Giải Toán 12 cánh diều Bài 2: Phương trình đường thẳng

Giải Bài 2: Phương trình đường thẳng sách Toán 12 cánh diều. Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức môn Toán 12 Cánh diều chương trình mới

B. Bài tập và hướng dẫn giải

I. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG

1. Vector chỉ phương của đường thẳng 

Giải chi tiết hoạt động 1 trang 65 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’. (Hình 23). Giá của vector và đường thẳng AC có vị trí tương đối như thế nào?

Giải chi tiết luyện tập-vận dụng 1 trang 65 sgk toán 12 tập 2 cd

Trong Hình 23, vectơ có là vectơ chỉ phương của đường thẳng BD hay không? Vì sao?

2. Phương trình tham số của đường thẳng

Giải chi tiết hoạt động 2 trang 66 sgk toán 12 tập 2 cd

 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng đi qua điểm M(1; 2; 3) và có vectơ chỉ phương Xét điểm M0(x;y;z) nằm trên (Hình 24).

a) Nêu nhận xét về phương của hai vectơ

b) Có hay không số thực k sao cho ?

c) Hãy biểu diễn x, y, z qua k.

d) Toạ độ (x; y, z) của điểm M0 (nằm trên ) có thoả mãn hệ phương trình:

hay không?

Giải chi tiết luyện tập- vận dụng 2 trang 67 sgk toán 12 tập 2 cd

Viết phương trình tham số của đường thẳng , biết đi qua điểm (C(1;2;-4)) và vuông góc với mặt phẳng (P):

3. Phương trình chính tắc của đường thẳng

Giải chi tiết hoạt động 3 trang 67 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho đường thẳng có phương trình tham số:

(t là tham số)

Tọa độ (x;y;z) của điểm M nằm trên có thỏa mãn hệ phương trình 

hay không?

Giải chi tiết luyện tập-vận dụng 3 trang 68 sgk toán 12 tập 2 cd

Viết phương trình chính tắc của đường thẳng biết phương trình tham số của là:

(t là tham số)

4. Lập phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cho trước

Giải chi tiết hoạt động 4 trang 68 sgk toán 12 tập 2 cd

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1;2;3) và B(3;5;9).

a) Hãy chỉ ra một vector chỉ phương của đường thẳng AB.

b) Viết phương trình tham số của đường thẳng AB.

c) Viết phương trình chính tắc của đường thẳng AB.

Giải chi tiết luyện tập-vận dụng 4 trang 69 sgk toán 12 tập 2 cd

Viết phương trình chính tắc của đường thẳng OM biết M(a;b;c) với

II. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI CỦA HAI ĐƯỜNG THẲNG

Giải chi tiết hoạt động 5 trang 69 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho 2 đường thẳng phân biệt lần lượt đi qua các điểm tương ứng có vector chỉ phương là  

a) Giả sử song song với (Hình 25). Các cặp vector sau có cùng phương không: , ?

b) Giả sử với cắt nhau (Hình 26). Hai vector có cùng phương không? Ba vector và  có đồng phẳng không?

c) Giả sử với cắt nhau (Hình 27). Hai vector có cùng phương không? Ba vector và  có đồng phẳng không?

Giải chi tiết luyện tập-vận dụng 5 trang 70 sgk toán 12 tập 2 cd

Bằng cách giải hệ phương trình, xác định vị trí tương đối của 2 đường thẳng:

III. GÓC

1. Góc giữa 2 đường thẳng

Giải chi tiết hoạt động 6 trang 71 sgk toán 12 tập 2 cd

 Cho hai đường thẳng trong không gian có vectơ chỉ phương lần lượt là . Giả sử là hai đường thẳng cùng đi qua điểm I và lần lượt song song (hoặc trùng) với (Hình 28).

a) Nêu mối liên hệ giữa hai góc

b) Gọi A và B là các điểm lần lượt thuộc hai đường thẳng sao cho , So sánh:

c) So sánh

Giải chi tiết luyện tập-vận dụng 6 trang 72 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho đường thẳng:

Tính cosin góc giữa đường thẳng và các trục tọa độ 

2. Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng

Giải chi tiết hoạt động 7 trang 73 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến là  , đường thẳng có vectơ chỉ phương là   và đường thẳng cắt mặt phẳng (P) tại I. Gọi ' là hình chiếu của trên mặt phẳng (P) (Hình 29).

a) Hãy xác định góc giữa đường thẳng và mặt phẳng (P).

Ta kí hiệu góc đó là (, (P)).

b) So sánh sin(, (P)) và cos( ).

