[Tài liệu môn toán 10] Các dạng toán viết phương trình đường thẳng trong mặt phẳng tọa độ Oxy

Tiêu đề Meta: Viết Phương Trình Đường Thẳng - Toán 10 Mô tả Meta: Nắm vững các dạng toán viết phương trình đường thẳng trong mặt phẳng tọa độ Oxy. Bài học chi tiết, ví dụ thực tế, và hướng dẫn học tập hiệu quả giúp bạn thành thạo kỹ năng này. Tải tài liệu ngay để chinh phục bài tập! 1. Tổng quan về bài học

Bài học này tập trung vào việc giải các dạng toán viết phương trình đường thẳng trong mặt phẳng tọa độ Oxy, một nội dung quan trọng trong chương trình Toán lớp 10. Mục tiêu chính là giúp học sinh nắm vững các công thức, quy tắc và cách vận dụng chúng để giải các bài toán liên quan, từ đơn giản đến phức tạp. Học sinh sẽ được trang bị kiến thức và kỹ năng cần thiết để giải quyết các bài tập về viết phương trình đường thẳng trong nhiều trường hợp khác nhau.

2. Kiến thức và kỹ năng

Sau khi hoàn thành bài học, học sinh sẽ có khả năng:

Hiểu rõ các dạng phương trình đường thẳng: Phương trình tổng quát, phương trình tham số, phương trình chính tắc. Xác định các yếu tố của đường thẳng: Đường thẳng đi qua hai điểm, đường thẳng song song hoặc vuông góc với một đường thẳng khác, đường thẳng cắt một đường thẳng khác tại một điểm xác định. Viết phương trình đường thẳng dựa trên các điều kiện cho trước: Đi qua một điểm và có hệ số góc, đi qua hai điểm, song song hoặc vuông góc với đường thẳng khác, cắt trục tọa độ tại các điểm xác định. Giải quyết các bài tập vận dụng: Xác định vị trí tương đối của hai đường thẳng, tìm giao điểm của hai đường thẳng. 3. Phương pháp tiếp cận

Bài học được tổ chức theo cấu trúc tuần tự, bắt đầu từ khái niệm cơ bản đến các dạng bài tập phức tạp hơn. Phương pháp tiếp cận bao gồm:

Giải thích lý thuyết rõ ràng: Các công thức và quy tắc được giải thích một cách chi tiết và dễ hiểu, kèm theo các ví dụ minh họa. Phân tích các dạng bài tập: Bài học sẽ phân tích chi tiết từng dạng bài tập, hướng dẫn học sinh cách phân tích đề bài và lựa chọn phương pháp giải phù hợp. Thực hành bài tập: Bài học cung cấp nhiều bài tập khác nhau, từ dễ đến khó, giúp học sinh rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề. Thảo luận nhóm (nếu có): Bài học có thể được tổ chức với các hoạt động thảo luận nhóm để học sinh cùng nhau trao đổi và giải quyết vấn đề. 4. Ứng dụng thực tế

Kiến thức về viết phương trình đường thẳng trong mặt phẳng tọa độ Oxy có nhiều ứng dụng trong thực tế, ví dụ:

Đo đạc và lập bản đồ: Viết phương trình đường thẳng có thể giúp xác định vị trí, hướng của các đường thẳng trong bản đồ. Kỹ thuật: Trong kỹ thuật, phương trình đường thẳng được sử dụng để mô tả chuyển động của các vật thể, thiết kế các cấu trúc. Toán học ứng dụng: Trong nhiều lĩnh vực như kinh tế, vật lý, phương trình đường thẳng là công cụ quan trọng để mô tả và phân tích các mối quan hệ giữa các biến số. 5. Kết nối với chương trình học

Bài học này là một phần quan trọng trong chương trình Toán lớp 10, kết nối với các bài học trước về hệ trục tọa độ, phương trình bậc nhất hai ẩn. Nắm vững kiến thức này sẽ tạo nền tảng cho việc học các chủ đề phức tạp hơn trong các lớp học sau.

