Cách xác định góc giữa hai đường thẳng (cực hay).

Bài viết Cách xác định góc giữa hai đường thẳng với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách xác định góc giữa hai đường thẳng.

Cách xác định góc giữa hai đường thẳng (cực hay)

A. Phương pháp giải

Quảng cáo

Để xác định góc giữa hai đường thẳng d và d’ ta có hai cách sau:

+ Cách 1: Gọi n→(x; y) và n'→( x'; y') lần lượt là VTPT của hai đường thẳng d và d’. Gọi α là góc giữa hai đường thẳng. Ta có:

Cosα = |cos⁡( n→; n'→ ) | =

+ Cách 2: Gọi k₁ và k₂ lần lượt là hệ số góc của hai đường thẳng. Gọi α là góc giữa hai đường thẳng. Ta có:

tgα =

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Tính góc giữa hai đường thẳng (a): 3x + y - 2 = 0 và (b): 2x - y + 39 = 0.

A. 30⁰    B. 60⁰    C. 90⁰    D. 45⁰

Hướng dẫn giải

Đường thẳng: 3x + y - 2 = 0có VTPT n→( 3; 1).

Đường thẳng: 2x - y + 39 = 0 có VTPT n→( 2; -1)

cos(a; b) = |cos⁡( n_a→; n_b→ ) |
=

⇒ ( a; b) = 45⁰

Chọn D.

Ví dụ 2: Tìm côsin góc giữa 2 đường thẳng ∆₁ : 10x + 5y - 1 = 0 và ∆₂ :

A.    B.    C.    D.

Hướng dẫn:

Vectơ pháp tuyến của ∆₁; ∆₂ lần lượt là n₁→ = (2; 1); n₂→ = (1; 1)

cos(∆₁; ∆₂) = |cos⁡( n₁→, n₂→ ) | =

Chọn B.

Quảng cáo

Ví dụ 3. Tính góc giữa hai đường thẳng: 3x + y - 8 = 0 và 4x – 2y + 10 = 0 .

A. 30⁰    B. 60⁰    C. 90⁰    D. 45⁰

Lời giải

Đường thẳng: 3x + y – 8 = 0 có VTPT n₁→(3; 1)

Đường thẳng: 4x - 2y + 10= 0 có VTPT n₂→(4; -2)

cos(d₁, d₂) = |cos⁡( n₁→, n₂→ ) | = ⇒ (d₁, d₂) = 45⁰

Chọn D.

Ví dụ 4: Tìm côsin góc giữa 2 đường thẳng d₁: x + 3y - 9 = 0 và d₂:

A.    B.    C.    D. tất cả sai

Lời giải

Vectơ pháp tuyến của d₁; d₂ lần lượt là n₁→( 1; 3); n₂→(1; -1).

Cos( d₁; d₂) = |cos⁡( n₁→, n₂→ ) | =

Chọn C.

Ví dụ 5 : Tính góc giữa hai đường thẳng: (a): = 1 và (b):

A. 0⁰    B. 45⁰    C. 60⁰    D. 90⁰

Hướng dẫn giải

Đường thẳng (a) ⇔ 4x + 2y - 8 = 0 có VTPT n→( 4; 2)

Đường thẳng (b) có VTCP u→( 2; -4) nên VTPT n'→( 4; 2)

⇒ cos(a; b) = = 1

⇒ Góc giữa hai đường thẳng đã cho là 0⁰.

Chọn A.

Quảng cáo

Ví dụ 6: Cho đường thẳng (a): x + y - 10 = 0 và đường thẳng (b): 2x + my + 99 = 0. Tìm m để góc giữa hai đường thẳng trên bằng 45⁰.

A. m = -1    B. m = 0    C. m = 1    D. m = 2

Lời giải

Đường thẳng (a) có VTPT n→( 1; 1)

Đường thẳng (b) có VTPT n'→( 2 ;m)

Để góc giữa hai đường thẳng a và b bằng 45⁰ thì

Cos45⁰ =

⇔ |2 + m| =

⇔ 4 + 4m + m² = 4 + m²

⇔ 4m = 0 ⇔ m = 0

Chọn B

Ví dụ 7: Cho đường thẳng (a): y = 2x + 3 và (b): y = -x + 6. Tính tan của góc tạo bởi hai đường thẳng (a) và (b)?

