Sáng kiến kinh nghiệm Một số dạng toán viết phương trình đường thẳng trong không gian thường gặp

Sáng kiến kinh nghiệm Một số dạng toán viết phương trình đường thẳng trong không gian thường gặp

Có các khả năng sau

 Nếu d P   (tức VTCP u của d song song với VTPT n của P).

Khi đó hình chiếu của d lên mặt phẳng Plà một điểm (cụ thể nó là

hình chiếu của một điểm bất kì của d trên P. Khi đó bài toán

quy về tìm hình chiếu của một điểm trên một mặt phẳng.

 Nếu d P / / ( tức là VTCP u của d vuông góc với VTPT n của

P ). Khi đó, hình chiếu của d lên mặt phẳng (P) là một đường

thẳng d’ song song với d.

- VTCP của d’ là VTCP của d.

- Tìm một điểm M’ trên d’ bằng cách:

+ Viết phương trình đường thẳng  đi qua điểm M bất kì trên d

và vuông góc với mặt phẳng (P).

+ Gọi M P ' ( )   . Tìm tọa độ điểm M’.

- Đường thẳng d’ đi qua M’ và có VTCP là u d . Từ đó suy ra

phương trình của d’.

 Nếu d không vuông góc và không song song với P, ta có thể

thực hiện theo các cách được trình bày sau đây.

- Cách 1

+ Chọn bất kỳ hai điểm A; B d ; sau đó tìm hình chiếu A’; B’

lên P bằng cách viết đường thẳng đi qua A, B vuông góc với

P ; sau đó tìm giao điểm A’; B’.

+ Kết luận A’B’.

- Cách 2

+ Viết phương trình mặt phẳng Q chứa d và Q P    .

+  là hình chiếu của d lên mặt phẳng P     P Q   

pdf 33 trang Người đăng thuquynh91 Lượt xem 693Lượt tải 4 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Một số dạng toán viết phương trình đường thẳng trong không gian thường gặp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
không gian với hệ tọa độ Oxyz cho đường thẳng 
1 1
:
1 1 2
x y z 
  

và mặt phẳng   : 2 1 0P x y   . Viết phương trình đường thẳng d nằm 
trong (P), vuông góc với  và cắt . 
BÀI TOÁN 4: Viết phương trình đường thẳng  đi qua điểm M, cắt 
đường thẳng d’ và vuông góc với đường thẳng d cho trước. 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 11 
*Cách giải 
- Viết phương trình mặt phẳng  P đi qua M và vuông góc với d. 
- Tìm giao điểm  ' .N d P  
- Viết phương trình MN 
Ví dụ 1: (Đại học khối D năm 2011) 
 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;2;3) và đường 
thẳng 
1 3
:
2 1 2
x y z
d
 
 

. Viết phương trình đường thẳng  đi qua điểm A, 
vuông góc với đường thẳng d và cắt trục Ox. 
Giải 
- Gọi  ;0;0M m là giao điểm của  với trục Ox, suy ra 
 1; 2; 3AM m   

- VTCP của d là  2;1; 2a  

. 
-      . 0 2 1 1 2 2 3 0 1d AM d AM a m m               
 
- Đường thẳng  đi qua M và nhận  2; 2; 3AM    

 làm VTCP nên 
có phương trình: 
1 2 3
2 2 3
x y z  
  
Có thể giải bài toán trên theo các cách sau: 
Cách 2 
-  đi qua A và cắt trục Ox nên  nằm trên mặt phẳng (P) đi qua A 
và chứa trục Ox. 
-  đi qua A và vuông góc với d nên  nằm trên mặt phẳng (Q) đi 
qua A và vuông góc với d. 
- Ta có: 
+ VTPT của (P) là ,Pn OA i   
  
+ VTPT của (Q) là Q dn a
 
-    P Q    VTCP của  là: ,P Qa n n    
  
Cách 3 
- Mặt phẳng (Q) đi qua A và vuông góc với d   : 2x 2z 2 0Q y     
- Gọi M là giao điểm của Ox và (Q)  1;0;0M  
- VTCP của  là AM

. 
Ví dụ 2: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình 
đường thẳng  đi qua điểm  0;1;1A , vuông góc với đường thẳng 
1
1 2
:
3 1 1
x y z
d
 
  và cắt đường thẳng 2
1
:
1
x
d y t
z t
 


  
 . 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 12 
Giải 
- Đường thẳng 1d có VTCP  3;1;1a 