6. Hướng dẫn học tập

Đọc kỹ lý thuyết: Hiểu rõ các định nghĩa, công thức và quy tắc.
Làm bài tập thường xuyên: Thực hành giải các bài tập từ dễ đến khó để củng cố kiến thức.
Phân tích bài tập: Phân tích kỹ đề bài, xác định các yếu tố cần tìm, lựa chọn phương pháp giải phù hợp.
Trao đổi với bạn bè: Thảo luận với bạn bè về các bài tập khó, cùng nhau tìm ra lời giải.
Tìm kiếm tài liệu tham khảo: Sử dụng sách giáo khoa, tài liệu bổ sung để tìm hiểu thêm về chủ đề.
* Xem lại bài học: Xem lại các ví dụ và bài tập đã làm để củng cố kiến thức.

Từ khóa:

(40 từ khóa về Các dạng toán viết phương trình đường thẳng trong mặt phẳng tọa độ Oxy)

1. Phương trình đường thẳng
2. Phương trình tổng quát
3. Phương trình tham số
4. Phương trình chính tắc
5. Hệ số góc
6. Hệ số tự do
7. Đường thẳng đi qua hai điểm
8. Đường thẳng song song
9. Đường thẳng vuông góc
10. Giao điểm hai đường thẳng
11. Tọa độ giao điểm
12. Vị trí tương đối
13. Hệ số góc đường thẳng
14. Phương trình đường thẳng song song với trục Ox
15. Phương trình đường thẳng song song với trục Oy
16. Đường thẳng đi qua gốc tọa độ
17. Đường thẳng song song với đường thẳng khác
18. Đường thẳng vuông góc với đường thẳng khác
19. Đường thẳng cắt trục tọa độ
20. Đường thẳng cắt đường thẳng khác tại một điểm
21. Phương trình đường thẳng vuông góc với đường thẳng
22. Tính toán hệ số góc
23. Vẽ đồ thị đường thẳng
24. Toán 10
25. Tọa độ điểm
26. Hệ trục tọa độ Oxy
27. Đường thẳng trong mặt phẳng
28. Phương trình bậc nhất hai ẩn
29. Giải phương trình đường thẳng
30. Bài tập đường thẳng
31. Ví dụ đường thẳng
32. Bài tập vận dụng
33. Cách giải bài tập
34. Phương pháp giải toán
35. Kiến thức cần nhớ
36. Kỹ năng giải toán
37. Công thức toán học
38. Bài tập nâng cao
39. Luyện tập
40. Tài liệu học tập

Bài viết hướng dẫn phương pháp giải các dạng toán viết phương trình đường thẳng trong mặt phẳng tọa độ Oxy.


I. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
1. Định nghĩa véctơ chỉ phương, véctơ pháp tuyến của đường thẳng
a) Véctơ chỉ phương của đường thẳng
Véctơ $\overrightarrow u $ được gọi là véctơ chỉ phương của đường thẳng $d$ $ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\vec u \ne \vec 0}\\
{\vec u{\rm{//}}d}
\end{array}} \right.$
Nhận xét: Nếu $\overrightarrow u $ là một véctơ chi phương (vtcp) của đường thẳng $d$ thì mọi véctơ $k\overrightarrow u $, với $k ≠ 0$ đều là véctơ chỉ phương của đường thẳng đó.


b) Véctơ pháp tuyến của đường thẳng
Một véctơ $\vec n$ được gọi là véctơ pháp tuyến của đường thẳng $d$ $ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\vec n \ne \vec 0}\\
{\vec n \bot d}
\end{array}} \right.$
Nhận xét:
+ Nếu $\vec n$ là một véctơ pháp tuyến (vtpt) của đường thẳng $d$ thì mọi véctơ $k\overrightarrow n $, với $k ≠ 0$ đều là véctơ pháp tuyến của đường thẳng đó.
+ Nếu đường thẳng $d$ có véctơ pháp tuyến $\vec n = (a;b)$ thì nó có véctơ chỉ phương là $\overrightarrow u = ( – b;a)$.
+ Ngược lại nếu đường thẳng $d$ có véctơ chỉ phương $\vec u = (a;b)$ thì nó có véctơ pháp tuyến là $\vec n = ( – b;a).$


2. Phương trình tổng quát của đường thẳng
Đường thẳng trong mặt phẳng có dạng tổng quát $d:$ $ax + by + c = 0$ $\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right)$, trong đó $a$, $b$, $c$ là các hệ số thực.
+ Đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ $ \Leftrightarrow a{x_0} + b{y_0} + c = 0.$
+ Véctơ pháp tuyến vuông góc với $d$ là $\vec n = (a;b).$
+ Véctơ chỉ phương song song với $d$ là $\overrightarrow u = ( – b;a).$
+ Phương trình tham số của đường thẳng: $d:$ $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = {x_0} – bt}\\
{y = {y_0} + at}
\end{array}} \right.$ $(t \in R).$
+ Phương trình chính tắc của đường thẳng $d:\frac{{x – {x_0}}}{a} = \frac{{y – {y_0}}}{b}.$


