Phương trình đường thẳng của Oyz

Câu hỏi

Nhận biết

Trong không gian \({\rm{Ox}}yz\), mặt phẳng \(Oyz\) có phương trình là


A.

B.

C.

D.

Tải trọn bộ tài liệu tự học tại đây

Bài viết phương trình đường thẳng trong không gian bao gồm: các dạng phương trình đường thẳng trong không gian, cách viết phương trình đường thẳng trong không gian, ví dụ bài tập viết phương trình đường thẳng trong không gian…

Các dạng phương trình đường thẳng trong không gian

Bao gồm 2 dạng là phương trình chính tắc và phương trình tham số.

Đường thẳng d đi qua điểm

Phương trình đường thẳng của Oyz
và có vec tơ chỉ phương
Phương trình đường thẳng của Oyz
có:

Phương trình tham số

Phương trình đường thẳng của Oyz

Với

Phương trình đường thẳng của Oyz

Phương trình chính tắc

Phương trình đường thẳng của Oyz

Với

Phương trình đường thẳng của Oyz

Phương trình tổng quát đường thẳng trong không gian

Để viết được phương trình đường thẳng d ta quy d thành giao tuyến của mặt phẳng (P) và (Q). Với

(P):

Phương trình đường thẳng của Oyz

(Q):

Phương trình đường thẳng của Oyz

Thì phương trình tổng quát của d là:

Phương trình đường thẳng của Oyz

Khi đó vector chỉ phương của d là

Phương trình đường thẳng của Oyz

Phương trình đường thẳng của Oyz

Phương trình đường thẳng Ox trong không gian

Đường thẳng Ox vuông góc với mặt phẳng Oyz nên nhận véc tơ (1,0,0) của trục Ox làm vector chỉ phương. Mặt khác Ox lại đi qua điểm O (0,0,0) nên phương trình đường thẳng Ox là:

Phương trình đường thẳng của Oyz

Vị trí tương đối của hai đường thẳng

Đường thẳng

Phương trình đường thẳng của Oyz
đi qua
Phương trình đường thẳng của Oyz
và có vectơ chỉ phương
Phương trình đường thẳng của Oyz
và đường thẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
đi qua
Phương trình đường thẳng của Oyz
và có vectơ chỉ phương
Phương trình đường thẳng của Oyz
. Khi đó:
+
Phương trình đường thẳng của Oyz
Phương trình đường thẳng của Oyz
cùng nằm trong một mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
+
Phương trình đường thẳng của Oyz
Phương trình đường thẳng của Oyz
cắt nhau
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
+
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
+
Phương trình đường thẳng của Oyz

+
Phương trình đường thẳng của Oyz
Phương trình đường thẳng của Oyz
chéo nhau
Phương trình đường thẳng của Oyz

Vị trí tương đối của đường thẳng với mặt phẳng

Đường thẳng

Phương trình đường thẳng của Oyz
đi qua
Phương trình đường thẳng của Oyz
và có vectơ chỉ phương
Phương trình đường thẳng của Oyz
và mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
có vectơ pháp tuyến
Phương trình đường thẳng của Oyz
. Khi đó:
+
Phương trình đường thẳng của Oyz
cắt
Phương trình đường thẳng của Oyz

+
Phương trình đường thẳng của Oyz

+
Phương trình đường thẳng của Oyz

+
Phương trình đường thẳng của Oyz

Góc giữa hai đường thẳng

Cho đường thẳng

Phương trình đường thẳng của Oyz
có vectơ chỉ phương
Phương trình đường thẳng của Oyz
và đường thẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
có vectơ chỉ phương
Phương trình đường thẳng của Oyz
. Gọi
Phương trình đường thẳng của Oyz
là góc giữa hai đường thẳng đó ta có:
Phương trình đường thẳng của Oyz

Góc giữa đường thẳng với mặt phẳng

Cho đường thẳng

Phương trình đường thẳng của Oyz
có vectơ chỉ phương
Phương trình đường thẳng của Oyz
và mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
có vectơ pháp tuyến
Phương trình đường thẳng của Oyz
. Gọi
Phương trình đường thẳng của Oyz
là góc hợp bởi đường thẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
và mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
ta có:
Phương trình đường thẳng của Oyz

Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng có vectơ chỉ phương

+ Cách

Phương trình đường thẳng của Oyz

– Viết phương trình mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
qua
Phương trình đường thẳng của Oyz
và vuông góc với
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
– Tìm tọa độ giao điểm
Phương trình đường thẳng của Oyz
của
Phương trình đường thẳng của Oyz
và mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
– d
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
+ Cách
Phương trình đường thẳng của Oyz
Sử dụng công thức: d
Phương trình đường thẳng của Oyz

Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau

Cho hai đường thẳng chéo nhau

Phương trình đường thẳng của Oyz
đi qua
Phương trình đường thẳng của Oyz
và có vectơ chỉ phương
Phương trình đường thẳng của Oyz
và đường thẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
đi qua
Phương trình đường thẳng của Oyz
và có vectơ chỉ phương
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
+ Cách
Phương trình đường thẳng của Oyz

– Viết phương trình mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
chứa
Phương trình đường thẳng của Oyz
và song song với
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
– Tính khoảng cách từ
Phương trình đường thẳng của Oyz
tới mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
– d
Phương trình đường thẳng của Oyz
d
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
+ Cách
Phương trình đường thẳng của Oyz
Sử dụng công thức: d
Phương trình đường thẳng của Oyz
.

Ví dụ bài tập viết phương trình đường thẳng trong không gian

Ví dụ 1. Viết phương trình đường thẳng d đi qua điểm

Phương trình đường thẳng của Oyz
và song song với giá của vectơ
Phương trình đường thẳng của Oyz
.

Giải

Vì d song song với giá của vectơ

Phương trình đường thẳng của Oyz
nên d nhận
Phương trình đường thẳng của Oyz
làm vectơ chỉ phương.

d đi qua điểm

Phương trình đường thẳng của Oyz
và có vectơ chỉ phương là
Phương trình đường thẳng của Oyz
nên có phương trình tham số:

Phương trình đường thẳng của Oyz

Ví dụ 2. Viết phương trình đường thẳng d đi qua hai điểm

Phương trình đường thẳng của Oyz
,
Phương trình đường thẳng của Oyz
.

Giải

Phương trình đường thẳng của Oyz

Vì d đi qua hai điểm M và N nên vectơ

Phương trình đường thẳng của Oyz
có giá trùng với d
Phương trình đường thẳng của Oyz
là vectơ chỉ phương của d.

d đi qua điểm

Phương trình đường thẳng của Oyz
và có vectơ chỉ phương là
Phương trình đường thẳng của Oyz
nên có phương trình tham số:

Phương trình đường thẳng của Oyz

Ví dụ 3. Cho đường thẳng d có phương trình:

Phương trình đường thẳng của Oyz
. Tìm tọa độ điểm M thuộc d sao cho OM vuông góc với d (với O là góc tọa độ).

Giải

Từ phương trình tham số của d, ta thấy d đi qua điểm

Phương trình đường thẳng của Oyz
và có VTCP là
Phương trình đường thẳng của Oyz
nên có phương trình tham số là:

Phương trình đường thẳng của Oyz

Phương trình đường thẳng của Oyz
.

Phương trình đường thẳng của Oyz

Phương trình đường thẳng của Oyz

Phương trình đường thẳng của Oyz
Phương trình đường thẳng của Oyz

Vậy

Phương trình đường thẳng của Oyz

Cách viết phương trình đường thẳng trong không gian

Dạng I: Viết phương trình đường thẳng bằng cách xác định vectơ chỉ phương

Ví dụ

Phương trình đường thẳng của Oyz
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
và mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
. Viết phương trình đường thẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
đi qua
Phương trình đường thẳng của Oyz
, song song với mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
và vuông góc với đường thẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
Lời giải :

Để tìm một VTCP của

Phương trình đường thẳng của Oyz
ta phải tìm hai VTPT không cùng phương của nó rồi tìm tích có hướng của hai vectơ này.


Như vậy,
Phương trình đường thẳng của Oyz

Trong đó
Phương trình đường thẳng của Oyz

Phương trình đường thẳng của Oyz
đi qua
Phương trình đường thẳng của Oyz
và có VTCP
Phương trình đường thẳng của Oyz
nên có phương trình
Phương trình đường thẳng của Oyz

Ví dụ
Phương trình đường thẳng của Oyz
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
và mặt phẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
. Viết phương trình đường thẳng
Phương trình đường thẳng của Oyz
đi qua
Phương trình đường thẳng của Oyz
, cắt và vuông góc với
Phương trình đường thẳng của Oyz
. Lời giải :

Phương trình đường thẳng của Oyz
. Gọi
Phương trình đường thẳng của Oyz
.


Do
Phương trình đường thẳng của Oyz
nên có thể giả sử
Phương trình đường thẳng của Oyz
.
Phương trình đường thẳng của Oyz

Phương trình đường thẳng của Oyz