Các bài toán về mối quan hệ giữa hai đường thẳng

Câu 1 Trắc nghiệm

Trong không gian \(Oxyz\), cho điểm \(A\left( {3;2;0} \right)\) và đường thẳng \(\Delta :\,\,\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z + 1}}{2}\). Đường thẳng đi qua \(A\), vuông góc và cắt \(\Delta \) có phương trình là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Gọi đường thẳng cần tìm là \(d\). Gọi \(B = d \cap \Delta \).

Vì \(B \in \Delta  \Rightarrow B\left( {1 + t;\,\,t;\,\, - 1 + 2t} \right)\).

Ta có: \(\overrightarrow {AB}  = \left( {t - 2;\,\,t - 2;\,\,2t - 1} \right)\).

Đường thẳng \(\Delta \) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_\Delta }}  = \left( {1;1;2} \right)\).

Vì \(d \bot \Delta \) nên \(\overrightarrow {AB}  \bot \overrightarrow {{u_\Delta }} \).

\(\begin{array}{l} \Rightarrow \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {{u_\Delta }}  = 0\\ \Leftrightarrow 1.\left( {t - 2} \right) + 1.\left( {t - 2} \right) + 2.\left( {2t - 1} \right) = 0\\ \Leftrightarrow 6t - 6 = 0 \Leftrightarrow t = 1\end{array}\)

\( \Rightarrow B\left( {2;1;1} \right)\) và \(\overrightarrow {AB}  = \left( { - 1; - 1;1} \right)\).

Vậy đường thẳng \(d\) đi qua \(A\left( {3;2;0} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u  =  - \overrightarrow {AB}  = \left( {1;1; - 1} \right)\) có phương trình là:  \(\dfrac{{x - 3}}{1} = \dfrac{{y - 2}}{1} = \dfrac{z}{{ - 1}}\).

Câu 2 Trắc nghiệm

Trong không gian \(Oxyz,\) vị trí tương đối giữa hai đường thẳng \(\left( {{d_1}} \right):\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y =  - 4 - 3t\\z = 3 + 2t\end{array} \right.\) và \(\left( {{d_2}} \right):\,\,\,\dfrac{{x - 5}}{3} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 3}}\) là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Ta có: \(\left( {{d_1}} \right):\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y =  - 4 - 3t\\z = 3 + 2t\end{array} \right.\) có VTCP là: \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( {2; - 3;\,\,2} \right)\) và đi qua \({M_1}\left( {1; - 4;\,\,3} \right)\)

\(\left( {{d_2}} \right):\,\,\,\dfrac{{x - 5}}{3} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 3}}\) có VTCP là: \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( {3;\,\,2; - 3} \right)\) và đi qua \({M_2}\left( {5; - 1;\,\,2} \right)\)

\( \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( {5;\,\,12;\,\,13} \right) \ne \overrightarrow 0 \) \( \Rightarrow \) \({d_1}\) và \({d_2}\) cắt nhau hoặc chéo nhau.

Ta có: \(\overrightarrow {{M_1}{M_2}}  = \left( {4;\,\,3;\, - 1} \right)\)

\( \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\,\,\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {{M_1}{M_2}}  = 4.5 + 3.12 - 13 = 43 \ne 0\)

\( \Rightarrow {d_1}\) và \({d_2}\) chéo nhau.

Câu 3 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ trục tọa độ \(\left( {Oxyz} \right)\). Cho đường thẳng \(\left( d \right):\dfrac{{x - 4}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{1}\). Đường thẳng \(\left( d_1 \right)\) đi qua điểm \(A\left( {0;1;2} \right),\)\(\left( {{d_1}} \right)\) cắt và vuông góc với \(\left( d \right).\)\(\left( {{d_1}} \right)\) có phương trình là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Gọi mặt phẳng \(\left( P \right)\)là mặt phẳng đi qua \(A\left( {0;1;2} \right)\) và vuông góc với đường thẳng \(\left( d \right):\dfrac{{x - 4}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{1}\)

Khi đó mặt phẳng \(\left( P \right)\) có 1 vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n  = \overrightarrow {{u_d}}  = \left( {2; - 1;1} \right)\).

\( \Rightarrow \) Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) là: \(2\left( {x - 0} \right) - 1\left( {y - 1} \right) + 1\left( {z - 2} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow 2x - y + z - 1 = 0\).

Gọi \(M = d \cap \left( P \right)\).