3. Các dạng phương trình đường thẳng đặc biệt
+ Trục hoành $Ox$: $y = 0.$
+ Trục tung $Oy$: $x = 0.$
+ Phương trình đường thẳng đi qua hai điểm $A(a;0)$ và $B(0;b)$ (phương trình đoạn chắn) có phương trình là $d$: $\frac{x}{a} + \frac{y}{b} = 1$ (áp dụng khi đường thẳng cắt hai trục tọa độ).
+ Phương trình đường thẳng đi qua hai điểm phân biệt $M\left( {{x_1};{y_1}} \right)$, $N\left( {{x_2};{y_2}} \right)$ là $MN$: $\frac{{x – {x_1}}}{{{x_2} – {x_1}}} = \frac{{y – {y_1}}}{{{y_2} – {y_1}}}$ (áp dụng khi đường thẳng đi qua hai điểm xác định cho trước).
+ Phương trình đường thẳng đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và có hệ số góc $k$ là $d$: $y = k\left( {x – {x_0}} \right) + {y_0}$ (áp dụng khi chỉ biết đường thẳng đi qua một điểm và thỏa mãn một điều kiện khác).
+ Phương trình tổng quát của đường thẳng đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và có véctơ pháp tuyến $\vec n = (a;b)$ là $d$: $a\left( {x – {x_0}} \right) + b\left( {y – {y_0}} \right) = 0$, $\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right)$ (có thể sử dụng thay thế cho dạng đường thẳng đi qua điểm và có hệ số góc).


4. Vị trí tương đối của điểm so với đường thẳng
Xét đường thẳng $d$: $ax + by + c = 0$ $\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right)$ và hai điểm $A\left( {{x_A};{y_A}} \right)$, $B\left( {{x_B};{y_B}} \right).$
Xét tích $T = \left( {a{x_A} + b{y_B} + c} \right)\left( {a{x_B} + b{y_B} + c} \right).$
+ Nếu $T>0$ thì $A$, $B$ nằm về hai phía so với $d.$
+ Nếu $T<0$ thì $A$, $B$ nằm về cùng một phía so với $d.$
+ Nếu $T= 0$ thì hoặc $A$ hoặc $B$ nằm trên $d.$


5. Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng
Xét đường thẳng $d$: $ax + by + c = 0$ $\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right)$ và điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right).$
Khoảng cách từ điểm $M$ đến đường thẳng $d$ được ký hiệu là $d(M;d)$ và được xác định theo công thức: $d(M;d) = \frac{{\left| {a{x_0} + b{y_0} + c} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}.$
Ứng dụng: Viết phương trình đường phân giác của góc tạo bởi hai đường thẳng.
Xét hai đường thẳng: ${d_1}$: ${a_1}x + {b_1}y + {c_1} = 0$ $\left( {a_1^2 + b_1^2 > 0} \right)$ và ${d_2}$: ${a_2}x + {b_2}y + {c_2} = 0$ $\left( {a_2^2 + b_2^2 > 0} \right).$
Nếu điểm $M(x;y)$ nằm trên đường phân giác của góc tạo bởi $d_1$ và $d_2$ thì $d\left( {M;{d_1}} \right) = d\left( {M;{d_2}} \right)$. Suy ra phương trình đường phân giác của góc tạo bởi ${d_1}$, ${d_2}$ có phương trình là: $\Delta :\frac{{\left| {{a_1}x + {b_1}y + {c_1}} \right|}}{{\sqrt {a_1^2 + b_1^2} }} = \frac{{\left| {{a_2}x + {b_2}y + {c_2}} \right|}}{{\sqrt {a_2^2 + b_2^2} }}$ $ \Leftrightarrow \Delta :\frac{{{a_1}x + {b_1}y + {c_1}}}{{\sqrt {a_1^2 + b_1^2} }} = \pm \frac{{{a_2}x + {b_2}y + {c_2}}}{{\sqrt {a_2^2 + b_2^2} }}.$