A. 1    B. 2    C. 3    D. 4

Lời giải

Gọi α là góc tạo bởi hai đường thẳng (a) và (b).

Đường thẳng (a) có hệ số góc k₁ = 2 và đường thẳng (b) có hệ số góc k₂ = -1.

⇒ Tan của góc tạo bởi hai đường thẳng trên là:

Tgα = = 3

Chọn C.

Ví dụ 8: Cho hai đường thẳng (d₁): y = - 3x + 8 và (d₂) : x + y - 10 = 0. Tính tan của góc tạo bởi hai đường thẳng d₁ và d₂?

A.    B. 1    C. 3    D.

Lời giải

Đường thẳng (d₁) có hệ số góc k₁ = - 3.

Đường thẳng (d₂) ⇔ y = -x + 10 có hệ số góc k₂ = -1.

⇒ tan của góc tạo bởi hai đường thẳng trên là:

tgα =

Chọn A.

Ví dụ 9: Cho đường thẳng (a): và đường thẳng ( b): x + my - 4 = 0. Hỏi có bao nhiêu giá trị của m để góc giữa hai đường thẳng trên bằng 60⁰.

A. 1    B. 2    C. 3    D. 4

Lời giải

+ Đường thẳng (a) có VTCP u→( m, 1) nên có VTPT n→( 1; -m) .

+ Đường thẳng (b) có VTPT n'→( 1; m).

+ Để góc giữa hai đường thẳng trên bằng 60⁰ thì:

Cos60⁰ =

⇔ 1 + m² = 2.|1 - m²| (*)

+ Nếu -1 < m < 1 thì 1 - m² > 0. Từ (*) suy ra: 1 + m² = 2 (1 - m²)

⇔ 1+ m² = 2- 2m² ⇔ 3m² = 1

⇔ m² = ⇔ m= ± ( thỏa mãn điều kiện) .

+ Nếu m ≥ 1 hoặc m ≤ -1 thì 1- m² ≤ 0. Từ (*) suy ra:

1 + m² = 2( m² - 1) ⇔ 1 + m² = 2m² - 2

⇔ m² = 3 ⇔ m = ±√3.

Vậy có 4 giá trị của m thỏa mãn.

Chọn D.

Quảng cáo

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Tìm côsin góc giữa 2 đường thẳng d₁: x + 2y - 7 = 0 và d₂: 2x - 4y + 9 = 0.

A. -    B.    C.    D.

Lời giải:

Đáp án: A

Vectơ pháp tuyến của đường thẳng d₁ là n₁→ = (1; 2)

Vectơ pháp tuyến của đường thẳng d₂ là n₂→ = (2; -4)

Gọi φ là góc giữa 2 đường thẳng ta có:

cosφ = = -

Câu 2: Tìm góc giữa đường thẳng d: 6x - 5y + 15 = 0 và ∆₂:

A. 90⁰    B. 30⁰    C. 45⁰    D. 60⁰

Lời giải:

Đáp án: A

Vectơ pháp tuyến của đường thẳng d là n₁→ = (6; -5)

Vectơ pháp tuyến của đường thẳng ∆₂ là n₂→ = (5; 6)

Ta có n₁→ . n₂→ ⇒ d ⊥ ∆₂.

Câu 3: Tìm côsin góc giữa 2 đường thẳng d₁: và d₂:

A.    B.    C.    D. tất cả sai

Lời giải:

Đáp án: D

Vectơ chỉ phương của d₁; d₂ lần lượt là u₁→(3; 4); u₂→(1; 1).

Cos( d₁; d₂) = |cos⁡(u₁→; u₂→) | =

Câu 4: Góc giữa hai đường thẳng: (a): = 1 và (b): gần với số đo nào nhất?

A. 63⁰    B. 25⁰    C. 60⁰    D. 90⁰

Lời giải:

Đáp án: A

Đường thẳng (a) ⇔ 4x - 3y + 12 = 0 có VTPT n→( 4; -3).

Đường thẳng (b) có VTCP u→( 6; -12) nên VTPT n'→( 2; 1)

⇒ cos(a; b) =

⇒ Góc giữa hai đường thẳng đã cho xấp xỉ 63⁰.

