VIẾT PHƯƠNG TRÌNH THAM SỐ CỦA ĐƯỜNG THẲNG
I. LÝ THUYẾT
1. Vecto chỉ phương
- Cho đường thẳng d, vecto gọi là vecto chỉ phương của đường thẳng d nếu có giá song song hoặc trùng với d.
- là vecto chỉ phương của đường thẳng d thì
cũng là vecto chỉ phương của đường thẳng d.
- Vecto chỉ phương và vecto pháp tuyến vuông góc với nhau hay nói cách khác vecto chỉ phương của d là thì vecto pháp tuyến là
.
2. Phương trình tham số của đường thẳng
- Phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm A(x0; y0) nhận làm vecto chỉ phương, Ta có:
- Đường thẳng d đi qua điểm A(x0; y0), nhận là vecto chỉ phương, phương trình chính tắc của đường thẳng là
với (a; b ≠ 0)
- Nếu
II. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho đường thẳng d đi qua điểm M(-2; 0) nhận vecto u→( 2; -3) làm VTCP. Viết phương trình đường thẳng d dưới dạng chính tắc?
A. B.
C.
D.
Lời giải
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình chính tắc của đường thẳng d:
Chọn B.
Ví dụ 2: Cho hai điểm A( -2; 3) và B( 4; 5). Gọi d là đường trung trực của AB. Viết phương trình đường thẳng d dạng chính tắc?
A. B.
C.
D.
Lời giải
+ Đường thẳng d là đường trung trực của đoạn thẳng AB nên hai đường thẳng AB và d vuông góc với nhau.
⇒ Đường thẳng d nhận AB→( 6; 2) làm VTPT nên một VTCP của đường thẳng d là
u→(1; -3) .
+ Gọi M là trung điểm của AB thì tọa độ M(1;4)
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình chính tắc của đường thẳng d:
Chọn D.
Ví dụ 3. Cho tam giác ABC có A( 1;1); B( 0; -2) và C( 4; 2) . Lập phương trình chính tắc đường trung tuyến của tam giác ABC kẻ từ A
A. B.
C.
D. Đáp án khác
Lời giải
Gọi M là trung điểm của BC. Ta cần viết phương trình đường thẳng AM.
Ta có M là trung điểm của BC nên tọa độ của M là :
⇒ M( 2 ; 0)
Đường thẳng AM :
⇒ Phương trình chính tắc của đường thẳng AM :
Chọn A
Ví dụ 4: Đường thẳng d đi qua gốc tọa độ O và có vectơ chỉ phương u→ = (-1; 2) có phương trình tham số là:
A. d: B. d:
C. d:
D. d:
Lời giải:
Đáp án: C
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình tham số d: (t ∈ R)
Ví dụ 5: Đường thẳng d đi qua điểm M( 0; -2) và có vectơ chỉ phương u→( 3;0) có phương trình tham số là:
A. d: B. d:
C. d:
D. d:
Lời giải:
Đáp án: D
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình tham số của đường thẳng d: (t ∈ R)
Ví dụ 6: Viết phương trình tham số của đường thẳng đi qua hai điểm A(2; -1) và B( 2; 5)
A. B.
C.
D.
Lời giải:
Đáp án: A
Đường thẳng AB:
⇒ Phương trình tham số của đường thẳng AB:
Ví dụ 7: Viết phương trình tham số của đường thẳng đi qua hai điểm A(-1;3) và B( 3;1) .
A. B.
C.
D.
Lời giải:
Đáp án: D
Đường thẳng AB:
⇒ Phương trình tham số của đường thẳng AB:
III. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Viết phương trình tham số của đường thẳng d trong các trường hợp sau:
a. Phương trình đi qua điểm A(1; 2) nhận làm vecto pháp tuyến.
b. Phương trình đi qua điểm B(0; 1) vuông góc với đường thẳng y = 2x + 1.
c. Phương trình song song với đường thẳng 4x + 3y - 1 = 0 và đi qua điểm M( 0, 1).
Lời giải
a. Gọi điểm M(x, y) thuộc d ta có:
b. Ta có đường thẳng y = 2x + 1 có vecto pháp tuyến
Do đường thẳng d vuông góc với đường thẳng y = 2x + 1 nên VTPT của y = 2x + 1 là VTCP
của d
Ta có phương trình tham số của d là:
c. Do d song song với đường thẳng 4x + 3y - 1 = 0
Phương trình tham số của d là:
Câu 2: Viết phương trình tham số của đường thẳng d trong các trường hợp sau:
a. Đường thẳng d đi qua 2 điểm A(-1;1), B(2; -1).
b. Đường thẳng d đi qua gốc tọa độ và song song với đường thẳng
Lời giải
a. Ta có đường thẳng d đi qua 2 điểm A, B nên d nhận làm vecto chỉ phương.