Giải chi tiết luyện tập-vận dụng 7 trang 73 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho mặt phẳng (P) có vector pháp tuyến . Tính sin góc giữa mặt phẳng (P) với các trục tọa độ

3. Góc giữa 2 mặt phẳng

Giải chi tiết hoạt động 8 trang 74 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho 2 mặt phẳng (P1) và (P2). Lấy 2 đường thẳng sao cho , (Hình 31). 

a) Nêu cách xác định góc giữa 2 đường thẳng

b) Góc đó có phụ thuộc vào việc chọn 2 đường thẳng như trên hay không?

Giải chi tiết luyện tập-vận dụng 8 trang 74 sgk toán 12 tập 2 cd

Trong ví dụ 10, tính góc giữa 2 mặt phẳng (BCC’B’) và (CDA’B’).

Giải chi tiết hoạt động 9 trang 75 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho hai mặt phẳng (P1) và (P­2). Gọi:

Lần lượt là hai vector pháp tuyến của (P1), (P2); lần lượt là giá của 2 vector (hình 33). So sánh:

a)

b)

Giải chi tiết luyện tập-vận dụng 9 trang 75 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho mặt phẳng (P) có vector pháp tuyến

Tính cosin của góc giữa mặt phẳng (P) và các mặt phẳng tọa độ.

IV. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG THỰC TIỄN

BÀI TẬP

Giải chi tiết bài tập 1 trang 78 sgk toán 12 tập 2 cd

Đường thẳng đi qua điểm A(3;2;5) nhận làm vector chỉ phương có phương trình tham số là:

A.

B.

C.

D.

Giải chi tiết bài tập 2 trang 78 sgk toán 12 tập 2 cd

Đường thẳng đi qua điểm B(-1;3;6) nhận   làm vector chỉ phương có phương trình chính tắc là:

A.

B.

C.

D.

Giải chi tiết bài tập 3 trang 78 sgk toán 12 tập 2 cd

Mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng nào sau đây?

A.

B.

C.

D.

Giải chi tiết bài tập 4 trang 78 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho đường thẳng có phương trình tham số 
(t là tham số)

a) Chỉ ra một tọa độ hai điểm thuộc đường thẳng

b) Điểm nào trong các điểm C(6;-7;-16), D(-3;11;-11) thuộc đường thẳng

Giải chi tiết bài tập 5 trang 78 sgk toán 12 tập 2 cd

Viết phương trình tham số và phương trình chính tắc của đường thẳng trong mỗi trường hợp sau:

a) đi qua điểm A(-1;3;2) và có vector chỉ phương ;

b) đi qua điểm M(2;-1;3) và N(3;0;4).

Giải chi tiết bài tập 6 trang 79 sgk toán 12 tập 2 cd

Xác định vị trí tương đối của 2 đường thẳng trong mỗi trường hợp sau:

a)

b) với

c)

Giải chi tiết bài tập 7 trang 79 sgk toán 12 tập 2 cd

Tính góc giữa hai đường thẳng trong mỗi trường hợp sau(làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ)

a)

b)

c) 

Giải chi tiết bài tập 8 trang 79 sgk toán 12 tập 2 cd

 Tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng (P) trong các trường hợp sau (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ):

a) ( t là tham số ) và (P):

b) ( t là tham số ) và (P):

Giải chi tiết bài tập 9 trang 79 sgk toán 12 tập 2 cd

Tính góc giữa mặt phẳng

Giải chi tiết bài tập 10 trang 80 sgk toán 12 tập 2 cd

Cho hình chóp S.ABCD trong không gian với hệ tọa độ Oxyz có các đỉnh lần lượt là:

a) Xác định tọa độ của các vector 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 vector pháp tuyến của mặt phẳng (SAC). Từ đó tính góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng (SAC) (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ).

Giải chi tiết bài tập 11 trang 80 sgk toán 12 tập 2 cd

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz (đơn vị trên mỗi trục tọa độ là kilômét) một máy bay đang ở vị trí A(3,5;-2;0,4) và sẽ hạ cánh ở vị trí B(3,5; 5,5; 0) 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 (Oxy)) có nằm trong phạm vi cho phép từ 2,5° đến 3,5° hay không.

c) Có một lớp mây được mô phỏng bởi một mặt phẳng đi qua ba điểm M(5;0;0),

 N(0;-5; 0), P(0; 0; 0,5). Tìm tọa 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(3,5; 6,5; 0) 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).

Nội dung quan tâm khác

Thêm kiến thức môn học

Từ khóa tìm kiếm:

Giải SGK Toán 12 tập 2 cánh diều, Giải chi tiết Toán 12 cánh diều tập 2 mới, Giải Toán 12 cánh diều Bài 2: Phương trình đường thẳng

Bình luận

Giải bài tập những môn khác