Câu 5: Cho đường thẳng (a): x - y - 210 = 0 và đường thẳng (b): x + my + 47 = 0. Tìm m để góc giữa hai đường thẳng trên bằng 45⁰.

A. m = -1    B. m = 0    C. m = 1    D. m = 2

Lời giải:

Đáp án: B

Đường thẳng (a) có VTPT n→( 1; -1)

Đường thẳng (b) có VTPT n'→( 1; m)

Để góc giữa hai đường thẳng a và b bằng 45⁰ thì

Cos45⁰ =

⇔ |1 - m| =

⇔ 1- 2m + m² = 1 + m²

⇔ -2m = 0 ⇔ m = 0

Câu 6: Cho đường thẳng (a): y = -x + 30 và (b): y = 3x + 600. Tính tan của góc tạo bởi hai đường thẳng (a) và (b)?

A. 1    B. 2    C. 3    D. 4

Lời giải:

Đáp án: B

Gọi α là góc tạo bởi hai đường thẳng (a) và (b).

Đường thẳng (a) có hệ số góc k₁ = -1 và đường thẳng (b) có hệ số góc k₂ = 3.

⇒ Tan của góc tạo bởi hai đường thẳng trên là:

Tgα = = 2

Câu 7: Cho hai đường thẳng (d₁): y = -2x + 80 và (d₂) : x + y - 10 = 0. Tính tan của góc tạo bởi hai đường thẳng d₁ và d₂?

A.    B. 1    C. 3    D.

Lời giải:

Đáp án: D

Đường thẳng (d₁) có hệ số góc k₁ = - 2.

Đường thẳng (d₂) ⇔ y = -x + 10 có hệ số góc k₂ = -1.

⇒ tan của góc tạo bởi hai đường thẳng trên là:

tgα =

Câu 8: Cho đường thẳng (a): và đường thẳng ( b): 2x + y - 40 = 0.Hỏi có bao nhiêu giá trị của m để góc giữa hai đường thẳng trên bằng 45⁰.

A. 1    B. 2    C. 3    D. 4

Lời giải:

Đáp án: B

+ Đường thẳng (a) có VTCP u→( m; 2) nên có VTPT n→( 2; -m) .

+ Đường thẳng (b) có VTPT n'→( 2;1).

+ Để góc giữa hai đường thẳng trên bằng 45⁰ thì:

Cos45⁰ =

⇔ .√5 = √2|4 - m|

⇔ ( 4 + m²).5 = 2(16 - 8m + m²)

⇔ 20 + 5m² = 32 - 16m + 2m²

⇔ 3m2 + 16m - 12 = 0 ⇔ m = hoặc m = - 6

D. Bài tập tự luyện

Bài 1. Tính góc giữa hai đường thẳng (a): 5x + 2y – 3 = 0 và (b): 2x + y + 7 = 0.

Bài 2. Tìm côsin góc giữa 2 đường thẳng d₁: 10x + 5y – 1 = 0 và d₂: {x = 2t + 3; y = 3 + t}.

Bài 3. Tính góc giữa hai đường thẳng: 5x + 2y – 7 = 0 và 3x – 5y + 6 = 0.

Bài 4. Cho đường thẳng (a): 3x + 2y – 10 = 0 và đường thẳng (b): 5x + my + 9 = 0. Tìm m để góc giữa hai đường thẳng trên bằng 45°?

Bài 5. Cho đường thẳng (a): y = 3x + 5 và (b): y = –2x + 4. Tính tan của góc tạo bởi hai đường thẳng (a) và (b).

Xem thêm các dạng bài tập Toán 10 có đáp án hay khác:

• Các bài toán cực trị liên quan đến đường thẳng
• Tính khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng
• Tìm điểm thuộc đường thẳng có độ dài thỏa mãn điều kiện
• Tìm khoảng cách giữa hai đường thẳng song song
• Vị trí tương đối của 2 điểm với đường thẳng: cùng phía, khác phía
• Viết phương trình đường thẳng d đi qua M và tạo với d’ một góc
• Viết phương trình đường phân giác của góc tạo bởi hai đường thẳng

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

phuong-phap-toa-do-trong-mat-phang.jsp