Trong không gian \(Oxyz\), cho hai đường thẳng \({\Delta _1}:\,\frac{{x + 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z + 1}}{3}\) và \({\Delta _2}:\,\frac{{x + 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z + 1}}{{ - 3}}\) cắt nhau và cùng nằm trong mặt phẳng \(\left( P \right)\). Phương trình đường phân giác \(d\) của góc nhọn tạo bởi \({\Delta _1}\), \({\Delta _2}\) và nằm trong mặt phẳng \(\left( P \right)\) là
Trong không gian \(Oxyz\), cho hai đường thẳng \({\Delta _1}:\,\frac{{x + 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z + 1}}{3}\) và \({\Delta _2}:\,\frac{{x + 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z + 1}}{{ - 3}}\) cắt nhau và cùng nằm trong mặt phẳng \(\left( P \right)\). Phương trình đường phân giác \(d\) của góc nhọn tạo bởi \({\Delta _1}\), \({\Delta _2}\) và nằm trong mặt phẳng \(\left( P \right)\) là
Quảng cáo
Trả lời:
Lời giải
Nhận thấy \(A\left( { - 1;\,2;\, - 1} \right)\) là giao điểm của \({\Delta _1}\) và \({\Delta _2}\).
\({\Delta _1}\) có VTCP là \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( {1;\,2;\,3} \right)\); \({\Delta _2}\) có VTCP là \(\overrightarrow {{u_2}} = \left( {1;\,2;\, - 3} \right)\).
Ta có \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( { - 12;\,6;\,0} \right) = - 6\left( {2;\, - 1;\,0} \right)\).
Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\): \(2\left( {x + 1} \right) - \left( {y - 2} \right) = 0\) hay \(2x - y + 4 = 0\).
Gọi \(\overrightarrow u = \left( {a;\,b;\,c} \right)\) là VTCP của \(d\) cần tìm.
Ta có \(d\) nằm trong mặt phẳng \(\left( P \right)\) chứa hai đường thẳng \({\Delta _1}\), \({\Delta _2}\)\( \Rightarrow \overrightarrow u \bot \left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\,\overrightarrow {{u_2}} } \right]\)\( \Rightarrow 2a - b = 0\)\( \Rightarrow b = 2a\).
Lại có \(d\) là phân giác của \({\Delta _1}\), \({\Delta _2}\)\( \Rightarrow \cos \left( {d,\,{\Delta _1}} \right) = \cos \left( {d,\,{\Delta _2}} \right)\)\( \Rightarrow \frac{{\left| {a + 2b + 3c} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \cdot \sqrt {14} }} = \frac{{\left| {a + 2b - 3c} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \cdot \sqrt {14} }}\)
\( \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}a + 2b + 3c = a + 2b - 3c\\a + 2b + 3c = - a - 2b + 3c\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}c = 0 & \left( 1 \right)\\a + 2b = 0 & \left( 2 \right)\end{array} \right.\).
Xét \(\left( 1 \right)\): \(c = 0\), \(b = 2a\)\( \Rightarrow \overrightarrow u = \left( {a;\,2a;\,0} \right) = \left( {1;\,2;\,0} \right)\)\( \Rightarrow d:\,\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + t\\y = 2 + 2t\\z = - 1\end{array} \right.,\,t \in \mathbb{R}\).
Khi đó, \(\cos \left( {{\Delta _1},\,d} \right) = \frac{{\left| {1 \cdot 1 + 2 \cdot 2} \right|}}{{\sqrt {14} \cdot \sqrt 5 }} = \frac{{\sqrt {70} }}{{14}}\)\( \Rightarrow \left( {{\Delta _1},\,d} \right) \approx 53^\circ 18'\).
Xét \(\left( 2 \right)\): \(\left\{ \begin{array}{l}a + 2b = 0\\b = 2a\end{array} \right. \Rightarrow a = b = 0\)\( \Rightarrow \overrightarrow u = \left( {0;\,0;\,c} \right) = c\left( {0;\,0;\,1} \right)\)\( \Rightarrow d:\,\left\{ \begin{array}{l}x = - 1\\y = 2\\z = - 1 + t\end{array} \right.,\,t \in \mathbb{R}\).
Khi đó, \(\cos \left( {{\Delta _1},\,d} \right) = \frac{{\left| { - 3} \right|}}{{\sqrt {14} \cdot 1}} = \frac{3}{{\sqrt {14} }}\)\( \Rightarrow \left( {{\Delta _1},\,d} \right) \approx 36^\circ 42'\).
Do \(d\) là đường phân giác của góc nhọn nên \(\left( {{\Delta _1},d} \right) < 45^\circ \).
Vậy đường thẳng \(d\)cần tìm là \(d:\,\left\{ \begin{array}{l}x = - 1\\y = 2\\z = - 1 + t\end{array} \right.,\,t \in \mathbb{R}\). Chọn D.
Nhận xét: Có thể làm đơn giản hơn bằng cách: ta thấy \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( {1;\,2;\,3} \right)\); \(\overrightarrow {{u_2}} = \left( {1;\,2;\, - 3} \right)\)là hai vectơ có độ dài bằng nhau và \(\overrightarrow {{u_1}} \cdot \overrightarrow {{u_2}} < 0 \Rightarrow \left( {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right) > 90^\circ \). Vậy \(\left( {\overrightarrow {{u_1}} - \overrightarrow {{u_2}} } \right)\) chính là vectơ chỉ phương của \(d\).
Hot: 1000+ Đề thi giữa kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
- Tuyển tập 15 đề thi Đánh giá tư duy Đại học Bách Khoa Hà Nội 2025 (Tập 1) ( 39.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội 2025 (Tập 1) ( 39.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 140.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội, TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 150.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
Lời giải
Lời giải

Gọi \[N\] là trung điểm của \[AD\]. Khi đó \[MN\,{\rm{//}}\,AC\] nên \[\left( {SM,AC} \right) = \left( {SM,MN} \right)\].
\[ABCD\] là hình vuông cạnh \[a\]\[ \Rightarrow AC = a\sqrt 2 \]\[ \Rightarrow MN = \frac{1}{2}AC = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\].
\[\Delta SCD\] là tam giác đều cạnh \[a\]\[ \Rightarrow SM = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\].
\[\Delta SAD\] là tam giác đều cạnh \[a\]\[ \Rightarrow SN = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\].
\[SM = SN = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\] \[ \Rightarrow \Delta SMN\] cân tại \[S\]\[ \Rightarrow \widehat {SMN} < 90^\circ \].
Vậy \[\left( {SM,AC} \right) = \left( {SM,MN} \right) = \widehat {SMN}\].
Trong \[\Delta SMN\], ta có: \[\cos \widehat {SMN} = \frac{{S{M^2} + M{N^2} - S{N^2}}}{{2SM.SN}} = \frac{{\frac{{3{a^2}}}{4} + \frac{{{a^2}}}{2} - \frac{{3{a^2}}}{4}}}{{2 \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} \cdot \frac{{a\sqrt 2 }}{2}}} = \frac{{\sqrt 6 }}{6}\].
Vậy \[\cos \left( {SM,AC} \right) = \cos \widehat {SMN} = \frac{{\sqrt 6 }}{6}\]. Chọn C.
Câu 2
Lời giải
Lời giải
Thời điểm chất điểm \(B\) đuổi kịp chất điểm \(A\) thì chất điểm \(B\) đi được \(15\)giây, chất điểm \(A\) đi được \(18\) giây.
Biểu thức vận tốc của chất điểm \(B\) có dạng \({v_B}\left( t \right) = \int {a{\rm{d}}t} = at + C\) mà \({v_B}\left( 0 \right) = 0\) nên \({v_B}\left( t \right) = at\).
Do từ lúc chất điểm \(A\) bắt đầu chuyển động cho đến khi chất điểm \(B\) đuổi kịp thì quãng đường hai chất điểm đi được bằng nhau.
Do đó: \(\int\limits_0^{18} {\left( {\frac{1}{{120}}{t^2} + \frac{{58}}{{45}}t} \right){\rm{d}}t} = \int\limits_0^{15} {at{\rm{d}}t} \Leftrightarrow 225 = a \cdot \frac{{225}}{2} \Leftrightarrow a = 2\).
Vậy, vận tốc của chất điểm \(B\) tại thời điểm đuổi kịp \(A\) bằng \({v_B}\left( t \right) = 2 \cdot 15 = 30\,\,\left( {{\rm{m/s}}} \right)\). Chọn C.
Câu 3
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