Phương trình tham số của đường thẳng d là:
b. Ta có d song song với
Phương trình tham số của đường thẳng d là:
Câu 3: Cho đường thẳng d đi qua điểm M( 1; -2) và nhận vectơ chỉ phương là u→ = (3; 5) có phương trình tham số là:
Lời giải
Đường thẳng d:
giải được phương trình tham số của đường thẳng d là: (t ∈ R)
Câu 4. Cho đường thẳng đi qua hai điểm A(3; -7) và B( 1; -7) có phương trình tham số là:
Lời giải
+ Ta có đường thẳng AB:
⇒ Phương trình AB:
+ Cho biến t = - 3 ta có : M( 0; -7) thuộc đường thẳng AB.
⇒ AB:
Suy ra Phương trình tham số của AB :
Câu 5: Thành lập phương trình đường thẳng d đi qua M( -2; 3) và có VTCP u→ = (1; -4) .
Lời giải
Đường thẳng d đi qua M(-2; 3) và có VTCP là u→ = (1; -4) do đó ta có phương trình
Câu 6: Cho đường thẳng d đi qua hai điểm A(2; 6) và B(1; 3). Viết phương trình tham số của đường thẳng d.
Lời giải:
Vectơ chỉ phương của đường thẳng d là: →AB=(1−2;3−6)=(−1;−3)
Chọn điểm B(1; 3) thuộc đường thẳng d, ta có phương trình tham số của đường thẳng d là:{x=1−1ty=3−3t
Câu 7: Trong không gian Oxy, cho đường thẳng d đi qua điểm M(2; 0) và có vectơ pháp tuyến là →n=(4;−3). Viết phương trình tham số của đường thẳng d.
Lời giải:
Đường thẳng d có vectơ pháp tuyến là →n=(4;−3)
⇒ Vectơ chỉ phương của d là →u=(3;4)
Đường thẳng d đi qua điểm M(2; 0) , ta có phương trình tham số của d là: {x=2+3ty=0+4t hay {x=2+3ty=4t
Câu 8: Cho đường thẳng d song song với đường thẳng d’:{x=3−ty=4−5t và d đi qua điểm O(0; 0). Viết phương trình tham số của d.
Lời giải:
Đường thẳng d’: {x=3−ty=4−5t có vectơ chỉ phương là u'
Có d // d’ nên vectơ chỉ phương của d là
Biết d đi qua điểm O(0; 0), ta có phương trình tham số của đường thẳng d là:
Câu 9: Viết phương trình đường thẳng d đi qua M( -2; 3) và có VTCP u→ = (1; -4) .
A. B.
C.
D.
Lời giải
Đường thẳng (d) đi qua M(-2; 3) và có VTCP u→ = (1; -4) nên có phương trình
Chọn B.
Câu 10: Viết phương trình chính tắc của đường thẳng ∆ đi qua M(1; -3) và nhận vectơ
u→ = (1; 2) làm vectơ chỉ phương.
A. ∆: 2x - y - 5 = 0 B. ∆: C. ∆:
D. ∆:
Lời giải
Đường thẳng ∆ :
⇒ Phương trình chính tắc của ∆:
Chọn B
Câu 11. Đường thẳng d đi qua điểm M( 1; -2) và có vectơ chỉ phương u→ = (3; 5) có phương trình tham số là:
A. d: B. d:
C. d:
D. d:
Lời giải
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình tham số của đường thẳng d: (t ∈ R)
Chọn B.
Câu 12. Đường thẳng đi qua hai điểm A(3; -7) và B( 1; -7) có phương trình tham số là:
A. B.
C.
D.
Lời giải
+ Ta có đường thẳng AB:
⇒ Phương trình AB:
+ Cho t= - 3 ta được : M( 0; -7) thuộc đường thẳng AB.
⇒ AB:
⇒ Phương trình tham số của AB :
Chọn A.
Câu 13: Viết phương thẳng chính tắc của đường thẳng d đi qua hai điểm A( 1; - 2) và B(-2; 3) ?
A. B.
C.
D.
Lời giải
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình chính tắc của đường thẳng d:
Chọn A.
Câu 14: Cho đường thẳng d đi qua điểm M( -2; -3) và N( 1; 0). Viết phương trình chính tắc của đường thẳng d?
A. B.
C.
D.
Lời giải
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình chính tắc của đường thẳng d:
Chọn C.
Câu 15: Đường thẳng đi qua hai điểm A( 1; 1) và B( 2; 2) có phương trình tham số là:
A. B.
C.
D.
Lời giải:
Đáp án: D
Phương trình tham số của đường thẳng AB:
⇒ Phương trình tham số của AB:
Cho t= - 1 ta được điểm O(0; 0) thuộc đường thẳng AB.
⇒ AB:
⇒ Phương trình tham số của AB:
Câu 16: Viết phương thẳng chính tắc của đường thẳng d đi qua hai điểm A(-1; 3) và
B(5; 1) ?
A. B.
C.
D.
Lời giải:
Đáp án: A
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình chính tắc của đường thẳng d:
Câu 17: Cho đường thẳng d đi qua điểm M(3;2) nhận vecto u→( -4; -2) làm VTCP. Viết phương trình đường thẳng d dưới dạng chính tắc?
