THCS
THCS
Chào mừng các em học sinh đến với bài giải chi tiết bài tập 5.43 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức trên website montoan.com.vn. Bài viết này sẽ cung cấp cho các em lời giải chính xác, dễ hiểu, giúp các em nắm vững kiến thức và tự tin giải các bài tập tương tự.
Chúng tôi luôn cố gắng mang đến những tài liệu học tập chất lượng cao, hỗ trợ các em trong quá trình học tập môn Toán.
Trong không gian Oxyz, cho điểm \(A\left( {1;0;2} \right)\) và hai đường thẳng d: \(\frac{x}{1} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{z}{2}\), \(d':\frac{{x + 1}}{2} = \frac{{y + 2}}{2} = \frac{{z - 3}}{{ - 1}}\). a) Xét vị trí tương đối của hai đường thẳng d và d’. b) Viết phương trình đường thẳng \(\Delta \) đi qua A và song song với đường thẳng d. c) Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa A và d. d) Tìm giao điểm của đường thẳng d với mặt phẳng (Oxz).
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho điểm \(A\left( {1;0;2} \right)\) và hai đường thẳng d: \(\frac{x}{1} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{z}{2}\), \(d':\frac{{x + 1}}{2} = \frac{{y + 2}}{2} = \frac{{z - 3}}{{ - 1}}\).
a) Xét vị trí tương đối của hai đường thẳng d và d’.
b) Viết phương trình đường thẳng \(\Delta \) đi qua A và song song với đường thẳng d.
c) Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa A và d.
d) Tìm giao điểm của đường thẳng d với mặt phẳng (Oxz).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) Sử dụng kiến thức về vị trí tương đối của hai đường thẳng để tìm vị trí tương đối của hai đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng \({\Delta _1},{\Delta _2}\) lần lượt đi qua các điểm \({A_1}\left( {{x_1};{y_1};{z_1}} \right),{A_2}\left( {{x_2};{y_2};{z_2}} \right)\) và tương ứng có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( {{a_1};{b_1};{c_1}} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( {{a_2};{b_2};{c_2}} \right)\). Khi đó:
\({\Delta _1}//{\Delta _2} \Leftrightarrow \) \(\overrightarrow {{u_1}} \) cùng phương với \(\overrightarrow {{u_2}} \) và \({A_1}\not \in {\Delta _2}\)
\({\Delta _1} \equiv {\Delta _2} \Leftrightarrow \) \(\overrightarrow {{u_1}} \) cùng phương với \(\overrightarrow {{u_2}} \) và \({A_1} \in {\Delta _2}\)
\({\Delta _1}\) và \({\Delta _2}\) chéo nhau \( \Leftrightarrow \overrightarrow {{A_1}{A_2}} .\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right] \ne 0\)
\({\Delta _1}\) và \({\Delta _2}\) cắt nhau \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right] \ne \overrightarrow 0 \\\overrightarrow {{A_1}{A_2}} .\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = 0\end{array} \right.\)
b) Sử dụng kiến thức về phương trình tham số của đường thẳng để viết phương trình tham số đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right)\). Hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\) được gọi là phương trình tham số của đường thẳng \(\Delta \) (t là tham số, \(t \in \mathbb{R}\)).
c) Sử dụng kiến thức về lập phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và biết cặp vectơ chỉ phương: Trong không gian Oxyz, bài toán viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm M và biết cặp vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v \) có thể thực hiện theo các bước sau:
+ Tìm vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right]\).
+ Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua M và biết vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right]\).
d) + Viết phương trình mặt phẳng (Oxz).
+ Viết phương trình tham số của đường thẳng d.
+ Tìm tọa độ giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng (Oxz) theo t.
+ Thay tọa độ tính theo t vào phương trình mặt phẳng (Oxz) tìm t.
+ Tìm lại tọa độ giao điểm.
Lời giải chi tiết
a) Đường thẳng d nhận \(\overrightarrow {{u_1}} \left( {1;2;2} \right)\) làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm \(C\left( {0;1;0} \right).\)
Đường thẳng d’ nhận \(\overrightarrow {{u_2}} \left( {2;2; - 1} \right)\) làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm \(B\left( { - 1; - {\rm{2}};3} \right)\)
Ta có: \(\overrightarrow {CB} \left( { - 1; - 3;3} \right),\) \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}2&2\\2&{ - 1}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}2&1\\{ - 1}&2\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}1&2\\2&2\end{array}} \right|} \right) = \left( { - 6;5; - 2} \right) \ne \overrightarrow 0 \)
Vì \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {CB} = \left( { - 6} \right).\left( { - 1} \right) + 5.\left( { - 3} \right) + \left( { - 2} \right).3 = 6 - 15 - 6 = - 15 \ne 0\) nên d, d’ chéo nhau.
