:

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Do ABCD là hình chữ nhật tâm I nên:

AI = IC = ID = 1/2 BD = 1

ΔICD có ID = IC = DC = 1

⇒ΔICD đều ⇒ ∠(DIC) = ∠(IDC) = 60o

Ta có: ∠(IDC) + ∠(AID ) = 180o⇒ ∠(AID ) = 180o– 60o= 120o

Trả lời câu hỏi Toán 10 Hình học Bài 1 trang 80: Tính khoảng cách từ các điểm M(-2; 1) và O(0; 0) đến đường thẳng Δ có phương trình 3x – 2y = 0.

Lời giải

Khoảng cách từ điểm M (-2; 1) đến đường thẳng Δ là:

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Khoảng cách từ điểm O (0; 0) đến đường thẳng Δ là:

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

a) d đi qua điểm M(2; 1) và có vec tơ chỉ phương

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
;

b) d đi qua điểm M(–2; 3) và có vec tơ pháp tuyến

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
.

Lời giải

a) Phương trình tham số của d là:

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

b) d nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vec tơ pháp tuyến

⇒ d nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vec tơ chỉ phương

Phương trình tham số của đường thẳng d là:

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

a) Δ đi qua M(–5; –8) và có hệ số góc k = –3;

b) Δ đi qua hai điểm A(2; 1) và B(–4; 5).

Lời giải

a) Phương trình đường thẳng Δ đi qua M(–5; –8) và có hệ số góc k = –3 là:

y = –3.(x + 5) – 8 ⇔ 3x + y + 23 = 0.

b) Ta có: A(2; 1), B(–4; 5) ⇒

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Δ đi qua hai điểm A(2; 1) và B(–4; 5)

⇒ Δ nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là một vtcp

⇒ Δ nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là một vtpt.

Phương trình tổng quát của đường thẳng Δ là:

(Δ) : 4x + 6y – 14 = 0 ⇔ 2x + 3y – 7 = 0.

a, Lập phương trình tổng quát của các đường thẳng AB, AC và CA.

b, Lập phương trình tổng quát của đường cao AH và trung tuyến AM.

Lời giải

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

+ Lập phương trình đường thẳng AB:

Đường thẳng AB nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtcp ⇒ AB nhận
Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtpt

Mà A(1; 4) thuộc AB

⇒ PT đường thẳng AB: 5x + 2y – 13 = 0.

+ Lập phương trình đường thẳng BC:

Đường thẳng BC nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtcp ⇒ BC nhận
Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtpt

Mà B(3; –1) thuộc BC

⇒ Phương trình đường thẳng BC: x – y – 4 = 0.

+ Lập phương trình đường thẳng CA:

Đường thẳng CA nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtcp ⇒ CA nhận
Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtpt

Mà C(6; 2) thuộc CA

⇒ Phương trình đường thẳng AC: 2x – 5y – 22 = 0.

b) + AH là đường cao của tam giác ABC ⇒ AH ⊥ BC

⇒ Đường thẳng AH nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vec tơ pháp tuyến

Mà A(1; 4) thuộc AH

⇒ Phương trình đường thẳng AH: x + y – 5 = 0.

+ Trung điểm M của BC có tọa độ

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
hay
Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Đường thẳng AM nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtcp

⇒ AM nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtpt

Mà A(1; 4) thuộc AM

⇒ Phương trình đường thẳng AM: x + y – 5 = 0.

Lời giải

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Đường thẳng MN nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtcp

⇒ MN nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtpt

Mà M(4; 0) thuộc đường thẳng MN

⇒ Phương trình đường thẳng MN: x – 4y – 4 = 0.

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Lời giải

Cách 1: Dựa vào xét nghiệm của hệ phương trình:

a) Xét hệ phương trình

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Hệ phương trình có nghiệm duy nhất nên (d1) cắt (d2).

b) Xét hệ phương trình

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Hệ phương trình trên vô nghiệm nên hai đường thẳng trên song song.

c) Xét hệ phương trình

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Hệ phương trình trên có vô số nghiệm nên hai đường thẳng trùng nhau.

Cách 2: Dựa vào vị trí tương đối của các vectơ chỉ phương (hoặc vectơ pháp tuyến).

a) d1 nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là một vectơ pháp tuyến

d2 nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtpt

Nhận thấy

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
không cùng phương nên d1 cắt d2.

b) d1 nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtpt ⇒ d1 nhận
Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtcp

d2 nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtcp.

Nhận thấy

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
cùng phương

⇒ d1 và d2 song song hoặc trùng nhau.

Xét điểm M(5;3) có:

M(5; 3) ∈ d2

12.5 – 6.3 + 10 = 52 ≠ 0 nên M(5; 3) ∉ d1.

Vậy d1 và d2 song song.

c) d1 nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtpt ⇒ d1 nhận
Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtcp.

d2 nhận

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
là 1 vtcp.

Nhận thấy

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng
cùng phương

⇒ d1 và d2 song song hoặc trùng nhau.

Xét M(–6; 6) ∈ d2; M(–6; 6) ∈ d1 (Vì 8.(–6) + 10.6 – 12 = 0)

⇒ d1 và d2 trùng nhau.

Tìm điểm M thuộc đường thẳng d và cách điểm A(0 ; 1) một khoảng bằng 5.

Lời giải

M ∈ d nên M có tọa độ: M(2 + 2t; 3 + t).

Khi đó : MA2 = (xM – xA)2 + (yM – yA)2 = (2+2t)2 + (2 + t)2 = 5t2 + 12t + 8.

Ta có : MA = 5 ⇔ MA2 = 25

⇔ 5t2 + 12t + 8 = 25

⇔ 5t2 + 12t – 17 = 0

⇔ t = 1 hoặc t = –17/5.

+ Với t = 1 thì M(4 ; 4).

+ Với t = –17/5 thì M(–24/5 ; –2/5).

Vậy có hai điểm M thỏa mãn là M(4 ; 4) và M(–24/5 ; –2/5).

Lời giải

Với d1: 4x – 2y + 6 = 0 và d2: x – 3y + 1 = 0 ta có :

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

a, A(3; 5) và Δ : 4x + 3y +1 = 0

b, B(1; -2) và d: 3x – 4y -26 = 0

c, C(1; 2) và m: 3x + 4y -11 = 0

Lời giải

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Lời giải

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng

Vì đường tròn tâm C tiếp xúc với Δ nên R = d(C, Δ).

Do đó ta có :

Toán 10 hình học bài 1: phương trình đường thẳng