Giải bài tập 5.47 trang 63 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: x+21=y+32=z−3−2 và d′:{x=1−ty=−2+tz=2t. 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: x+21=y+32=z−3−2 và d′:{x=1−ty=−2+tz=2t.
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 Δ1,Δ2 lần lượt đi qua các điểm A1(x1;y1;z1),A2(x2;y2;z2) và tương ứng có vectơ chỉ phương →u1=(a1;b1;c1),→u2=(a2;b2;c2). Khi đó:
Δ1//Δ2⇔ →u1 cùng phương với →u2 và A1∉Δ2
Δ1≡Δ2⇔ →u1 cùng phương với →u2 và A1∈Δ2
Δ1 và Δ2 chéo nhau ⇔→A1A2.[→u1,→u2]≠0
Δ1 và Δ2 cắt nhau ⇔{[→u1,→u2]≠→0→A1A2.[→u1,→u2]=0
b) Sử dụng kiến thức về góc giữa hai đường thẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng Δ và Δ′ tương ứng có vectơ chỉ phương →u=(a;b;c),→u′=(a′;b′;c′). Khi đó: cos(Δ,Δ′)=|cos(→u,→u′)|=|aa′+bb′+cc′|√a2+b2+c2.√a′2+b′2+c′2.
Lời giải chi tiết
a) Đường thẳng d nhận →u1(1;2;−2) làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm A(−2;−3;3).
Đường thẳng d’ nhận →u2(−1;1;2) làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm B(1;−2;0)
Ta có: →AB(3;1;−3), [→u1,→u2]=(|2−212|;|−212−1|;|12−11|)=(6;0;3)≠→0
Vì [→u1,→u2].→AB=6.3+0.1+3.(−3)=18+0−9=9≠0 nên d, d’ chéo nhau.
b) Ta có: cos(d,d′)=|cos(→u1,→u2)|=|1.(−1)+2.1−2.2|√12+22+(−2)2.√(−1)2+12+22=33√6=√66
Do đó, góc giữa d và d’ xấp xỉ 65,9o.