6. Góc giữa hai đường thẳng
Xét hai đường thẳng ${d_1}$: ${a_1}x + {b_1}y + {c_1} = 0$ $\left( {a_1^2 + b_1^2 > 0} \right)$ có véctơ pháp tuyến $\overrightarrow {{n_1}} = \left( {{a_1};{b_1}} \right)$ và đường thẳng ${d_2}$: ${a_2}x + {b_2}y + {c_2} = 0$ $\left( {a_2^2 + b_2^2 > 0} \right)$ có véctơ pháp tuyến $\overrightarrow {{n_2}} = \left( {{a_2};{b_2}} \right)$.
Khi đó góc $\alpha $ $\left( {0 \le \alpha \le {{90}^0}} \right)$ giữa hai đường thẳng được xác định theo công thức: $\cos \alpha = \frac{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} .\overrightarrow {{n_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{n_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {{a_1}{a_2} + {b_1}{b_2}} \right|}}{{\sqrt {a_1^2 + b_1^2} .\sqrt {a_2^2 + b_2^2} }}.$


7. Vị trí tương đối của hai đường thẳng
Xét hai đường thẳng ${d_1}$: ${a_1}x + {b_1}y + {c_1} = 0$ $\left( {a_1^2 + b_1^2 > 0} \right)$ có véctơ pháp tuyến $\overrightarrow {{n_1}} = \left( {{a_1};{b_1}} \right)$ và đường thẳng ${d_2}$: ${a_2}x + {b_2}y + {c_2} = 0$ $\left( {a_2^2 + b_2^2 > 0} \right)$ có véctơ pháp tuyến $\overrightarrow {{n_2}} = \left( {{a_2};{b_2}} \right).$
+ ${d_1}$ cắt ${d_2}$ $ \Leftrightarrow \frac{{{a_1}}}{{{a_2}}} \ne \frac{{{b_1}}}{{{b_2}}}.$
+ ${d_1}{\rm{//}}{d_2} \Leftrightarrow \frac{{{a_1}}}{{{a_2}}} = \frac{{{b_1}}}{{{b_2}}} \ne \frac{{{c_1}}}{{{c_2}}}.$
+ ${d_1} \equiv {d_2} \Leftrightarrow \frac{{{a_1}}}{{{a_2}}} = \frac{{{b_1}}}{{{b_2}}} = \frac{{{c_1}}}{{{c_2}}}.$
Đặc biệt: ${d_1} \bot {d_2}$ $ \Leftrightarrow {a_1}{a_2} + {b_1}{b_2} = 0.$
Các bài toán được áp dụng là xét vị trí tương đối giữa hai đường thẳng phụ thuộc tham số.
[ads]
II. CÁC DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG (OXY)
Phương pháp
:
+ Vận dụng công thức phương trình đường thẳng đi qua điểm và có hệ số góc $k.$
+ Vận dụng công thức phương trình đoạn chắn.
+ Vận dụng công thức phương trình đường thẳng đi qua điểm và có véctơ pháp tuyến $\vec n = (a;b)$.
+ Vận dụng công thức tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng.
+ Vận dụng công thức tính góc giữa hai đường thẳng.
+ Vận dụng công thức phương trình đường phân giác của góc tạo bởi hai đường
thẳng.


Dạng 1: Viết phương trình đường thẳng $Δ$ đi qua hai điểm ${M_1}\left( {{x_1};{y_1}} \right)$ và ${M_2}\left( {{x_2};{y_2}} \right).$
Cách giải:
+ Nếu ${x_1} = {x_2}$ $ \Rightarrow \Delta: x = {x_1}.$
+ Nếu ${y_1} = {y_2}$ $ \Rightarrow \Delta: y = {y_1}.$
+ Nếu ${x_1} \ne {x_2}$, ${y_1} \ne {y_2}$ $ \Rightarrow \Delta :\frac{{x – {x_1}}}{{{x_2} – {x_1}}} = \frac{{y – {y_1}}}{{{y_2} – {y_1}}}.$


Ví dụ 1: Viết phương trình đường thẳng d đi qua hai điểm $M( – 1;2)$ và $N(3; – 6).$


Đường thẳng đi qua hai điểm $M$, $N$ xác định bởi: $d:\frac{{x + 1}}{{3 + 1}} = \frac{{y – 2}}{{ – 6 – 2}}$ $ \Leftrightarrow d:2x + y = 0.$


Dạng 2: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và có véctơ pháp tuyến $(a;b)$.
Cách giải: Đường thẳng đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và có véctơ pháp tuyến $(a;b)$ xác định bởi: $d:a\left( {x – {x_0}} \right) + b\left( {y – {y_0}} \right) = 0$ $ \Leftrightarrow d:ax + by – a{x_0} – b{y_0} = 0.$


Ví dụ 2: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $M(-1;2)$ và có véctơ pháp tuyến $\vec n = (2; – 3)$.


Đường thẳng $d$ đi qua điểm $M(-1;2)$ và có véctơ pháp tuyến $\vec n = (2; – 3)$ xác định bởi: $d:2(x + 1) – 3(y – 2) = 0$ $ \Leftrightarrow d:2x – 3y + 8 = 0.$


Dạng 3: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và có véctơ chỉ phương $\overrightarrow u = (a;b).$
Cách giải: Đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và có véctơ chỉ phương $\overrightarrow u = (a;b)$ xác định bởi:
+ Cách 1: Phương trình chính tắc $d:\frac{{x – {x_0}}}{a} = \frac{{y – {y_0}}}{b}.$
+ Cách 2: Phương trình tham số $d:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = {x_0} + at}\\
{y = {y_0} + bt}
\end{array}} \right.$ $(t \in R).$


Ví dụ 3: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $M(3;4)$ và có véctơ chỉ phương $\overrightarrow u = (2;3)$.


Đường thẳng $d$ đi qua điểm $M(3;4)$ và có véctơ chỉ phương $\overrightarrow u = (2;3)$ xác định bởi: $d:\frac{{x – 3}}{2} = \frac{{y – 4}}{3}$ hoặc $d:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 3 + 2t}\\
{y = 4 + 3t}
\end{array}} \right.$ $(t \in R).$


Dạng 4: Viết phương trình đường thẳng $d$ (phương trình đoạn chắn) đi qua hai điểm nằm trên các trục tọa độ $A(a;0)$, $B(0;b)$ ($ab ≠ 0$).
Cách giải: Đường thẳng $d$ xác định bởi: $d:\frac{x}{a} + \frac{y}{b} = 1.$


Ví dụ 4: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua hai điểm $A(4;0)$, $B(0;6).$


Đường thẳng $d$ đi qua hai điểm $A(4;0)$, $B(0;6)$ xác định bởi: $d:\frac{x}{4} + \frac{y}{6} = 1$ $ \Leftrightarrow d:3x + 2y – 12 = 0.$


Dạng 5: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và có hệ số góc $k.$
Cách giải: Đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và có hệ số góc $k$ xác định bởi: $d:y = k\left( {x – {x_0}} \right) + {y_0}$, trong đó $k = \tan \alpha $, là góc tạo bởi đường thẳng $d$ và chiều dương trục hoành.


Ví dụ 5: Viết phương trình đường thẳng $d$ trong các trường hợp sau đây:
a) Đi qua điểm $M(1;2)$ và có hệ số góc $k = 3.$
b) Đi qua điểm $A(-3;2)$ và tạo với chiều dương trục hoành một góc $45°.$
c) Đi qua điểm $B(3;2)$ và tạo với trục hoành một góc $60°.$


a) Đường thẳng đi qua điểm $M(1;2)$ và có hệ số góc $k = 3$ xác định bởi: $d:y = 3(x – 1) + 2$ $ \Leftrightarrow d:3x – y – 1 = 0.$
b) Đường thẳng đi qua điểm $A(-3;2)$ và tạo với chiều dương trục hoành một góc $45°$ nên có hệ số góc $k = \tan {45^0} = 1$ $ \Rightarrow d:y = 1(x + 3) + 2$ $ \Leftrightarrow d:x – y + 5 = 0.$
c) Đường thẳng đi qua điểm $B(3;2)$ và tạo với trục hoành một góc $60°$ nên có hệ số góc $k = \left[ \begin{array}{l}
\tan {60^0} = \sqrt 3 \\
\tan \left( {{{180}^0} – {{60}^0}} \right) = – \sqrt 3
\end{array} \right.$
Vậy có hai đường thẳng thỏa mãn là: ${d_1}:\sqrt 3 x – y + 2 – 3\sqrt 3 = 0$, ${d_2}:\sqrt 3 x + y – 2 – 3\sqrt 3 = 0.$


Dạng 6: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và song song với đường thẳng $\Delta :Ax + By + C = 0$.
Cách giải: Đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và song song với đường thẳng $\Delta :Ax + By + C = 0$ nhận $\overrightarrow n = (A;B)$ véctơ pháp tuyến của $Δ$ làm véctơ pháp tuyến nên có phương trình là: $d:A\left( {x – {x_0}} \right) + B\left( {y – {y_0}} \right) = 0$ $ \Leftrightarrow d:Ax + By – A{x_0} – B{y_0} = 0.$


Ví dụ 6: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $M(3;2)$ và song song với đường thẳng $\Delta :3x + 4y – 12 = 0$.


Đường thẳng $d$ đi qua điểm $M(3;2)$ và song song với đường thẳng $\Delta :3x + 4y – 12 = 0$ nên nhận $\vec n = (3;4)$ véctơ pháp tuyến của $Δ$ làm véctơ pháp tuyến nên có phương trình là: $d:3(x – 3) + 4(y – 2) = 0$ $ \Leftrightarrow d:3x + 4y – 17 = 0.$
Áp dụng: Trong các bài toán về đường thẳng đi qua điểm song song với đường thắng cho trước, đường trung bình trong tam giác, hình bình hành, hình thoi, hình chữ nhật, hình vuông.


Dạng 7: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và vuông góc với đường thẳng $\Delta :Ax + By + C = 0.$
Cách giải: Đường thẳng $d$ đi qua điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ và vuông góc với đường thẳng $\Delta :Ax + By + C = 0$ nhận $\overrightarrow u = (B; – A)$ véctơ chỉ phương của $Δ$ làm véctơ pháp tuyến nên có phương trình là: $d:B\left( {x – {x_0}} \right) – A\left( {y – {y_0}} \right) = 0$ $ \Leftrightarrow d:Bx – Ay + A{y_0} – B{x_0} = 0.$


Ví dụ 7: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $M(1;2)$ và vuông góc với đường thẳng $\Delta :4x – 5y + 6 = 0$.


Vì $d$ vuông góc với $Δ$ nên nhận véctơ chỉ phương $\vec u = (5;4)$ của $Δ$ làm véctơ pháp tuyến nên có phương trình là: $d:5(x – 1) + 4(y – 2) = 0$ $ \Leftrightarrow d:5x + 4y – 13 = 0.$
Áp dụng: Trong các bài toán về đường thẳng đi qua điểm và vuông góc với đường thẳng, đường cao, đường trung trực trong tam giác, hình thoi, hình chữ nhật, hình vuông, hình thang vuông.


Dạng 8: Góc giữa hai đường thẳng, khoảng cách từ điểm đến đường thẳng.
Cách giải:
• Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng.
Xét đường thẳng $d:ax + by + c = 0$ $\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right)$ và điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right).$
Khoảng cách từ điểm $M$ đến đường thẳng $d$ được ký hiệu là $d(M;d)$ và được xác định theo công thức: $d(M;d) = \frac{{\left| {a{x_0} + b{y_0} + c} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}.$
• Viết phương trình đường phân giác của góc tạo bởi hai đường thẳng.
Xét hai đường thẳng: ${d_1}:{a_1}x + {b_1}y + {c_1} = 0$ $\left( {a_1^2 + b_1^2 > 0} \right)$ và ${d_2}:{a_2}x + {b_2}y + {c_2} = 0$ $\left( {a_2^2 + b_2^2 > 0} \right).$
Nếu điểm $M(x;y)$ nằm trên đường phân giác của góc tạo bởi $d_1$ và $d_2$ thì $d\left( {M;{d_1}} \right) = d\left( {M;{d_2}} \right)$. Suy ra phương trình đường phân giác của góc tạo bởi $d_1$, $d_2$ có phương trình là: $\Delta :\frac{{\left| {{a_1}x + {b_1}y + {c_1}} \right|}}{{\sqrt {a_1^2 + b_1^2} }} = \frac{{\left| {{a_2}x + {b_2}y + {c_2}} \right|}}{{\sqrt {a_2^2 + b_2^2} }}$ $ \Leftrightarrow \Delta :\frac{{{a_1}x + {b_1}y + {c_1}}}{{\sqrt {a_1^2 + b_1^2} }} = \pm \frac{{{a_2}x + {b_2}y + {c_2}}}{{\sqrt {a_2^2 + b_2^2} }}.$
• Góc giữa hai đường thẳng.
Xét hai đường thẳng ${d_1}:{a_1}x + {b_1}y + {c_1} = 0$ $\left( {a_1^2 + b_1^2 > 0} \right)$ có véctơ pháp tuyến $\overrightarrow {{n_1}} = \left( {{a_1};{b_1}} \right)$ và đường thẳng ${d_2}:{a_2}x + {b_2}y + {c_2} = 0$ $\left( {a_2^2 + b_2^2 > 0} \right)$ có véc tơ pháp tuyến $\overrightarrow {{n_2}} = \left( {{a_2};{b_2}} \right)$.
Khi đó góc $\alpha \left( {0 \le \alpha \le {{90}^0}} \right)$ giữa hai đường thẳng được xác định theo công thức: $\cos \alpha = \frac{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} .\overrightarrow {{n_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{n_2}} } \right|}}$ $ = \frac{{\left| {{a_1}{a_2} + {b_1}{b_2}} \right|}}{{\sqrt {a_1^2 + b_1^2} .\sqrt {a_2^2 + b_2^2} }}.$


