[Giải Toán 12 Cánh Diều] Giải Toán 12 Cánh Diều Bài 2 Chương 5 Phương Trình Đường Thẳng

Bài Giới Thiệu Bài Học: Phương Trình Đường Thẳng (Giải Toán 12 Cánh Diều)

1. Tổng quan về bài học

Bài học này tập trung vào việc tìm hiểu và vận dụng các phương trình khác nhau của đường thẳng trong không gian hai chiều. Mục tiêu chính là giúp học sinh nắm vững các dạng phương trình của đường thẳng (đặc biệt là phương trình tham số, phương trình chính tắc, phương trình tổng quát), cách chuyển đổi giữa các dạng phương trình đó và vận dụng vào việc giải quyết các bài toán liên quan. Học sinh sẽ được trang bị kiến thức cần thiết để giải quyết các bài toán về đường thẳng trong không gian, từ các bài toán đơn giản đến phức tạp hơn.

2. Kiến thức và kỹ năng

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

Hiểu rõ các dạng phương trình của đường thẳng: Phương trình tham số, phương trình chính tắc, phương trình tổng quát. Chuyển đổi giữa các dạng phương trình: Biết cách chuyển đổi từ phương trình này sang phương trình khác. Xác định vị trí tương đối của hai đường thẳng: Song song, cắt nhau, trùng nhau, vuông góc. Tính khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng. Viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm hoặc đi qua một điểm và song song hoặc vuông góc với một đường thẳng cho trước. Giải quyết các bài toán thực tế liên quan đến đường thẳng. Vận dụng linh hoạt kiến thức vào các tình huống khác nhau. 3. Phương pháp tiếp cận

Bài học sẽ được tổ chức theo phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và thực hành.

Giảng bài: Giáo viên sẽ trình bày lý thuyết về các dạng phương trình của đường thẳng, các tính chất và cách chuyển đổi giữa chúng.
Thảo luận nhóm: Học sinh sẽ được chia thành nhóm để thảo luận và giải quyết các bài tập vận dụng.
Giải bài tập: Giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh cách giải các bài tập ví dụ và bài tập tự luyện.
Thực hành: Học sinh sẽ được thực hành giải các bài tập về nhà để củng cố kiến thức.

4. Ứng dụng thực tế

Kiến thức về phương trình đường thẳng có nhiều ứng dụng trong thực tế:

Kỹ thuật: Trong thiết kế, xây dựng, vẽ bản đồu2026
Toán học: Giải các bài toán hình học phẳng.
Khoa học: Mô hình hóa các hiện tượng vật lý, hóa học.

5. Kết nối với chương trình học

Bài học này là một phần quan trọng trong chương trình Giải tích 12, xây dựng nền tảng cho việc học các chương tiếp theo. Kiến thức về phương trình đường thẳng sẽ được liên kết với các bài học về phương trình mặt phẳng, đường thẳng trong không gian.

6. Hướng dẫn học tập

Để học tốt bài học này, học sinh nên:

Đọc kỹ lý thuyết: Hiểu rõ các khái niệm và công thức. Làm các bài tập ví dụ: Cố gắng tự giải các bài tập ví dụ trong sách giáo khoa. Thảo luận với bạn bè: Trao đổi, giải thích với nhau để hiểu sâu hơn. Làm bài tập về nhà: Thực hành giải quyết các bài toán để củng cố kiến thức. Tìm hiểu thêm: Có thể tìm kiếm thêm tài liệu tham khảo trên internet hoặc sách tham khảo để mở rộng kiến thức. Luyện tập thường xuyên: Giải nhiều bài tập khác nhau để nâng cao kỹ năng. Keywords (40 từ khóa):

Phương trình đường thẳng, phương trình tham số, phương trình chính tắc, phương trình tổng quát, đường thẳng, vị trí tương đối, song song, cắt nhau, trùng nhau, vuông góc, khoảng cách, điểm, hai điểm, một điểm, song song, vuông góc, giải bài tập, bài toán, thực tế, kỹ thuật, xây dựng, vẽ bản đồ, hình học phẳng, mô hình hóa, vật lý, hóa học, chuyển đổi, dạng phương trình, không gian, Giải Toán 12, Cánh Diều, Chương 5, Phương trình, Đường thẳng, Toán học, Giải tích, Vẽ đồ thị, Hệ số góc, Giao điểm, Khoảng cách, Bài tập, Luyện tập, Kiến thức, Kỹ năng, Ứng dụng, Thực hành, Lý thuyết, Tham khảo, Thảo luận.

Câu 1. Đường thẳng đi qua điểm $A\left( {3;2;5} \right)$ nhận $\vec u = \left( { – 2;8; – 7} \right)$ làm vectơ chỉ phương có phương trình tham số là:

A. $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = – 2 + 3t} \\
{y = 8 + 2t} \\
{z = – 7 + 5t}
\end{array}} \right.$

B. $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 3 – 2t} \\
{y = 2 – 8t} \\
{z = 5 – 7t}
\end{array}} \right.$

C. $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 3 – 2t} \\
{y = 2 + 8t} \\
{z = 5 + 7t}
\end{array}} \right.$

D. $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 3 – 2t} \\
{y = 2 + 8t} \\
{z = 5 – 7t.}
\end{array}} \right.$

Lời giải

Câu 2. Đường thẳng đi qua điểm $B\left( { – 1;3;6} \right)$ nhận $\vec u = \left( {2; – 3;8} \right)$ làm vectơ chỉ phương có phương trình chính tắc là:

A. $\frac{{x – 1}}{2} = \frac{{y + 3}}{{ – 3}} = \frac{{z + 6}}{8}$.

B. $\frac{{x + 1}}{2} = \frac{{y – 3}}{{ – 3}} = \frac{{z – 6}}{8}$.

C. $\frac{{x + 1}}{{ – 2}} = \frac{{y – 3}}{3} = \frac{{z – 6}}{8}$.

D. $\frac{{x + 1}}{2} = \frac{{y – 3}}{3} = \frac{{z – 6}}{8}$.

Lời giải

Câu 3. Mặt phẳng $\left( P \right):x – 2 = 0$ vuông góc với mặt phẳng nào sau đây?

A. $\left( {{P_1}} \right):x + 2 = 0$.

B. $\left( {{P_2}} \right):x + y – 2 = 0$.

C. $\left( {{P_3}} \right):z – 2 = 0$.

D. $\left( {{P_4}} \right):x + z – 2 = 0$.

Lời giải

Câu 4. Cho đường thẳng $\Delta $ có phương trình tham số $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 1 – t} \\
{y = 3 + 2t} \\
{z = – 1 + 3t}
\end{array}} \right.$ ( $t$ là tham số).

a) Chỉ ra toạ độ hai điểm thuộc đường thẳng $\Delta $.

b) Điểm nào trong các điểm $C\left( {6; – 7; – 16} \right),D\left( { – 3;11; – 11} \right)$ thuộc đường thẳng $\Delta $ ?

Lời giải

Câu 5. Viết phương trình tham số và phương trình chính tắc của đường thẳng $\Delta $ trong mỗi trường hợp sau:

a) $\Delta $ đi qua điểm $A\left( { – 1;3;2} \right)$ và có vectơ chỉ phương $\vec u = \left( { – 2;3;4} \right)$;

b) $\Delta $ đi qua hai điểm $M\left( {2; – 1;3} \right)$ và $N\left( {3;0;4} \right)$.

Lời giải

Câu 6. Xác định vị trí tương đối của hai đường thẳng ${\Delta _1},{\Delta _2}$ trong mỗi trường hợp sau:

a) ${\Delta _1}:\frac{{x – 1}}{2} = \frac{{y – 2}}{1} = \frac{{z – 3}}{{ – 1}}$ và ${\Delta _2}:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = – 11 – 6t} \\
{y = – 6 – 3t} \\
{z = 10 + 3t}
\end{array}} \right.$ (t là tham số);

b) ${\Delta _1}:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 1 + 3t} \\
{y = 2 + 4t} \\
{z = 3 + 5t}
\end{array}} \right.$ (tà tham số) và ${\Delta _2}:\frac{{x + 3}}{1} = \frac{{y + 6}}{2} = \frac{{z – 15}}{{ – 3}};$

c) ${\Delta _1}:\frac{{x + 1}}{4} = \frac{{y – 1}}{3} = \frac{z}{1}$ và ${\Delta _2}:\frac{{x – 1}}{1} = \frac{{y – 3}}{2} = \frac{{z – 1}}{2}$.

Lời giải

Câu 7. Tính góc giữa hai đường thẳng ${\Delta _1},{\Delta _2}$ trong mỗi trường hợp sau (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ):

a) ${\Delta _1}:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = – 1 + {t_1}} \\
{y = 4 + \sqrt 3 {t_1}} \\
{z = 0}
\end{array}} \right.$ và ${\Delta _2}:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = – 1 + \sqrt 3 {t_2}} \\
{y = 4 + {t_2}} \\
{z = 5}
\end{array}\;\left( {{t_1},{t_2}} \right.} \right.$ là tham số $)$;

b) ${\Delta _1}:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = – 1 + 2t} \\
{y = 3 + t} \\
{z = 4 – t}
\end{array}} \right.$ (t là tham số) và ${\Delta _2}:\frac{{x + 1}}{3} = \frac{{y – 1}}{1} = \frac{{z – 4}}{{ – 2}}$;

c) ${\Delta _1}:\frac{{x + 3}}{1} = \frac{{y – 2}}{1} = \frac{{z – 1}}{{ – 1}}$ và ${\Delta _2}:\frac{{x + 2}}{{ – 1}} = \frac{{y – 2}}{3} = \frac{{z – 4}}{1}$.

Lời giải

Câu 8. Tính góc giữa đường thẳng $\Delta $ và mặt phẳng $\left( P \right)$ trong mỗi trường hợp sau (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ):

a) $\Delta :\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 1 + \sqrt 3 t} \\
{y = 2} \\
{z = 3 + t}
\end{array}\;(t} \right.$ là tham số) và $\left( P \right):\sqrt 3 x + z – 2 = 0;$

b) $\Delta :\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 1 + t} \\
{y = 2 – t} \\
{z = 3 + t}
\end{array}} \right.$ (t là tham số) và $\left( P \right):x + y + z – 4 = 0$.

Lời giải

Câu 9. Tính góc giữa hai mặt phẳng $\left( {{P_1}} \right):x + y + 2z – 1 = 0$ và $\left( {{P_2}} \right):2x – y + z – 2 = 0$.

Lời giải

Câu 10. Trong không gian với hệ toạ độ $Oxyz$, cho hình chóp $S.ABCD$ có các đỉnh lần lượt là

$S\left( {0;0;\frac{{a\sqrt 3 }}{2}} \right),A\left( {\frac{a}{2};0;0} \right),B\left( { – \frac{a}{2};0;0} \right),C\left( { – \frac{a}{2};a;0} \right),D\left( {\frac{a}{2};a;0} \right)$

với $a > 0$ (Hình 36).

a) Xác định toạ độ của các vectơ $\overrightarrow {SA} $, $\overrightarrow {CD} $. Từ đó tính góc giữa hai đường thẳng $SA$ và $CD$ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ).

b) Chỉ ra một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng $\left( {SAC} \right)$. Từ đó tính góc giữa đường thẳng $SD$ và mặt phẳng $\left( {SAC} \right)$ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ).

Lời giải

Câu 11. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz (đơn vị trên mỗi trục toạ độ là kilômét), một máy bay đang ở vị trí $A\left( {3,5; – 2;0,4} \right)$ và sẽ hạ cánh ở vị trí $B\left( {3,5;5,5;0} \right)$ trên đường băng $EG$ (Hình 37 ).

a) Viết phương trình đường thẳng $AB$.

b) Hãy cho biết góc trượt (góc giữa đường bay $AB$ và mặt phẳng nằm ngang $\left( {Oxy} \right))$ có nằm trong phạm vi cho phép từ $2,{5^ \circ }$ đến $3,{5^ \circ }$ hay không.

c) Có một lớp mây được mô phỏng bởi một mặt phẳng $\left( \alpha \right)$ đi qua ba điểm $M\left( {5;0;0} \right)$, $N\left( {0; – 5;0} \right),P\left( {0;0;0,5} \right)$. Tìm toạ độ của điểm $C$ là vị trí mà máy bay xuyên qua đám mây để hạ cánh.

d) Tìm tọa độ của điểm $D$ trên đoạn thẳng $AB$ là vị trí mà máy bay ở độ cao $120\;m$.

e) Theo quy định an toàn bay, người phi công phải nhìn thấy điểm đầu $E\left( {3,5;6,5;0} \right)$ của đường băng ở độ cao tối thiểu là $120\;m$. Hỏi sau khi ra khỏi đám mây, người phi công có đạt được quy định an toàn đó hay không? Biết rằng tầm nhìn của người phi công sau khi ra khỏi đám mây là 900 m (Nguồn: R.Larson and B.Edwards, Calculus 10e, Cengage, 2014).

Lời giải

Giải bài tập những môn khác

Tài liệu môn toán

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