; đường thẳng 2d có VTCP 
 3;1;1b 

. 
- Gọi   là mặt phẳng đi qua  0;1;1A và vuông góc với 1d . Suy ra 
VTPT của   là  3;1;1a 

, nên phương trình mặt phẳng   là: 
     3 0 1 1 1 1 0 3x 2 0x y z y z           
- Gọi    2, ,B x y z d   , tọa độ của B thỏa 
mãn:
1
1
2
1
3
3x 2 0
x
x
y t
y
z t
z
y z
 
   
  
       
 hay  1;2;3B  . 
Đường thẳng  đi qua điểm  0;1;1A , vuông góc với đường thẳng 1d và 
cắt đường thẳng 2d chính là đường thẳng qua A, B tức nhận 
 1;1;2AB  

 làm VTCP nên  có phương trình: 
1 1
1 1 2
x y z 
 

. 
Bài tập áp dụng 
 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình đường 
thẳng  đi qua điểm  2;1;3A , vuông góc với đường thẳng 
1
2 1
:
1 1 1
x y z
d
 
 

 và cắt đường thẳng 2
1 1 1
:
2 1 1
x y z
d
  
 

 . 
Đs:
2 6
: 1 5
3 11
x t
y t
z t
 

  
  
*Cách giải 
- Giả sử    : z 0; : ' ' ' ' 0P Ax By C D Q A x B y C z D        
BÀI TOÁN 5: Viết phương trình đường thẳng  là giao tuyến của hai 
mặt phẳng  P và  Q . 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 13 
- Đường thẳng  là tập hợp các điểm  ; ;M x y z thỏa mãn hệ phương 
trình 
z 0
' ' ' ' 0
Ax By C D
A x B y C z D
   

   
Ta có thể lập được phương trình của  bằng một trong ba cách sau: 
(1) Tìm tọa độ hai điểm phân biệt A và A’ thuộc  rồi viết phương 
trình đường thẳng đi qua hai điểm đó. 
(2) Tìm tọa độ một điểm A thuộc  và một VTCP của nó rồi viết 
PTTS của . 
(3) Trong hệ (1) Cho   ,z f t t  (thường cho z t hoặc y t hoặc 
x t ), rồi tìm ,x y theo t . Từ đó suy ra phương trình tham số 
của . 
Ví dụ: Cho hai mặt phẳng   và  ' lần lượt có phương trình 
2 1 0x y z    và 2z 3 0x y    . Viết phương trình đường thẳng  là 
giao tuyến của hai mặt phẳng   và  ' . 
Giải 
- Hai mặt phẳng đã cho cắt nhau vì bộ ba số (1;2;-1) không tỉ lệ 
với bộ ba số (1;1;2). 
- Gọi d là đường thẳng giao tuyến của chúng. Đường thẳng d gồm 
các điểm  ; ;M x y z vừa thuộc   vừa thuộc  ' nên tọa độ của 
M là nghiệm của hệ:  
2 1 0
1
2z 3 0
x y z
x y
   

   
- Bây giờ ta có thể viết phương trình tham số của d bằng một 
trong các cách sau đây: 
 Cách 1. Tìm tọa độ hai điểm phân biệt A và A’ thuộc d rồi viết 
phương trình đường thẳng đi qua hai điểm đó. 
- Trong hệ (1) cho z=0, ta tìm được x=-5, y=2. Vậy điểm  5;2;0A  
thuộc d . 
- Lại cho z=1, ta được x=-10, y=5. Vậy  ' 10;5;1A  cũng thuộc d . 
- VTCP của d là  ' 5;3;1AA  

 nên d có phương trình tham số là: 
10 5
5 3
1
x t
y t
z t
  

 
  
 Cách 2. Tìm tọa độ một điểm A thuộc d và một VTCP của nó rồi 
viết PTTS của d . 
- Trong hệ (1) cho z=0 rồi tìm x và y, ta được x=-5, y=2. Vậy điểm 
A(-5;2;0) thuộc d . 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 14 
- Gọi  1 1;2; 1n  

 là VTPT của mặt phẳng   ,  2 1;1;2n 

 là VTPT 
của mặt phẳng  ' . Đường thẳng d vuông góc với hai vectơ 1n

và 2n

 nên nó có VTCP  1 2, 5; 3; 1 .u n n     
  
- Vậy phương trình tham số của đường thẳng d là: 
10 5
5 3
1
x t
y t
z t
  

 
  
