Câu 3:
a) Đường thẳng có một vectơ chỉ phương .
Đường thẳng có một vectơ chỉ phương .
b) Để kiểm tra hai vectơ và có cùng phương hay không, ta xét tỉ số của các thành phần tương ứng:
Tỉ số của các thành phần không giống nhau, do đó hai vectơ và không cùng phương.
c) Phương trình tham số của đường thẳng là:
d) Để kiểm tra hai đường thẳng và có chéo nhau hay không, ta cần kiểm tra xem chúng có điểm chung hay không. Ta giả sử hai đường thẳng có điểm chung .
Từ phương trình tham số của :
Từ phương trình tham số của :
Ta có hệ phương trình:
Giải hệ phương trình này:
Từ phương trình thứ hai:
Thay vào phương trình thứ ba:
Thay vào :
Thay và vào phương trình thứ nhất để kiểm tra:
Vậy hệ phương trình có nghiệm và , tức là hai đường thẳng có điểm chung. Tuy nhiên, vì hai vectơ chỉ phương không cùng phương, nên hai đường thẳng chéo nhau.
Đáp số: Hai đường thẳng và chéo nhau.
Câu 4:
a) Ta thấy thỏa mãn phương trình tham số của đường thẳng , do đó điểm thuộc đường thẳng .
b) Đường thẳng có vectơ chỉ phương là . Do đó, nhận xét này là sai.
c) Đường thẳng đi qua điểm và song song với đường thẳng , do đó vectơ chỉ phương của cũng là . Phương trình tham số của đường thẳng sẽ là:
Nhận xét này là sai vì phương trình tham số của đường thẳng đã cho là:
d) Đường thẳng đi qua điểm và song song với đường thẳng , do đó vectơ chỉ phương của cũng là . Phương trình chính tắc của đường thẳng sẽ là:
Nhận xét này là sai vì phương trình chính tắc của đường thẳng đã cho là:
Đáp án đúng là: a) Đúng, b) Sai, c) Sai, d) Sai.
Câu 1:
Để tìm phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua điểm , song song với mặt phẳng và vuông góc với đường thẳng , ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P):
Mặt phẳng có vectơ pháp tuyến là .
2. Tìm vectơ chỉ phương của đường thẳng d:
Đường thẳng có vectơ chỉ phương là .
3. Tìm vectơ chỉ phương của đường thẳng :
Vì đường thẳng song song với mặt phẳng và vuông góc với đường thẳng , nên vectơ chỉ phương của là .
Ta tính tích vector:
Vậy .
4. Viết phương trình chính tắc của đường thẳng :
Đường thẳng đi qua điểm và có vectơ chỉ phương . Phương trình chính tắc của là:
5. So sánh với phương trình đã cho:
Phương trình chính tắc của đường thẳng được cho là . So sánh với phương trình trên, ta có:
Suy ra:
6. Tính giá trị của biểu thức :
Vậy giá trị của biểu thức là .
Câu 2:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (ABC).
2. Xác định phương trình đường thẳng đi qua D và vuông góc với mặt phẳng (ABC).
3. Thay tọa độ của điểm M vào phương trình đường thẳng để tìm giá trị của a và b.
4. Tính và làm tròn kết quả.
Bước 1: Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (ABC)
Vectơ AB = B - A = (1 - 2, 2 + 1, 1 - 0) = (-1, 3, 1)
Vectơ AC = C - A = (3 - 2, -2 + 1, 0 - 0) = (1, -1, 0)
Vectơ pháp tuyến n của mặt phẳng (ABC) là tích vector của AB và AC:
Bước 2: Xác định phương trình đường thẳng đi qua D và vuông góc với mặt phẳng (ABC)
Phương trình tham số của đường thẳng đi qua D và vuông góc với mặt phẳng (ABC) là:
Bước 3: Thay tọa độ của điểm M vào phương trình đường thẳng
Điểm M(2, a, b) nằm trên đường thẳng, vậy ta có:
Bước 4: Tính và làm tròn kết quả
Làm tròn đến hàng phần trăm:
Vậy bằng 0.03.
Câu 3:
Để tìm phương trình mặt phẳng chứa đường thẳng và điểm , ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định điểm thuộc đường thẳng :
- Đường thẳng có phương trình tham số:
- Gọi là tham số, ta có:
- Lấy , ta tìm được điểm thuộc đường thẳng .
2. Xác định vectơ chỉ phương của đường thẳng :
- Vectơ chỉ phương của đường thẳng là .
3. Xác định vectơ chỉ phương của đường thẳng :
- Đường thẳng có phương trình tham số:
- Gọi là tham số, ta có:
- Lấy , ta tìm được điểm thuộc đường thẳng .
4. Xác định vectơ chỉ phương của đường thẳng :
- Vectơ chỉ phương của đường thẳng là .
5. Xác định vectơ pháp tuyến của mặt phẳng :
- Mặt phẳng chứa đường thẳng và điểm , do đó vectơ pháp tuyến của mặt phẳng sẽ vuông góc với vectơ chỉ phương của đường thẳng .
- Ta chọn điểm là điểm (có thể chọn bất kỳ điểm nào trên mặt phẳng).
- Vectơ .
6. Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng :
- Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là .
- Tính tích vector:
7. Viết phương trình mặt phẳng :
- Phương trình mặt phẳng có dạng: .
- Với vectơ pháp tuyến , ta có phương trình mặt phẳng:
- Thay điểm vào phương trình mặt phẳng để tìm :
- Vậy phương trình mặt phẳng là:
8. Tính giá trị của :
- Từ phương trình mặt phẳng : , ta có , , .
- Do đó:
Đáp số: .
Câu 4:
Đầu tiên, ta cần tìm tọa độ của điểm B, nơi viên đạn trúng mục tiêu. Biết rằng viên đạn được bắn ra từ điểm A(1;2;3) với véctơ vận tốc trong 3 giây, ta có thể tính tọa độ của điểm B như sau:
Tọa độ của điểm B sẽ là:
Thay tọa độ của A và véctơ vận tốc vào công thức trên:
Nhưng theo đề bài, điểm B có tọa độ (-5;a;b). Do đó, ta có:
Vậy ta có:
Tiếp theo, ta cần tính giá trị của biểu thức :
Để tính , ta thực hiện phép nhân:
Sử dụng máy tính để tính giá trị này:
Cuối cùng, ta làm tròn kết quả đến hàng phần chục:
Vậy giá trị của biểu thức là: