Giải Toán 12 kết nối Bài 15: Phương trình đường thẳng trong không gian

Giải Bài 15: Phương trình đường thẳng trong không gian sách Toán 12 Kết nối tri thức. 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 Kết nối tri thức chương trình mới

B. Bài tập và hướng dẫn giải

1. Phương trình đường thẳng

a) Vecto chỉ phương của đường thẳng

Giải chi tiết Hoạt động 1 trang 41 sách toán 12 tập 2 kntt. Hình thành khái niệm vectơ chỉ phương của đường thẳng

Trong không gian, cho điểm M và vectơ  khác vectơ – không. Khẳng định nào trong hai khẳng định sau là đúng?

a) Có duy nhất đường thẳng đi qua M và vuông góc với giá của  .

b) Có duy nhất đường thẳng đi qua M và song song hoặc trùng với giá của  .

Giải chi tiết Luyện tập 1 trang 42 sách toán 12 tập 2 kntt

Cho hình lăng trụ (H.5.25). Trong các vectơ có điểm đầu và điểm cuối đều là đỉnh của hình lăng trụ, những vectơ nào là vectơ chỉ phương của đường thẳng ?

b) Phương trình tham số của đường thẳng

Giải chi tiết Hoạt động 2 trang 42 sách toán 12 tập 2 kntt. Hình thành khái niệm phương trình tham số của đường thẳng

Trong không gian , một vật thể chuyển động với vectơ vận tốc không đổi  và xuất phát từ điểm (H.5.26).

a) Hỏi vật thể chuyển động trên đường thẳng nào (chỉ ra điểm mà nó đi qua và vectơ chỉ phương của đường thẳng đó)? 

b) Giả sử tại thời điểm tính từ khi xuất phát, vật thể ở vị trí . Tính theo .

Giải chi tiết Luyện tập 2 trang 43 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng

a) Hãy chỉ ra hai điểm thuộc và một vectơ chỉ phương của ∆.

b) Viết phương trình tham số của đường thẳng đi qua gốc toạ độ và có vectơ chỉ phương

c) Phương trình chính tắc của đường thẳng

Giải chi tiết Hoạt động 3 trang 43 sách toán 12 tập 2 kntt. Hình thành khái niệm phương trình chính tắc của đường thẳng

Trong không gian , cho đường thẳng đi qua điểm và có vectơ chỉ phương (a, b, c là các số khác 0).

a) Điểm thuộc khi và chỉ khi hai vectơ có mối quan hệ gì?

b) Điểm thuộc khi và chỉ khi các phân số có mối quan hệ gì?

Giải chi tiết Luyện tập 3 trang 43 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , cho đường thẳng . Hãy chỉ ra một vecto chỉ phương của và 2 điểm thuộc

Giải chi tiết Luyện tập 4 trang 44 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , viết phương trình tham số và phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua điểm và có vectơ chỉ phương

Giải chi tiết Luyện tập 5 trang 44 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , viết phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm và vuông góc với mặt phẳng

d) Lập phương trình đường thẳng đi qua hai điểm

Giải chi tiết Hoạt động 4 trang 44 sách toán 12 tập 2 kntt.Lập phương trình đường thẳng đi qua hai điểm

Trong không gian , cho hai điểm phân biệt

a) Hãy chỉ ra một vecto chỉ phương của đường thẳng

b) Viết phương trình đường thẳng

Giải chi tiết Luyện tập 6 trang 44 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm

Giải chi tiết Vận dụng 1 trang 45 sách toán 12 tập 2 kntt

(H.5.27) Trong tình huống mở đầu hãy thực hiện các bước sau và trả lời câu hỏi đã được nêu ra.

Trong không gian , mắt một người quan sát đặt ở điểm và vật cần quan sát đặt tại điểm ). Một tấm bìa chắn đường truyền của ánh sáng có dạng hình tròn với tâm , bán kính bằng 3 và đặt trong mặt phẳng . Hỏi tấm bìa có che khuất tầm nhìn của người quan sát đối với vật đặt ở điểm hay không?

a) Viết phương trình tham số của đường thẳng .

b) Tính toạ độ giao điểm của đường thẳng với mặt phẳng .

c) Hỏi điểm có nằm giữa hai điểm hay không?

2. Hai đường thẳng vuông góc

Giải chi tiết Hoạt động 5 trang 45 sách toán 12 tập 2 kntt. Tìm điều kiện để hai đường thẳng vuông góc

Trong không gian Oxyz, cho 2 đường thẳng tương ứng có vecto chỉ phương .

a) Hai đường thẳng  vuông góc với nhau khi và chỉ khi 2 giá của có mối quan hệ gì?

b) Tìm điều kiện đối với  để vuông góc với nhau.

Giải chi tiết Luyện tập 7 trang 45 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , cho đường thẳng Hỏi đường thẳng có vuông góc với trục hay không?

Giải chi tiết Vận dụng 2 trang 45 sách toán 12 tập 2 kntt

Tại một nút giao thông có hai con đường. Trên thiết kế, trong không gian , hai con đường đó tương ứng thuộc hai đường thẳng: 

Hỏi hai con đường trên có vuông góc với nhau hay không?

3. Vị trí tương đối giữa hai đường thẳng 

Giải chi tiết Hoạt động 6 trang 46 sách toán 12 tập 2 kntt. Xác định vị trí tương đối giữa hai đường thẳng

Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng lần lượt đi qua các điểm và tương ứng có vecto chỉ phương phương (H.5.29).

a) Tìm điều kiện đối với để song song hoặc trùng nhau.

b) Giả sử và  thì có cắt nhau hay không?

c) Giả sử thì có chéo nhau hay không?

Giải chi tiết Luyện tập 8 trang 46 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , chứng minh hai đường thẳng sau song song với nhau:

Giải chi tiết Luyện tập 9 trang 47 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , cho hai đường thẳng: Chứng minh rằng:

a) Hai đường thẳng  song song với nhau;

b) Đường thẳng và trục chéo nhau;

c) Đường thẳng trùng với đường thẳng

d) Đường thẳng cắt trục .

Giải chi tiết Luyện tập 10 trang 48 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian Oxyz, xét vị trí tương đối giữa 2 đường thẳng:

Giải chi tiết Vận dụng 3 trang 48 sách toán 12 tập 2 kntt

(H.5.30) Trong không gian , có hai vật thể lần lượt xuất phát từ với vận tốc không đổi tương ứng là Hỏi trong quá trình chuyển động, hai vật thể có va chạm vào nhau hay không?

GIẢI BÀI TẬP

Giải chi tiết bài 5.11 trang 48 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , viết các phương trình tham số và chính tắc của đường thẳng đi qua và song song với đường thẳng : .

Giải chi tiết bài 5.12 trang 48 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , viết các phương trình tham số và chính tắc của đường thẳng đi qua và vuông góc với mặt phẳng

Giải chi tiết bài 5.13 trang 48 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , viết các phương trình tham số và chính tắc của đường thẳng đi qua hai điểm

Giải chi tiết bài 5.14 trang 48 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , cho hai đường thẳng:

.

a) Chứng minh rằng  cắt nhau

b) Viết phương trình mặt phẳng chứa

Giải chi tiết bài 5.15 trang 48 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , cho hai đường thẳng:

 

a) Chứng minh rằng song song với nhau

b) Viết phương trình mặt phẳng chứa

Giải chi tiết bài 5.16 trang 48 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian Oxyz, xác định vị trí tương đối giữa 2 đường thẳng:

Giải chi tiết bài 5.17 trang 49 sách toán 12 tập 2 kntt

Tại một nút giao thông có hai con đường. Trên thiết kế, trong không gian , hai con đường đó thuộc hai đường thẳng lần lượt có phương trình:

 

a) Hai con đường trên có vuông góc với nhau hay không?

b) Nút giao thông trên có phải là nút giao thông khác mức hay không?

A aerial view of a highway

Description automatically generated

Giải chi tiết bài 5.18 trang 49 sách toán 12 tập 2 kntt

Trong không gian , một viên đạn được bắn ra từ điểm và trong 3 giây, đầu đạn đi với vận tốc không đổi; vectơ vận tốc (trên giây) là Hỏi viên đạn trên có bắn trúng mục tiêu trong mỗi tình huống sau hay không?

a) Mục tiêu đặt tại điểm

b) Mục tiêu đặt tại điểm

Giải chi tiết bài 5.19 trang 49 sách toán 12 tập 2 kntt

Trên mặt đất phẳng, người ta dựng một cây cột thẳng cao 6m vuông góc với mặt đất, có chân cột đặt tại vị trí trên mặt đất. Tại một thời điểm, dưới ánh nắng mặt trời, bóng của đỉnh cột dưới mặt đất cách chân cột 3 m về hướng (hướng tạo với hướng nam góc và tạo với hướng đông góc ) (H.5.32). Chọn hệ trục có gốc toạ độ là , tia chỉ hướng nam, tia chỉ hướng đông, tia chứa cây cột, đơn vị đo là mét. Hãy viết phương trình đường thẳng chứa tia nắng mặt trời đi qua đỉnh cột tại thời điểm đang xét.

A diagram of a sun and a diagram of a sun

Description automatically generated with medium confidence

Nội dung quan tâm khác

Thêm kiến thức môn học

Từ khóa tìm kiếm:

Giải SGK Toán 12 tập 2 Kết nối tri thức, Giải chi tiết Toán 12 Kết nối tri thức tập 2 mới, Giải Toán 12 Kết nối tri thức Bài 15: Phương trình đường thẳng trong không

Bình luận

Giải bài tập những môn khác