Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Đường thẳng trong mặt phẳng (Toán học Lớp 10)
Tuyển tập 1.114 câu hỏi thuộc chuyên đề Đường thẳng trong mặt phẳng (Hình học – Toán học Lớp 10) trích từ ngân hàng đề thi chính thức và đề thi thử các trường THPT trên toàn quốc. Chọn trực tiếp đáp án A, B, C, D bên dưới để kiểm tra kết quả và xem hướng dẫn giải chi tiết từng bước.
Dấu hiệu & kiến thức trọng tâm:ax+by+c=0VTCP/VTPTgóc/khoảng cách
(AI giải đề cho tôi) Từ phương trình tham số x=5+t⇒t=x−5. Thay vào y=−9−2t=−9−2(x−5)=−9−2x+10=1−2x. Suy ra 2x+y−1=0. Kiểm tra điểm M(5;−9): 2⋅5+(−9)−1=0 đúng. Vậy đáp án A.
(AI giải đề cho tôi) Đường thẳng Δ có VTCP uΔ=(−3;5). Vì d⊥Δ nên VTCP của d là ud=(5;3) (vì (−3)(5)+5(3)=0). Đường thẳng d đi qua M(−2;1) nên có phương trình tham số {x=−2+5ty=1+3t. Đây chính là đáp án B. Kiểm tra: phương án A có VTCP (−3;5) song song với Δ (sai); C, D không đi qua M(−2;1) (tại t=0 cho điểm (1;2), sai).
(AI giải đề cho tôi) Gọi B(b;710−b)∈BM và C(c;2c+2)∈CN.
Trung điểm N của AB là N(21+b;23+710−b). Vì N∈CN: x−2y+2=0, thay vào: 21+b−(3+710−b)+2=0. Nhân với 14: 7+7b−42−20+2b+28=0⇒9b−27=0⇒b=3. Suy ra B(3;1).
Trung điểm M của AC là M(21+c;23+2c+2). Vì M∈BM: x+7y−10=0, thay vào: 21+c+456+7c−10=0. Nhân với 4: 2+2c+56+7c−40=0⇒9c+18=0⇒c=−2. Suy ra C(−2;0).
Đường thẳng BC đi qua B(3;1) và C(−2;0) có vectơ chỉ phương BC=(−5;−1), phương trình: −5x−3=−1y−1, tức x−5y+2=0.
(AI giải đề cho tôi) Bài 1: Lập phương trình tham số của đường thẳng d.
a) d đi qua M(1;-4) và có vecto chỉ phương u=(2;3) nên phương trình tham số của d là: {x=1+2ty=−4+3t(t∈R)
b) d đi qua gốc tọa độ O(0;0) và có vecto chỉ phương a=(1;−2) nên phương trình tham số của d là: {x=ty=−2t(t∈R)
c) Đường thẳng 2x - 5y + 4 = 0 có vecto pháp tuyến n1=(2;−5), do đó vecto chỉ phương của nó là u1=(5;2). Vì d vuông góc với đường thẳng này nên d nhận u=n1=(2;−5) làm vecto chỉ phương. d đi qua I(0;3) nên phương trình tham số của d là: {x=2ty=3−5t(t∈R)
d) d đi qua A(1;5) và B(-2;9) nên có vecto chỉ phương u=AB=(−3;4). Phương trình tham số của d (qua A): {x=1−3ty=5+4t(t∈R)
e) d đi qua M(5;-2) và có vecto pháp tuyến n=(4;−3), nên vecto chỉ phương của d là u=(3;4) (vì u⋅n=3⋅4+4⋅(−3)=0). Phương trình tham số của d: {x=5+3ty=−2+4t(t∈R)
Kiểm tra: mỗi đường thẳng đều đi qua điểm cho trước khi t = 0 và có vecto chỉ phương khác 0 thỏa mãn yêu cầu đề bài.
a) d đi qua M(2;1), vtcp a=(3;4). - Phương trình tham số: {x=2+3ty=1+4t (t∈R). - Phương trình tổng quát: từ 3x−2=4y−1 suy ra 4(x−2)=3(y−1)⇔4x−3y−5=0.
b) d đi qua N(-2;3), vtpt n=(5;1), nên vtcp a=(1;−5). - Phương trình tham số: {x=−2+ty=3−5t (t∈R). - Phương trình tổng quát: 5(x+2)+1(y−3)=0⇔5x+y+7=0.
c) d đi qua A(3;5), B(6;2), vtcp AB=(3;−3), có thể lấy a=(1;−1). - Phương trình tham số: {x=3+ty=5−t (t∈R). - Phương trình tổng quát: 1(x−3)+1(y−5)=0⇔x+y−8=0.