\(\begin{array}{l}M \in d \Rightarrow M\left( {4 + 2t;\,\,1 - t;\,\,t} \right)\\M \in \left( P \right):\,\,2x - y + z - 1 = 0\\ \Rightarrow 2\left( {4 + 2t} \right) - \left( {1 - t} \right) + t - 1 = 0\\ \Leftrightarrow 6t + 6 = 0 \Leftrightarrow t =  - 1\\ \Rightarrow M\left( {2;2; - 1} \right)\end{array}\)

Khi đó đường thẳng \(\left( {{d_1}} \right)\) đi qua \(A\left( {0;1;2} \right),\,\,M\left( {2;2; - 1} \right)\) nhận \(\overrightarrow {AM}  = \left( {2;1; - 3} \right)\) là 1 VTCP.

Vậy phương trình đường thẳng \({d_1}\) là: \(\dfrac{x}{2} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 3}}\).

Câu 4 Trắc nghiệm

Trong không gian Oxyz, cho ba điểm \(A(2; - 2;3),B(1;3;4)\) và \(C(3; - 1;5)\). Đường thẳng đi qua \(A\) và song song với $B C$ có phương trình là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có \(\overrightarrow {BC} (2; - 4;1)\) nên phương trình đường thẳng đi qua \(A\) và song song với $B C$ là: \(\dfrac{{x - 2}}{2} = \dfrac{{y + 2}}{{ - 4}} = \dfrac{{z - 3}}{1}.\)

Câu 5 Trắc nghiệm

Trong không gian \(Oxyz,\) cho hai đường thẳng \({\Delta _1}:\,\,\dfrac{{x - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{y + 2}}{1} = \dfrac{{z - 3}}{2}\) và \({\Delta _2}:\,\,\dfrac{{x + 3}}{1} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z + 2}}{{ - 4}}.\) Góc giữa hai đường thẳng \({\Delta _1},\,\,{\Delta _2}\) bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có: \({\Delta _1}\) có VTCP là: \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( { - 2;\,\,1;\,\,2} \right),\,\,\Delta \) có VTCP là: \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( {1;\,\,1; - 4} \right).\)

Gọi \(\alpha \) là góc giữa hai đường thẳng \(\left( {{\Delta _1};\,\,{\Delta _2}} \right)\) ta có:

\(\begin{array}{l}\cos \alpha  = \dfrac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \dfrac{{\left| { - 2.1 + 1.1 + 2.\left( { - 4} \right)} \right|}}{{\sqrt {{{\left( { - 2} \right)}^2} + 1 + {2^2}} .\sqrt {1 + 1 + {{\left( { - 4} \right)}^2}} }} = \dfrac{9}{{3.3\sqrt 2 }} = \dfrac{{\sqrt 2 }}{2}.\\ \Rightarrow \alpha  = {45^0}.\end{array}\)

Câu 6 Trắc nghiệm

Trong không gian \(Oxyz,\)  cho hai đường thẳng \({d_1}:\left\{ \begin{array}{l}x =  - 1 + t\\y = 3 + 2t\\z =  - 1 - t\end{array} \right.\)  và\({d_2}:\left\{ \begin{array}{l}x = 7 + 3s\\y = 1 - s\\z = 5 - s\end{array} \right.\) . Khoảng cách giữa hai đường thẳng đã cho bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Ta có đường thẳng \({d_1}\) đi qua \({M_1}\left( { - 1;3; - 1} \right)\) và nhận \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( {1;2; - 1} \right)\) làm VTCP

Đường thẳng \({d_2}\) đi qua \({M_2}\left( {7;1;5} \right)\) và nhận \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( {3; - 1; - 1} \right)\) làm VTCP

Xét \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( { - 3; - 2; - 7} \right);\,\overrightarrow {{M_1}{M_2}}  = \left( {8; - 2;6} \right)\) \( \Rightarrow \overrightarrow {{M_1}{M_2}} .\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( { - 3} \right).8 + \left( { - 2} \right).\left( { - 2} \right) + \left( { - 7} \right).6 =  - 62 \ne 0\)

Nên \({d_1};{d_2}\) chéo nhau.

Suy ra khoảng cách \(d\left( {{d_1};{d_2}} \right) = \dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {{M_1}{M_2}} } \right|}}{{\left| {\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right]} \right|}} = \dfrac{{\left| { - 62} \right|}}{{\sqrt {{{\left( { - 3} \right)}^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 7} \right)}^2}} }} = \sqrt {62} \)

Câu 7 Trắc nghiệm

Cho \(d,d'\) là các đường thẳng có VTCP lần lượt là \(\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} \). Nếu \(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \overrightarrow 0 \) thì:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có:

Nếu \(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} } \right] = \overrightarrow 0 \) thì \(\overrightarrow u \) cùng phương \(\overrightarrow {u'} \) nên \(d//d'\) hoặc \(d \equiv d'\).

Câu 8 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho hai đường thẳng

\({d_1}:\left\{ \begin{array}{l}x =  - 1 + 2t\\y =  - t\\z = 1 + t\end{array} \right.\) và \({d_2}:\dfrac{{x - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 1}}\).

      Vị trí tương đối của \({d_1}\) và \({d_2}\) là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Đường thẳng \({d_1}\) đi qua \({M_1}\left( { - 1;0;1} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( {2; - 1;1} \right)\).

Đường thẳng \({d_2}\) đi qua \({M_2}\left( {1; - 1;2} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( { - 2;1; - 1} \right)\).

Ta có \(\dfrac{2}{{ - 2}} = \dfrac{{ - 1}}{1} = \dfrac{1}{{ - 1}}\) nên \(\overrightarrow {{u_1}} //\overrightarrow {{u_2}} \).                          \(\left( 1 \right)\)

          \(\dfrac{{ - 1 - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{0 + 1}}{1} = \dfrac{{1 - 2}}{{ - 1}}\) nên \(M \in {d_2}\).       \(\left( 2 \right)\)

Từ \(\left( 1 \right)\) và \(\left( 2 \right)\), suy ra \({d_1}\) và \({d_2}\) trùng nhau.

Câu 9 Trắc nghiệm

Khi xét hệ phương trình giao hai đường thẳng, nếu hệ có nghiệm duy nhất thì:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Nếu hệ phương trình giao điểm hai đường thẳng có nghiệm duy nhất thì hai đường thẳng cắt nhau.

Câu 10 Trắc nghiệm

Khi xét hệ phương trình giao điểm hai đường thẳng, nếu hệ vô nghiệm và hai véc tơ \(\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} \) cùng phương thì hai đường thẳng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Nếu hệ phương trình giao điểm hai đường thẳng vô nghiệm thì \(d\) và \(d'\) không có điểm chung thì hoặc song song hặc chéo nhau.

Hơn nữa \(\overrightarrow u ,\overrightarrow {u'} \) cùng phương thì hai đường thẳng song song.

Câu 11 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$, cho hai đường thẳng

\({d_1}:\dfrac{x}{1} = \dfrac{y}{2} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 3}}\) và \({d_2}:\left\{ \begin{array}{l}x = 2t\\y =  - 3 - t\\z = 0\end{array} \right.\). Mệnh đề nào sau đây đúng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Đường thẳng \({d_1}\) qua \({M_1}\left( {0;0;2} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( {1;2; - 3} \right)\),

\({d_2}\) qua \({M_2}\left( {0; - 3;0} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( {2; - 1;0} \right)\).

+) \(\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} = 2 - 2 = 0 \Rightarrow {d_1} \bot {d_2}\)\(\left( 1 \right)\)

+) \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( { - 3; - 6; - 5} \right),\,\,\,\overrightarrow {{M_1}{M_2}} = \left( {0; - 3; - 2} \right) \Rightarrow \overrightarrow {{M_1}{M_2}} .\left[ {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right] = 18 + 10 \ne 0\)

Vậy \({d_1}\) vuông góc \({d_2}\) và không cắt nhau.

Câu 12 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho đường thẳng \(d:\dfrac{{x + 2}}{2} = \dfrac{y}{{ - 1}} = \dfrac{{z + 1}}{2}\). Trong các đường thẳng sau, đường thẳng nào song song với \(d\)?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Đường thẳng \({d_3}\) qua \(M\left( { - 2; - 3;1} \right)\) và có VTCP \({\overrightarrow u _{_3}} = \left( { - 4;2; - 4} \right)\).

Đường thẳng \(d\) có VTCP \({\overrightarrow u _{_d}} = \left( {2; - 1;2} \right)\). Ta có \({\overrightarrow u _{_3}} =  - 2\left( {2; - 1;2} \right) =  - 2{\overrightarrow u _{_d}}\).

Thay tọa độ điểm \(M\left( { - 2; - 3;1} \right)\) vào \(d:\dfrac{{ - 2 + 2}}{2} = \dfrac{{ - 3}}{{ - 1}} = \dfrac{{1 + 1}}{2}\) không thỏa mãn.

Câu 13 Trắc nghiệm

Cho hình vẽ dưới đây, công thức nào không dùng để tính khoảng cách từ điểm \(A\) đến đường thẳng \(d'\)?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Quan sát hình vẽ ta thấy: \({S_{AM'N'N}} = \left| {\left[ {\overrightarrow {AN} ,\overrightarrow {AM'} } \right]} \right| = AH.\left| {\overrightarrow {M'N'} } \right| \Rightarrow AH = \dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {AN} ,\overrightarrow {AM'} } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow {M'N'} } \right|}}\) nên các đáp án A, B, D đều đúng.