 Cách 3. Trong hệ (1) cho z t rồi tìm ,x y theo z t , ta được 
5 5
2 3
x t
y t
z t
  

 
 
Đó cũng là phương trình tham số của đường thẳng d . 
Bài tập áp dụng 
 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình đường 
thẳng  là giao tuyến của hai mặt phẳng   : 1 0x z    và 
  : 2x 2 3z 1 0y     . 
Đs: 
4 2
:
3 2
x t
y t
z t
 

 
   
*Cách giải 
- Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa M và đường thẳng a. 
- Tìm giao điểm B của b và (P). 
- Đường thẳng  chính là đường thẳng đi qua M và B. 
BÀI TOÁN 6: Viết phương trình đường thẳng  đi qua điểm M, cắt 
hai đường thẳng a, b cho trước. 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 15 
Ví dụ 1: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình 
đường thẳng d đi qua điểm  3;10;1M và cắt cả hai đường thẳng 
1 2
2 1 3 3 7 1
: , :
3 1 2 1 2 1
x y z x y z
d d
     
   
 
. 
Giải 
- Đường thẳng 1d đi qua  2; 1; 3A   và có VTCP  1 3;1;2u 

- Đường thẳng 2d có PTTS là: 
3
7 2
1
x t
y t
z t
 

 
  
- Gọi (P) là mặt phẳng chứa M và đường thẳng 1d . Suy ra 
 1;11;4AM 

, và (P) có VTPT  1, 18;10; 32n AM u    
  
Phương trình mặt phẳng 
       :18 3 10 10 32 1 0 9x 5 16z 61 0P x y z y           
- Gọi  2B d P  . Tọa độ của B là nghiệm của hệ phương trình 
 
3
4
7 2
5 4;5;0
1
0
9x 5 16z 61 0
x t
x
y t
y B
z t
z
y
 
   
   
       
- Đường thẳng d đi qua điểm  3;10;1M và nhận vectơ  1; 5; 1MB   

làm VTCP nên có phương trình:
3 10 1
1 5 1
x y z  
 
 
. 
Ta cũng có thể giải bài toán dạng này theo các cách sau: 
*Cách giải 2 
- Chuyển phương trình đường thẳng a, b về dạng tham số t và t’. 
- Gọi    ; 'A a A t B b B t      . 
- Do , ,
'
t
M A B MA kMB
t

   

 
Ví dụ 2: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, lập phương trình 
đường thẳng d đi qua điểm  1; 1;1A  và cắt cả hai đường thẳng 
1
1 3 1
:
2 1 2
x y z
d
  
 

và 2
2
:
3
x t
d y t
z t
 


 
Giải 
- Đường thẳng 1d có phương trình tham số 
1 2 '
3 '
1 2 '
x t
y t
z t
 

  
   
- Gọi: 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 16 
 1 1 1 2 '; 3 '; 1 2 'B d d B d B t t t          ,
 2 2 2 ; ;3C d d C d C t t t      
- Do    , , 2 '; 2 '; 2 2 ' 1 ; 1;3 1A B C d AB k AC t t t k t t t           
 
2 ' 2 ' 2 ' 2 '2 ' 2 ' 2 2 '
6 ' 2 ' 2 ' 2 2 ' 21 1 3 1
tt t tt t tt t t
tt t tt t tt t t
        
    
       
3 ' ' 2 2 1
' ' 0
4 ' 2 2 ' 0
tt t t t
tt t
tt t t
     
         
- Với    
1
1 ' 0 0; 2; 2 0;1;1 : 1
1
d
x
t t AB u d y t
z t


            
  
 
- Với    
1
' 0 1 0;2;2 0;1;1 : 1
1
d
x
t t AB u d y t
z t


          
  
 
. 
Ví dụ 3: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, lập phương trình 
đường thẳng d đi qua điểm  4; 5;3M   và cắt cả hai đường thẳng 
1 2
1 3 2 2 1 1
: , :
3 2 1 2 3 5
x y z x y z
d d
     
   
  
. 
Giải 
- Phương trình tham số của các đường thẳng 
1 2
1 1 2 2
1 2
5 3 2 2
: 7 2 ; : 1 3
1 5
x t x t
d y t d y t
z t z t
    
 
      
    
- Gọi    1 2 1 1 1 2 2 2, 5 3 ; 7 2 ; , 2 2 ; 1 3 ;1 5A d d B d d A t t t B t t t            
   
 
1 1 1 2 2 2
1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2
9 3 ; 2 2 ; 3 , 6 2 ;4 3 ; 2 5
, 13 8 13 16; 13 39 ; 13 24 31 48
MA t t t MB t t t
MA MB t t t t t t t t t t t
          
            
 
 
  
A,M,B thẳng hàng ,MA MB
 
 cùng phương 1
2
2
, 0
0
t
MA MB
t

      
  
     1; 3;2 , 2; 1;1 3;2; 1A B AB      

. 
 - Đường thẳng d đi qua điểm  4; 5;3M   và có VTCP 
 
4 3
3;2; 1 : 5 2
3
x t
AB d y t
z t
  

     
  

*Cách giải 3: ngoài hai cách giải trên, ta có thể viết phương trình 
đường thẳng  là giao tuyến của hai mặt phẳng. 
- Lấy bất kỳ điểm Aa; Bb (thường chọn luôn trên đề). Tính 
; .AM BM
 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 17 
- Gọi  P chứa AM và a ,P an AM u    
  
 và  Q chứa AM và b 
,Q bn AM u    
  
. 
 Gọi     ,P QP Q u n n        
  
; từ đó đưa ra kết luận. 
Ví dụ 4: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình 
đường thẳng đi qua điểm  1; 1;1M  và cắt cả hai đường thẳng 
1
1 2
:
3
x t
d y t
z t
 


  
và 2d là giao tuyến của hai mặt phẳng 
   : 1 0; : 2z 3 0x y y       
Giải 
- Đường thẳng 1d đi qua điểm  1;0;3A có VTCP  1 2;1; 1u  

. 
- Đường thẳng 2d đi qua điểm  2;3;0B  có VTCP 
 2
1 1 1 1 1 1
; ; 1; 2;1
1 2 2 0 0 1
u
 
   
 

. 
- Gọi  P là mặt phẳng qua  1; 1;1M  và chứa đường thẳng 1d , có 
VTPT là Pn

 . Ta có:  0;1;2MA 

 1 1, 3; 4;2
P
P
P
n u
n u MA
n MA
        

 
  
  
Do đó phương trình mp  P là:      3 1 4 1 2 1 0x y z      hay 
3x-4y+2z 9 0  
- Gọi  Q là mặt phẳng qua  1; 1;1M  và chứa đường thẳng 2d , có 
VTPT là Qn

. Ta có:  3;4; 1MB   

 
2
2 , 2; 2; 2
Q
Q
Q
n u
n u MB
n MB
          

 
  
  
Do đó phương trình mp  Q là:      2 1 2 1 2 1 0x y z       hay 
1 0x y z    
- Rõ ràng  P cắt  Q và xét đường thẳng d là giao tuyến của  P 
và  Q . 
+ Gọi  
4 2 2 3 3 4
; ; 6; 1;7
1 1 1 1 1 1
u
  
    
 

 là VTCP của d . 
+ Từ đó suy ra u

 không cùng phương với 1u

 và cũng không cùng 
phương với 2u

. 
+ Vì thế trong  P thì d cắt 1d ; trong  Q thì d cắt 2d . Vậy d là 
đường thẳng duy nhất cần tìm. 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 18 
- Đường thẳng d đi qua điểm  1; 1;1M  và nhận  6; 1;7u   

 làm 
VTCP nên có phương trình: 
1 6
1
1 7
x t
y t
z t
 

  
  
Bài tập áp dụng 
 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình đường 
thẳng đi qua điểm  1;0;14A  và cắt cả hai đường thẳng 
1 2
1 1 3 3 4
: , :
1 1 6 2 2 1
x y z x y z
d d
    
   
 
. 
Đs: 
1 14
:
3 1 9
x y z
d
 
 
 
*Cách giải 
- Gọi  A a P   Tọa độ A. 
- Gọi  B b P   Tọa độ B. 
- Phương trình đường thẳng AB là phương trình đường thẳng phải 
tìm. 
Ví dụ: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình đường 
thẳng nằm trong mặt phẳng   : 2z 0P y   , cắt hai đường thẳng 
1
1
:
4
x t
y t
z t
 

 
 
 và 2
2
: 4 2
1
x t
y t
z
 

  
 
. 
Giải 
- Gọi  1A P    Tọa độ điểm A thỏa mãn: 
BÀI TOÁN 7: Viết phương trình đường thẳng nằm trong mặt phẳng 
 P , cắt hai đường thẳng ,a b cho trước. 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 19 
 
1
1
0 1;0;0
4
0
2z 0
x t
x
y t
y A
z t
z
y
 
  
   
    
- Gọi  2B P    Tọa độ điểm B thỏa mãn: 
 
2
5
4 2
2 5; 2;1
1
1
2z 0
x t
x
y t
y B
z
z
y
 
   
     
    
- Đường thẳng cần tìm đi qua A và B nhận vectơ  4; 2;1AB  

 làm 
VTCP nên có phương trình 
1
4 2 1
x y z
 

. 
Bài tập áp dụng 
1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình đường 
thẳng nằm trong mặt phẳng   : z 0x   , cắt hai đường thẳng 
2 5
:
1 3 1
x y z
a
 
 

 và 
2
: 4 2
1
x t
b y t
z
 

 
 
. 
2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình đường 
thẳng  nằm trong mặt phẳng   : 2y+1 0x   , cắt hai đường thẳng 
1
1 1
:
1 1 2
x y z
d
 
 

 và 2
2 1
:
1 2 1
x y z
d
 
  . 
Đs: 
1 2
: 1
1 4
x t
y t
z t
 

   
   
* Cách giải 
BÀI TOÁN 8: Viết phương trình đường thẳng  vuông góc với mặt 
phẳng  P , cắt hai đường thẳng a, b cho trước. 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 20 
- Vì đường thẳng  vuông góc với mặt phẳng (P) nên nhận VTPT Pn

của (P) làm VTCP. 
- Viết phương trình mặt phẳng (Q) chứa hai đường thẳng a và . Mặt 
phẳng (Q) đi qua một điểm M thuộc a và có VTPT là ,Q a Pn u n   
  
. 
- Tìm  B b Q  . 
- Đường thẳng  đi qua B và nhận Pn

 làm VTCP, từ đó suy ra phương 
trình. 
Ví dụ 1: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, lập phương trình 
đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng   : 2 3z 5 0P x y    và cắt cả 
hai đường thẳng 1 : 4
3
x t
d y t
z t


  
  
 và 2
1 2
: 3
4 5
x t
d y t
z t
 

  
  
Giải 
- Mặt phẳng  P có VTPT là  1;2; 3Pn  

; đường thẳng 1d có VTCP 
là  1 1;1; 1u  

; đường thẳng 2d có VTCP là  2 2;1; 5u   

. 
- Đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng  P nên nhận Pn

 làm 
VTCP. 
- Gọi  Q là mặt phẳng chứa hai đường thẳng d và 1d có VTPT là 
Qn

. Ta có:  1
2 3 3 1 1 2
, ; ; 1; 2; 1
1 1 1 1 1 1
Q Pn n u
  
          
  
   10; 4;3M d M Q    
Phương trình mặt phẳng  Q : 
     1 0 2 4 1 3 0 2 5 0x y z x y z           
- Gọi  2B d Q  , tọa độ của B là nghiệm của hệ phương trình 
 
1 2
3
3
1 3; 1; 6
4 5
6
2 5 0
x t
x
y t
y B
z t
z
x y z
 
     
       
        
- Đường thẳng d đi qua B và nhận Pn

 làm VTCP nên có phương 
trình 
3 1 6
1 2 3
x y z  
 

. 
Ta cũng có thể giải bài toán dạng này bằng các cách sau: 
* Cách giải 2 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 21 
- Viết phương trình mặt phẳng   chứa đường thẳng a và vuông 
góc với mặt phẳng  P . Mặt phẳng   có VTPT là ,P an n u    
  
. 
- Viết phương trình mặt phẳng   chứa đường thẳng b và vuông 
góc với mặt phẳng  P . Mặt phẳng   có VTPT là ,P bn n u    
  
. 
- Tìm giao điểm    M    
- Từ đó viết phương trình  qua M có VTCP Pn

Với ví dụ 1, ta có lời giải sau: 
- Mặt phẳng  P có VTPT  1;2; 3n  

; đường thẳng 1d có VTCP 
 1 1;1; 1u  

 và 2d có VTCP  2 2;1; 5u   

. 
- Vì  d P  VTCP của d là  1;2; 3n  

. 
- Gọi  R là mặt phẳng chứa 1d và vuông góc với (P). Suy ra 
VTPT của  R là  
2 3 3 1 1 2
; ; 1; 2; 1
1 1 1 1 1 1
Rn
  
    
  

Mặt khác,  R lại qua điểm  1 10; 4;3M d  nên có phương trình: 
   2 4 3 0 2 5 0x y z x y z          
- Gọi  Q là mặt phẳng chứa 2d và vuông góc với (P). Suy ra 
VTPT của  Q là  
2 3 3 1 1 2
; ; 7;11;5
1 5 5 2 2 1
Qn
  
   
   

Mặt khác,  Q lại qua điểm  2 21; 3;4M d  nên có phương trình: 
     7 1 11 3 5 4 0 7x 11 5z 20 0x y z y            
- Do đó    d R Q  . 
- Điểm 
5 15
;0;
2 2
M
 
  
 
 có tọa độ thỏa mãn hệ phương trình 
2 5 0
7x 11 5z 20 0
x y z
y
   

    
 nên M d . 
Suy ra phương trình của đường thẳng cần tìm 
5
2
: 2
15
3
2
x t
d y t
z t

  



   

. 
*Cách giải 3 
- Giả sử PTTS của hai đường thẳng a,b lần lượt là: 
1 2
1 2
1 2
'
: , : '
'
x x at x x a s
a y y bt b y y b s
z z ct z z c s
    
 
    
     
- Lấy    1 1 1 2 2 2; ; , ' ; ' ; 'M a M x at y bt z ct N b N x a s y b s z c s          
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 22 
Suy ra:  2 1 2 1 2 1' ; ' ; 'MN x a s x at y b s y bt z c s z ct         

-   *
...
. ,
...
t
d P MN k n k
s

     

 
 Tọa độ của M, MN

- Đường thẳng d đi qua M và nhận MN

 làm VTCP, từ đó suy ra phương 
trình của d. 
 Ví dụ 2: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, lập phương trình 
đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng   : z 1 0P x y    đồng thời cắt 
cả hai đường thẳng 
1
1 1
:
2 1 1
x y z
d
 
 

 và 2
1
: 1
x t
d y
z t
  

 
  
, với t . 
Giải 
- PTTS của 1
1 2s
: 1
x
d y s
z s
 

  
 
- Lấy  1 1 2 ; 1 ;M d M s s s     ;  2 1 ; 1;N d N t t      . Suy ra 
 2s 2; ;MN t s t s    

-   *
4
1 3 25
. , 2s 2 ; ;
2 5 5 5
5
t
d P MN k n k t s t s M
s

  
                
   

 
 
2 2 2
; ;
5 5 5
MN
 
    
 

- Suy ra 
1 3 2
5 5 5:
1 1 1
x y z
d
  
  
Bài tập áp dụng 
 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba mặt phẳng: 
     : 2x 1 0, : 2z 3 0, : 2 3z 1 0P y z Q x y R x y            và đường thẳng 
1
2 1
:
2 1 3
x y z 
  

. Gọi 2 là giao tuyến của (P) và (Q). Viết phương 
trình đường thẳng d vuông góc với (R) và cắt cả hai đường thẳng 
1 , 2 . 
Đs: 
231 1
812 12: .
1 2 3
zx y
d
 
 

 BÀI TOÁN 9: Viết phương trình đường thẳng  là hình chiếu của đường thẳng d 
lên mặt phẳng  P cho trước. 
SKKN: MỘT SỐ DẠNG TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN THƯỜNG GẶP 
Giáo viên: Trần Thị Thu Thủy_Trường THPT Buôn Ma Thuột Trang 23 
*Có các khả năng sau 
 Nếu  d P (tức VTCP u


Tài liệu đính kèm:

  • pdfsang_kien_kinh_nghiem_mot_so_dang_toan_viet_phuong_trinh_duo.pdf