(AI giải đề cho tôi) Bài 4: Cho A(1;4), B(3;−1), C(6;2).
a) Phương trình các cạnh: - Cạnh AB: AB=(2;−5) nên nAB=(5;2), qua A(1;4): 5(x−1)+2(y−4)=0⇔5x+2y−13=0. - Cạnh BC: BC=(3;3), chọn nBC=(1;−1), qua B(3;−1): (x−3)−(y+1)=0⇔x−y−4=0. - Cạnh CA: CA=(−5;2), chọn nCA=(2;5), qua C(6;2): 2(x−6)+5(y−2)=0⇔2x+5y−22=0.
b) Đường cao AH vuông góc với BC nên nAH=BC=(3;3), chọn (1;1), qua A(1;4): (x−1)+(y−4)=0⇔x+y−5=0.
Đường trung tuyến AM: M là trung điểm BC: M(29;21). AM=(27;−27) có vtcp (1;−1), nên nAM=(1;1), qua A(1;4): x+y−5=0.
Nhận xét: AB2=22+52=29=AC2 nên tam giác cân tại A, do đó trung tuyến AM trùng đường cao AH; cả hai đều có phương trình x+y−5=0. Kiểm tra: B(3;−1): 5⋅3+2⋅(−1)=13 ✓; C(6;2): 6−2=4 ✓; A(1;4): 2+20=22 ✓; M(9/2;1/2): 9/2+1/2=5 ✓.
(AI giải đề cho tôi) Bài 5: Cho AB: 4x+y-12=0, đường cao BH: 5x-4y-15=0, đường cao AH: 2x+2y-9=0.
Bước 1: Tìm A và B. - B nằm trên AB và BH: giải {4x+y−12=05x−4y−15=0, từ pt đầu y=12−4x, thay vào: 5x−4(12−4x)−15=0⇒21x=63⇒x=3, y=0. Vậy B(3;0). - A nằm trên AB và AH: 4x+(12−4x)... thay y=12−4x vào 2x+2y−9=0: 2x+24−8x−9=0⇒−6x=−15⇒x=25, y=2. Vậy A(25;2).
Bước 2: Cạnh AC đi qua A và vuông góc với BH nên có vtpt là vtcp của BH: nAC=(4;5). AC: 4x+5y+c=0; thay A: 10+10+c=0⇒c=−20. Vậy AC:4x+5y−20=0.
Bước 3: Cạnh BC đi qua B và vuông góc với AH nên có vtpt là vtcp của AH: nBC=(1;−1). BC: x−y+c=0; thay B: 3+c=0⇒c=−3. Vậy BC:x−y−3=0.
Bước 4: C=AC∩BC: từ x=y+3 thay vào AC: 4(y+3)+5y−20=0⇒9y=8⇒y=98, x=935. Vậy C(935;98).
Bước 5: Đường cao còn lại kẻ từ C, vuông góc với AB nên có vtpt là vtcp của AB: n=(1;−4). Đường cao: x−4y+c=0; thay C: 935−932+c=0⇒c=−31. Vậy đường cao từ C: x−4y−31=0, tức 3x−12y−1=0.
Kết quả: AC:4x+5y−20=0; BC:x−y−3=0; đường cao từ C: 3x−12y−1=0.
Kiểm tra: AC qua A: 4⋅25+5⋅2−20=0 ✓; AC ⊥ BH: (4;5)⋅(5;−4)=0 ✓. BC qua B: 3−0−3=0 ✓; BC ⊥ AH: (1;−1)⋅(2;2)=0 ✓. Đường cao qua C: 3⋅935−12⋅98−1=335−332−1=0 ✓; vuông góc AB: (1;−4)⋅(4;1)=0 ✓.