Ví dụ 8: Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm $P(2;5)$ sao cho khoảng cách từ điểm $Q(5;1)$ đến đường thẳng đó bằng $3.$


Đường thẳng cần tìm có phương trình dạng tổng quát là: $\Delta :a(x – 2) + b(y – 5) = 0$ $ \Leftrightarrow \Delta :ax + by – 2a – 5b = 0$ $\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right).$
Khoảng cách từ $Q$ đến $Δ$ bằng $3$ khi và chỉ khi $\frac{{|5a + b – 2a – 5b|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }} = 3$ $ \Leftrightarrow {(3a – 4b)^2} = 9\left( {{a^2} + {b^2}} \right)$ $ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}
{b = 0}\\
{a = \frac{7}{{24}}b}
\end{array}} \right.$
+ Với $b = 0$, chọn $a = 1$ $ \Rightarrow {\Delta _1}:x – 2 = 0.$
+ Với $a = \frac{7}{{24}}b$, chọn $b = 24 \Rightarrow a = 7$ $ \Rightarrow {\Delta _2}:7x + 24y – 134 = 0.$
Vậy có hai đường thẳng cần tìm thỏa mãn yêu cầu bài toán là: ${\Delta _1}:x – 2 = 0$, ${\Delta _2}:7x + 24y – 134 = 0.$


Ví dụ 9: Viết phương trình đường thẳng $d$ đi qua điểm $A(2;1)$ và tạo với đường thẳng $\Delta :2x + 3y + 4 = 0$ góc $45°$.


Giả sử $\vec n = (a;b)$ $\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right)$ là véctơ pháp tuyến của $d.$
Đường thẳng $Δ$ có véctơ pháp tuyến $\overrightarrow {{n_\Delta }} = (2;3).$
Góc giữa hai đường thẳng bằng $45°$ khi và chỉ khi $\cos {45^0} = \frac{{\left| {\overrightarrow n .\overrightarrow {{n_\Delta }} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow n } \right|.\left| {\overrightarrow {{n_\Delta }} } \right|}}$ $ \Leftrightarrow \frac{{|2a + 3b|}}{{\sqrt {{2^2} + {3^2}} .\sqrt {{a^2} + {b^2}} }} = \frac{1}{{\sqrt 2 }}$ $ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}
{a = 5b}\\
{a = – \frac{1}{5}b}
\end{array}} \right.$
+ Với $a = 5b$, chọn $b = 1 \Rightarrow a = 5$ $ \Rightarrow d:5x + y – 11 = 0.$
+ Với $a = – \frac{1}{5}b$, chọn $b = – 5 \Rightarrow a = 1$ $ \Rightarrow d:x – 5y + 3 = 0.$