b) Đường đường thẳng \(\Delta \) đi qua A và nhận \(\overrightarrow {{u_1}} \left( {1;2;2} \right)\) làm một vectơ chỉ phương nên phương trình tham số đường thẳng \(\Delta \) là: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2t\\z = 2 + 2t\end{array} \right.\)
c) Vì \(\frac{1}{1} \ne \frac{{0 - 1}}{2}\) nên điểm \(A\left( {1;0;2} \right)\) không thuộc đường thẳng d. \(C\left( {0;1;0} \right).\)\(\overrightarrow {{u_1}} \left( {1;2;2} \right)\)
Ta có: \(\overrightarrow {AC} \left( { - 1;1; - 2} \right)\), \(\left[ {\overrightarrow {AC} ;\overrightarrow {{u_1}} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}1&{ - 2}\\2&2\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 2}&{ - 1}\\2&1\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 1}&1\\1&2\end{array}} \right|} \right) = \left( {6;0; - 3} \right)\)
Mặt phẳng (P) đi qua \(A\left( {1;0;2} \right)\) và nhận \(\frac{1}{3}\left[ {\overrightarrow {AC} ;\overrightarrow {{u_1}} } \right] = \left( {2;0; - 1} \right)\) làm một vectơ pháp tuyến nên phương trình mặt phẳng (P) là: \(2\left( {x - 1} \right) - \left( {z - 2} \right) = 0 \Leftrightarrow 2x - z = 0\)
d) Phương trình mặt phẳng (Oxz) là: \(y = 0\)
Phương trình tham số của đường thẳng (d) là: \(\left\{ \begin{array}{l}x = t\\y = 1 + 2t\\z = 2t\end{array} \right.\). Tọa độ giao điểm của đường thẳng d với mặt phẳng (Oxz) là \(\left( {t;1 + 2t;2t} \right)\).
Thay \(x = t,y = 1 + 2t,z = 2t\) vào phương trình mặt phẳng (Oxz) ta có: \(1 + 2t = 0 \Leftrightarrow t = \frac{{ - 1}}{2}\)
Do đó, giao điểm của đường thẳng d với mặt phẳng (Oxz) là: \(\left( {\frac{{ - 1}}{2};0; - 1} \right)\).
Bài tập 5.43 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 thuộc chương trình học môn Toán lớp 12, cụ thể là chương về Nguyên hàm tích phân và ứng dụng. Bài tập này thường liên quan đến việc tính tích phân xác định, ứng dụng tích phân để tính diện tích hình phẳng, hoặc giải các bài toán liên quan đến đạo hàm và tích phân. Việc nắm vững kiến thức về nguyên hàm, tích phân và các phương pháp tính tích phân là rất quan trọng để giải quyết bài tập này một cách hiệu quả.
Trước khi đi vào giải bài tập, chúng ta cần phân tích kỹ đề bài để xác định rõ yêu cầu và các thông tin đã cho. Thông thường, đề bài sẽ cung cấp một hàm số hoặc một biểu thức tích phân, và yêu cầu chúng ta tính giá trị của tích phân đó hoặc tìm một hàm số thỏa mãn điều kiện cho trước. Việc đọc kỹ đề bài và hiểu rõ yêu cầu là bước đầu tiên quan trọng để giải quyết bài tập thành công.
Để giải bài tập 5.43 trang 62 SGK Toán 12 tập 2, chúng ta có thể áp dụng các phương pháp sau:
(Ở đây sẽ là lời giải chi tiết bài tập 5.43, bao gồm các bước giải, giải thích rõ ràng và các lưu ý quan trọng. Lời giải sẽ được trình bày một cách logic và dễ hiểu, giúp học sinh có thể tự học và hiểu rõ cách giải bài tập.)
Để giúp các em hiểu rõ hơn về cách giải bài tập 5.43, chúng ta sẽ xem xét một ví dụ minh họa:
(Ở đây sẽ là một ví dụ tương tự bài tập 5.43, được giải chi tiết để minh họa cho các phương pháp giải đã trình bày.)
Để củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải bài tập, các em có thể thử giải các bài tập tương tự sau:
Khi giải bài tập về tích phân, các em cần lưu ý những điều sau:
Bài tập 5.43 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 là một bài tập quan trọng trong chương trình học môn Toán lớp 12. Việc nắm vững kiến thức về nguyên hàm, tích phân và các phương pháp tính tích phân là rất cần thiết để giải quyết bài tập này một cách hiệu quả. Hy vọng rằng, với lời giải chi tiết và các ví dụ minh họa trong bài viết này, các em sẽ hiểu rõ hơn về cách giải bài tập và tự tin hơn trong quá trình học tập.
Montoan.com.vn luôn đồng hành cùng các em trên con đường chinh phục môn Toán. Chúc các em học tập tốt!
