Chương 5: Phương pháp tọa độ trong không gian

Bài 15. Phương trình đường thẳng

Học cách viết phương trình tham số, phương trình chính tắc của đường thẳng và xét vị trí tương đối giữa đường thẳng với mặt phẳng, đường thẳng.

🟡 Trung bình 90 phút

Lý thuyết đường thẳng

1 1. Vectơ chỉ phương của đường thẳng

Vectơ $\vec{u} \neq \vec{0}$ có giá song song hoặc trùng với đường thẳng $\Delta$ được gọi là vectơ chỉ phương (VCP) của $\Delta$.

Ghi chú: Một đường thẳng có vô số VCP, chúng đều cùng phương với nhau. Nếu biết một điểm và một VCP, đường thẳng hoàn toàn xác định.

2 2. Các dạng phương trình đường thẳng

Cho đường thẳng $\Delta$ đi qua $M_0(x_0; y_0; z_0)$ và có VCP $\vec{u} = (a; b; c)$.

① Phương trình tham số:

$$\begin{cases} x = x_0 + at \\ y = y_0 + bt \\ z = z_0 + ct \end{cases} (t \in \mathbb{R})$$

② Phương trình chính tắc:

Nếu $abc \neq 0$, phương trình được viết dưới dạng:

$$\dfrac{x - x_0}{a} = \dfrac{y - y_0}{b} = \dfrac{z - z_0}{c}$$

3 3. Vị trí tương đối

① Giữa hai đường thẳng:

Dựa vào VCP $\vec{u}_1, \vec{u}_2$ và các điểm thuộc chúng. Có 4 trường hợp: Song song, trùng nhau, cắt nhau, hoặc chéo nhau.

② Giữa đường thẳng và mặt phẳng:

Xét phương trình tham số của đường thẳng thay vào phương trình mặt phẳng:

  • Vô nghiệm: $\Delta \parallel (P)$.
  • Nghiệm duy nhất: $\Delta$ cắt $(P)$.
  • Vô số nghiệm: $\Delta \subset (P)$.

Các dạng bài tập

1 Viết phương trình đường thẳng

Phương pháp giải
  1. Xác định một điểm đi qua.
  2. Xác định 1 vectơ chỉ phương (trực tiếp, nối 2 điểm, hoặc tích có hướng của 2 VPT mặt phẳng).
  3. Lập phương trình tham số hoặc chính tắc.

Ví dụ minh họa

VÍ DỤ 1
Viết PT tham số đường thẳng đi qua $A(1; 2; 3)$ và $B(2; 4; 2)$.
GIẢI

VCP $\vec{u} = \overrightarrow{AB} = (1; 2; -1)$.

PT tham số: $\begin{cases} x = 1 + t \\ y = 2 + 2t \\ z = 3 - t \end{cases}$

Sẵn sàng thử thách bản thân?

Hoàn thành 25 câu hỏi để củng cố kiến thức và kiểm tra mức độ hiểu bài

Làm bài tập ngay

Các bài học trong chương: Chương 5: Phương pháp tọa độ trong không gian