(AI giải đề cho tôi) Bài 6: Cho d: x−2y+4=0 và A(4;1).
a) Hình chiếu vuông góc H của A xuống d. Vecto pháp tuyến của d là n=(1;−2). Đường thẳng qua A vuông góc với d có phương trình tham số: x=4+t,y=1−2t Thay vào phương trình d: (4+t)−2(1−2t)+4=0⇒6+5t=0⇒t=−56 Suy ra H(4−56;1+512)=H(514;517). Kiểm tra: 514−2⋅517+4=514−34+20=0 ✓
b) Điểm A' đối xứng với A qua d: H là trung điểm của AA', nên xA′=2xH−xA=528−4=58,yA′=2yH−yA=534−1=529 Vậy A′(58;529). Kiểm tra: trung điểm (24+8/5;21+29/5)=(514;517)=H ✓
(AI giải đề cho tôi) Bài 7. Xét vị trí tương đối của các cặp đường thẳng.
a) d có vtcp u=(−5;4), đi qua điểm P(−1;2). d' có vtcp u′=(5;−4)=−u, đi qua điểm P′(−6;2). Vì u′ và u cùng phương nên d và d' song song hoặc trùng nhau. Xét PP′=(−5;0): có −5⋅4−0⋅(−5)=−20=0, tức PP′ không cùng phương với u, nên P′∈/d. Vậy d và d' song song (không trùng nhau).
b) d có vtcp u=(−4;2), đi qua P(1;2). d': 2x+4y−10=0 có vtpt n=(2;4). Thay tọa độ điểm P của d vào d': 2(1)+4(2)−10=2+8−10=0, nên P∈d′. Thay phương trình tham số của d vào d': 2(1−4t)+4(2+2t)−10=2−8t+8+8t−10=0 với mọi t. Vậy mọi điểm của d đều thuộc d', tức d và d' trùng nhau (d nằm trọn trong d').
c) d: x+y−2=0 có nd=(1;1); d': 2x+y−3=0 có nd′=(2;1). Vì 21=11 nên hai đường thẳng không song song, do đó chúng cắt nhau. Giải hệ {x+y−2=02x+y−3=0: trừ hai phương trình ta được x−1=0⇒x=1, suy ra y=1. Vậy d và d' cắt nhau tại điểm (1;1).
(AI giải đề cho tôi) Hai đường thẳng Δ1:mx+y+q=0 có vectơ pháp tuyến n1=(m;1) và Δ2:x−y+m=0 có vectơ pháp tuyến n2=(1;−1). Hai đường thẳng vuông góc khi và chỉ khi n1⋅n2=0, tức là m⋅1+1⋅(−1)=m−1=0, suy ra m=1. Vậy với m=1 thì Δ1⊥Δ2.
(AI giải đề cho tôi) Bài 9: Cho d₁: x−2y+5=0 và d₂: 3x−y=0.
a) Giao điểm: Từ d₂ có y=3x. Thay vào d₁: x−2(3x)+5=0 ⟹ −5x+5=0 ⟹ x=1, suy ra y=3. Vậy giao điểm là I(1; 3). Kiểm tra: 1−2·3+5=0 ✓ và 3·1−3=0 ✓.
b) Góc giữa hai đường thẳng: d₁ có vectơ pháp tuyến n₁=(1; −2), d₂ có vectơ pháp tuyến n₂=(3; −1). cosφ=∣n1∣∣n2∣∣n1⋅n2∣=5⋅10∣1⋅3+(−2)(−1)∣=505=525=21 Suy ra φ=45°. Vậy góc giữa d₁ và d₂ bằng 45°.
(AI giải đề cho tôi) Bài 11. Xét vị trí tương đối của các cặp đường thẳng:
a) d:x+y+1=0 có vtcp ud=(1;1); k:2x+y−3=0 có vtcp uk=(2;1). Vì 21=11 nên ud không cùng phương uk, do đó d và k cắt nhau. Giải hệ {x+y+1=02x+y−3=0, trừ hai phương trình ta được x−4=0⇒x=4, suy ra y=−5. Vậy d cắt k tại điểm (4;−5).
b) d:{x=3−ty=4−2t có vtcp ud=(−1;−2) và đi qua điểm P(3;4); k:{x=1+t′y=2t′ có vtcp uk=(1;2). Ta có ud=−2uk nên hai đường thẳng song song hoặc trùng nhau. Kiểm tra điểm P(3;4) của d với k: từ x=1+t′=3⇒t′=2, khi đó y=2t′=4 — đúng bằng tung độ của P, tức P∈k. Vậy d trùng với k (chú ý k có phương trình tổng quát 2x−y−2=0 và P(3;4) thỏa mãn 2⋅3−4−2=0).
c) d:{x=6ty=2+2t có vtcp ud=(6;2); k:x−3y+5=0 có vtcp uk=(3;1). Vì 36=12=2 nên ud cùng phương uk, tức d∥k hoặc d≡k. Thay phương trình tham số của d vào phương trình của k: 6t−3(2+2t)+5=6t−6−6t+5=−1=0 với mọi t, nên d và k không có điểm chung. Vậy d song song với k.
(AI giải đề cho tôi) Bài 12: Tính góc giữa các cặp đường thẳng.
a) d:3x−y+2=0 có vtpt nd=(3;−1); k:x−3y−2=0 có vtpt nk=(1;−3). cos(d,k)=3+1⋅1+3∣3⋅1+(−1)(−3)∣=423=23 Vậy góc giữa d và k bằng 30∘.
b) a có vtcp ua=(1;−2); b có vtcp ub=(1;3). cos(a,b)=5⋅10∣1⋅1+(−2)⋅3∣=505=21 Vậy góc giữa a và b bằng 45∘.
c) p có vtcp up=(−5;4); q:5x−4y+3=0 có vtpt nq=(5;−4). Ta thấy up=−nq, tức vtcp của p trùng (thuận chiều) với vtpt của q, nên p⊥q. Vậy góc giữa p và q bằng 90∘.
(AI giải đề cho tôi) Bài 13: Cho d:2x−y+1=0, A(−1;2), B(4;0).
a) Khoảng cách từ A đến d: d(A,d)=22+(−1)2∣2⋅(−1)−2+1∣=5∣−3∣=535.
b) Vectơ pháp tuyến của d là n=(2;−1). Đường thẳng qua A vuông góc với d: {x=−1+2ty=2−t Thay vào phương trình d: 2(−1+2t)−(2−t)+1=0⇒−3+5t=0⇒t=53. Suy ra hình chiếu H(−1+56;2−53)=H(51;57). Kiểm tra: 2⋅51−57+1=0 ✓.
c) Gọi C(0;c) trên trục Oy. Trọng tâm tam giác ABC: G(3−1+4+0;32+0+c)=(1;3c+2). G∈d⇒2⋅1−3c+2+1=0⇒9−(c+2)=0⇒c=7. Vậy C(0;7).
Diện tích tam giác ABC với A(−1;2), B(4;0), C(0;7): S=21∣xA(yB−yC)+xB(yC−yA)+xC(yA−yB)∣=21∣(−1)(0−7)+4(7−2)+0∣=21∣7+20∣=227.
Kết luận: a) d(A,d)=535; b) H(51;57); c) C(0;7), SABC=227.
(AI giải đề cho tôi) Vectơ chỉ phương của AB là AB=(−2−(−1);3−0)=(−1;3). Đường thẳng cần tìm vuông góc với AB nên nhận n=(−1;3) làm vectơ pháp tuyến, tức dạng −x+3y+c=0. Qua B(−2;3): −(−2)+3(3)+c=0⇒11+c=0⇒c=−11. Vậy −x+3y−11=0, tương đương x−3y+11=0. Đáp án A.
(AI giải đề cho tôi) Vectơ pháp tuyến của d là nd=(1;−2), của k là nk=(1;3). Góc giữa hai đường thẳng thỏa cosθ=5⋅10∣1⋅1+(−2)⋅3∣=505=21, suy ra θ=45∘.
(AI giải đề cho tôi) AB=B−A=(−3;−3), có phương trình chỉ phương tỉ lệ (1;1). Đường thẳng qua A(1;−1): x=1+t, y=−1+t. Kiểm tra các đáp án: A có VTCP (3;−3) loại; B có VTCP (1;−1) loại; C không đi qua A hay B, loại; D: x=−2+t, y=−4+t có VTCP (1;1) và đi qua B(−2;−4) (t=0), cũng đi qua A khi t=−3: x=−3? Kiểm tra: t=−3 cho x=−5, không đúng... nhưng đường thẳng D có dạng y=x−2, thay A(1;−1): −1=1−2 đúng. Vậy D là đường thẳng cần tìm.
Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Đường thẳng trong mặt phẳng
Luyện tập trong bối cảnh đề thi thật hoặc tải bản in PDF chuẩn A4 kèm lời giải.