A. B.
C.
D.
Lời giải:
Đáp án: B
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình chính tắc của đường thẳng d:
Câu 18: Cho hai điểm A(-1; -2) và B(1;4). Gọi d là đường trung trực của AB. Viết phương trình đường thẳng d dạng chính tắc?
A. B.
C.
D.
Lời giải:
Đáp án: D
+ Đường thẳng d là đường trung trực của đoạn thẳng AB nên hai đường thẳng AB và d vuông góc với nhau.
⇒ Đường thẳng d nhận AB→( 2;6) làm VTPT nên một VTCP của đường thẳng d là u→(3; -1) .
+ Gọi M là trung điểm của AB thì tọa độ M(0;1)
Đường thẳng d:
⇒ Phương trình chính tắc của đường thẳng d:
Câu 19: Cho tam giác ABC có A( -1; -2) ;B(0; 2) ; C(-2; 1). Đường trung tuyến BM có phương trình là:
A. B.
C.
D.
Lời giải:
Đáp án: A
Gọi M là trung điểm AC. Khi đó tọa độ của M là :
⇒ M(
;
) ; BM→ = (-
; -
) =
(3; 5)
+ Đường thẳng BM: qua B( 0; 2) và nhận VTCP ( 3; 5)
⇒ Phương trình tham số của BM:
Câu 20: Viết phương trình tham số, phương trình chính tắc của đường thẳng d trong các trường hợp sau:
a. Phương trình đi qua điểm A(1; 2) nhận làm vecto pháp tuyến.
b. Phương trình đi qua điểm B(0; 1) vuông góc với đường thẳng y = 2x + 1.
c. Phương trình song song với đường thẳng 4x + 3y - 1 = 0 và đi qua điểm M( 0, 1).
Hướng dẫn giải
a. Gọi điểm M(x, y) thuộc d ta có:
Phương trình chính tắc là:
b. Ta có đường thẳng y = 2x + 1 có vecto pháp tuyến
Do đường thẳng d vuông góc với đường thẳng y = 2x + 1 nên VTPT của y = 2x + 1 là VTCP
của d
Ta có phương trình tham số của d là:
Phương trình chính tắc của d là:
c. Do d song song với đường thẳng 4x + 3y - 1 = 0
Phương trình tham số của d là:
Phương trình chính tắc của d là:
Câu 21: Viết phương trình tham số, phương trình chính tắc của đường thẳng d trong các trường hợp sau:
a. Đường thẳng d đi qua 2 điểm A(-1;1), B(2; -1).
b. Đường thẳng d đi qua gốc tọa độ và song song với đường thẳng
Hướng dẫn giải
a. Ta có đường thẳng d đi qua 2 điểm A, B nên d nhận làm vecto chỉ phương.
Phương trình tham số của đường thẳng d là:
Phương trình chính tắc của đường thẳng là:
b. Ta có d song song với
Phương trình tham số của đường thẳng d là:
Phương trình chính tắc của d là:
Câu 22: Cho 3 điểm A(-2; 1), B(-1; 5), C(-2; -3)
a. Viết phương trình tham số AB, AC.
b. Viết phương trình tham số đường trung trực cạnh BC.
c. Viết phương trình đường thẳng song song với AB và đi qua trung điểm của BC.
Hướng dẫn giải
a. Phương trình đường thẳng AB nhận làm vecto pháp tuyến
Phương trình tham số AB là: và phương trình chính tắc của d là:
Tương tự với đường thẳng AC có phương trình tham số là:
b. Đường trung trực của BC đi qua trung điểm của BC và nhận làm vecto pháp tuyến. Vậy vecto chỉ phương của đường thẳng trung trực là
Gọi M là trung điểm của BC khi đó:
Phương trình tham số đường trung trực BC là:
c. Do đường thẳng d tìm song song với AB nên
Theo câu b, trung điểm của BC là
Vậy phương trình tham số của d là:
Câu 23: Viết phương trình đường thẳng y = ax + b biết
a) Đi qua 2 điểm A(-3,2), B (5,-4). Tính diện tích tam giác được tạo bởi đường thẳng và 2 trục tọa độ.
b) Đi qua A (3,1) song song với đường thẳng y = -2x + m -1
Hướng dẫn giải
a. Gọi phương trình tổng quát là: y = ax + b
Do phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm A, B nên ta có:
Vậy PT tổng quát cần tìm là:
Giao điểm của đường thẳng với trục Ox là:
Giao điểm của đường thẳng với trục Oy là:
b. Gọi phương trình tổng quát là: y = ax + b
Do đường thẳng song song với y = -2x + m -1
⇒ a = -2
Phương trình đường thẳng trở thành y = -2x + b
Mà đường thẳng qua điểm A(3; 1)
⇒ 1 = 3.(-2) + b
⇒ b = 7
Vậy phương trình tổng quát là: y = -2x + 7
Xem thêm các bài tham khảo khác: