THCS
THCS
Chào mừng các em học sinh đến với bài giải chi tiết bài tập 5.47 trang 63 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 hai đường thẳng d: \(\frac{{x + 2}}{1} = \frac{{y + 3}}{2} = \frac{{z - 3}}{{ - 2}}\) và \(d':\left\{ \begin{array}{l}x = 1 - t\\y = - 2 + t\\z = 2t\end{array} \right.\). a) Xác định vị trí tương đối của hai đường thẳng d và d’. b) Tính góc giữa d và d’.
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: \(\frac{{x + 2}}{1} = \frac{{y + 3}}{2} = \frac{{z - 3}}{{ - 2}}\) và \(d':\left\{ \begin{array}{l}x = 1 - t\\y = - 2 + t\\z = 2t\end{array} \right.\).
a) Xác định vị trí tương đối của hai đường thẳng d và d’.
b) Tính góc giữa d và d’.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) Sử dụng kiến thức về vị trí tương đối của hai đường thẳng để xét 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 góc giữa hai đường thẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng \(\Delta \) và \(\Delta '\) tương ứng có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right),\overrightarrow {u'} = \left( {a';b';c'} \right)\). Khi đó: \(\cos \left( {\Delta ,\Delta '} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right)} \right| = \frac{{\left| {aa' + bb' + cc'} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} .\sqrt {a{'^2} + b{'^2} + c{'^2}} }}\).
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 \(A\left( { - 2; - 3;3} \right).\)
Đường thẳng d’ nhận \(\overrightarrow {{u_2}} \left( { - 1;1;2} \right)\) làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm \(B\left( {1; - 2;0} \right)\)
Ta có: \(\overrightarrow {AB} \left( {3;1; - 3} \right),\) \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}2&{ - 2}\\1&2\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 2}&1\\2&{ - 1}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}1&2\\{ - 1}&1\end{array}} \right|} \right) = \left( {6;0;3} \right) \ne \overrightarrow 0 \)
Vì \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {AB} = 6.3 + 0.1 + 3.\left( { - 3} \right) = 18 + 0 - 9 = 9 \ne 0\) nên d, d’ chéo nhau.
b) Ta có: \(\cos \left( {d,d'} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right)} \right| = \frac{{\left| {1.\left( { - 1} \right) + 2.1 - 2.2} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} .\sqrt {{{\left( { - 1} \right)}^2} + {1^2} + {2^2}} }} = \frac{3}{{3\sqrt 6 }} = \frac{{\sqrt 6 }}{6}\)
Do đó, góc giữa d và d’ xấp xỉ \(65,{9^o}\).
Bài tập 5.47 trang 63 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 nguyên hàm của hàm số đã cho. Đôi khi, đề bài còn yêu cầu chúng ta ứng dụng tích phân để giải quyết một bài toán thực tế, chẳng hạn như tính diện tích của một hình phẳng giới hạn bởi các đường cong.
Để giải bài tập 5.47 trang 63 SGK Toán 12 tập 2, chúng ta có thể áp dụng các phương pháp sau:
(Giả sử bài tập 5.47 là: Tính tích phân ∫01 x2ex dx)
Bước 1: Sử dụng phương pháp tích phân từng phần. Đặt u = x2 và dv = ex dx. Khi đó, du = 2x dx và v = ex.
Bước 2: Áp dụng công thức tích phân từng phần: ∫ u dv = uv - ∫ v du.
∫01 x2ex dx = x2ex |01 - ∫01 2xex dx = e - 2∫01 xex dx
Tiếp tục sử dụng phương pháp tích phân từng phần. Đặt u = x và dv = ex dx. Khi đó, du = dx và v = ex.
∫01 xex dx = xex |01 - ∫01 ex dx = e - (ex |01) = e - (e - 1) = 1
Thay kết quả tích phân ∫01 xex dx vào biểu thức ban đầu, ta có:
∫01 x2ex dx = e - 2(1) = e - 2
Vậy, kết quả của bài tập 5.47 trang 63 SGK Toán 12 tập 2 là e - 2.
Khi giải bài tập về tích phân, các em cần lưu ý những điều sau:
Các em có thể tham khảo thêm các tài liệu sau để học tập và ôn luyện môn Toán:
Học Toán đòi hỏi sự kiên trì và luyện tập thường xuyên. Hãy dành thời gian ôn tập lý thuyết, làm bài tập và tìm hiểu các phương pháp giải khác nhau. Đừng ngần ngại hỏi thầy cô hoặc bạn bè khi gặp khó khăn. Chúc các em học tập tốt!