Giải bài tập những môn khác

Môn Ngữ văn Lớp 10

  • Bài tập trắc nghiệm Lớp 10 Chân trời sáng tạo
  • Bài tập trắc nghiệm Lớp 10 Kết nối tri thức
  • Bài tập trắc nghiệm Lớp 10 Cánh diều
  • Bài tập trắc nghiệm Văn Lớp 10 Kết nối tri thức
  • Bài tập trắc nghiệm Văn Lớp 10 cánh diều
  • Bài tập trắc nghiệm Văn Lớp 10 Chân trời sáng tạo
  • Chuyên đề học tập Văn Lớp 10 Cánh diều
  • Chuyên đề học tập Văn Lớp 10 Chân trời sáng tạo
  • Chuyên đề học tập Văn Lớp 10 Kết nối tri thức
  • Đề thi, đề kiểm tra Văn lớp 10 Chân trời sáng tạo
  • Đề thi, đề kiểm tra Văn lớp 10 cánh diều
  • Đề thi, đề kiểm tra Văn Lớp 10 Kết nối tri thức
  • Lý thuyết Ngữ Văn Lớp 10
  • SBT Văn Lớp 10 Cánh diều
  • SBT Văn Lớp 10 Chân trời sáng tạo
  • SBT Văn Lớp 10 Kết nối tri thức
  • Soạn văn Lớp 10 Cánh diều - chi tiết
  • Soạn văn Lớp 10 Cánh diều - siêu ngắn
  • Soạn văn Lớp 10 Chân trời sáng tạo - chi tiết
  • Soạn văn Lớp 10 chân trời sáng tạo - siêu ngắn
  • Soạn văn Lớp 10 Kết nối tri thức - chi tiết
  • Soạn văn Lớp 10 Kết nối tri thức - siêu ngắn
  • Tác giả tác phẩm Ngữ văn lớp 10
  • Tóm tắt, bố cục Văn lớp 10 Cánh diều
  • Tóm tắt, bố cục Văn lớp 10 Kết nối tri thức
  • Tóm tắt, bố cục Văn lớp 10 Chân trời sáng tạo
  • Văn mẫu Lớp 10 Cánh diều
  • Văn mẫu Lớp 10 Chân trời sáng tạo
  • Văn mẫu lớp 10 Kết nối tri thức
  • Môn Vật lí Lớp 10

    Môn Tiếng Anh Lớp 10

  • Bài tập trắc nghiệm Tiếng Anh Lớp 10 iLearn Smart World
  • Bài tập trắc nghiệm Tiếng Anh Lớp 10 Friends Global
  • Bài tập trắc nghiệm Tiếng Anh Lớp 10 Global Success
  • Đề thi đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 Friends Global
  • Đề thi đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 Global Success
  • Đề thi đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 iLearn Smart World
  • Đề thi đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 English Discovery
  • Đề thi đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 Bright
  • Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 Friends Global
  • Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 Bright
  • Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 English Discovery
  • Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 Global Success
  • Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh Lớp 10 iLearn Smart World
  • Lý thuyết Tiếng Anh Lớp 10
  • SBT Tiếng Anh Lớp 10 iLearn Smart World
  • SBT Tiếng Anh Lớp 10 Bright
  • SBT Tiếng anh Lớp 10 Bright
  • SBT Tiếng anh Lớp 10 Friends Global
  • SBT Tiếng Anh Lớp 10 Friends Global - Chân trời sáng tạo
  • SBT Tiếng anh Lớp 10 Global Success
  • SBT Tiếng Anh Lớp 10 English Discovery
  • SBT Tiếng anh Lớp 10 English Discovery
  • SBT Tiếng anh Lớp 10 iLearn Smart World
  • SBT Tiếng Anh Lớp 10 Global Success - Kết nối tri thức
  • SGK Tiếng Anh Lớp 10 Explore New Worlds
  • SGK Tiếng Anh Lớp 10 iLearn Smart World
  • SGK Tiếng Anh Lớp 10 Friends Global
  • SGK Tiếng Anh Lớp 10 English Discovery
  • SGK Tiếng Anh Lớp 10 Bright
  • SGK Tiếng Anh Lớp 10 Global Success
  • Tiếng Anh Lớp 10 Bright
  • Tiếng Anh Lớp 10 Global Success
  • Tiếng Anh Lớp 10 English Discovery
  • Tiếng Anh Lớp 10 Explore New Worlds
  • Tiếng Anh Lớp 10 iLearn Smart World
  • Tiếng Anh Lớp 10 Friends Global
  • Môn Hóa học Lớp 10

    Môn Sinh học Lớp 10

    Tài liệu tin học

    Tài liệu Lớp 1

    Tài liệu Lớp 2

    Tài liệu Lớp 3

    Tài liệu Lớp 4

    Tài liệu Lớp 5

    Trò chơi Powerpoint

    Sáng kiến kinh nghiệm