Đáp án C sai vì \(\dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {AM'} ,\overrightarrow {u'} } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow {NN'} } \right|}} = \dfrac{{{S_{AM'N'N}}}}{{\left| {\overrightarrow {NN'} } \right|}} = d\left( {A,NN'} \right)\)

Câu 14 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho đường thẳng \(\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 2\\z =  - t\end{array} \right.\).

Khoảng cách từ \(A\left( {0; - 1;3} \right)\) đến đường thẳng \(\Delta \) bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Gọi \(M\left( {1 + 2t;2; - t} \right) \in \Delta \).

Ta có \(A{M^2} = {\left( {1 + 2t} \right)^2} + 9 + {\left( { - t - 3} \right)^2} = 5{\left( {t + 1} \right)^2} + 14 \ge 14.\)

Suy ra \(d\left[ {A,\Delta } \right] = A{M_{\min }} \Leftrightarrow t =  - 1 \Leftrightarrow AM = \sqrt {14} .\)

Câu 15 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho đường thẳng \(\Delta :\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{{z - 1}}{2}\). Khoảng cách từ $A\left( {1;0;3} \right)$ đến \(\Delta \) bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Đường thẳng \(\Delta \) đi qua \(M\left( {1; - 1;1} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow {{u_\Delta }}  = \left( {2;1;2} \right)\).

Ta có \(\overrightarrow {AM}  = \left( {0; - 1; - 2} \right)\), suy ra \(\left[ {\overrightarrow {AM} ,\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right] = \left( {0; - 4;2} \right)\).

Khi đó \(d\left( {A,\Delta } \right) = \dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {AM} ,\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right|}} = \dfrac{{2\sqrt 5 }}{3}\).

Câu 16 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho ba điểm $A\left( {1; - 1;0} \right),\,\,B\left( {1;0; - 2} \right),$ $C\left( {3; - 1; - 1} \right)$. Tính khoảng cách từ điểm $A$ đến đường thẳng $BC$.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có $\overrightarrow {AB}  = \left( {0;1; - 2} \right)$ và $\overrightarrow {BC}  = \left( {2; - 1;1} \right)$. Suy ra $\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {BC} } \right] = \left( { - 1; - 4; - 2} \right)$.

Khi đó \(d\left( {A,BC} \right) = \dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {BC} } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow {BC} } \right|}} = \dfrac{{\sqrt {21} }}{{\sqrt 6 }} = \dfrac{{\sqrt {14} }}{2}\).

Câu 17 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho điểm \(M\left( {2; - 1;1} \right)\) và hai đường thẳng \({d_1}:\dfrac{{x - 2}}{1} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{z - 1}}{2}\), \({d_2}:\dfrac{{x - 2}}{2} = \dfrac{{y + 3}}{1} = \dfrac{{z - 1}}{{ - 1}}\). Đường thẳng \(\Delta \) cắt \({d_1}\), \({d_2}\) lần lượt tại \(A\) và \(B\) sao cho \(M\) là trung điểm của \(AB\) có phương trình:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Do \(A = \Delta  \cap {d_1}\) suy ra \(A\in \Delta\) nên \(A\left( {2 + t;1 - 2t;1 + 2t} \right)\).

Vì \(M\) là trung điểm \(AB\), suy ra:

$\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
{x_M} = \frac{{{x_A} + {x_B}}}{2}\\
{y_M} = \frac{{{y_A} + {y_B}}}{2}\\
{z_M} = \frac{{{z_A} + {z_B}}}{2}
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{x_B} = 2{x_M} - {x_A}\\
{y_B} = 2{y_M} - {y_A}\\
{z_B} = 2{z_M} - {z_A}
\end{array} \right.\\
\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{x_B} = 2.2 - \left( {2 + t} \right) = 2 - t\\
{y_B} = 2.\left( { - 1} \right) - \left( {1 - 2t} \right) = - 3 + 2t\\
{z_B} = 2.1 - \left( {1 + 2t} \right) = 1 - 2t
\end{array} \right.\\
\Rightarrow B\left( { - t + 2;2t - 3; - 2t + 1} \right)
\end{array}$

Theo giả thiết, \(B \in {d_2}\) nên \(\dfrac{{ - t + 2 - 2}}{2} = \dfrac{{2t - 3 + 3}}{1} = \dfrac{{ - 2t + 1 - 1}}{{ - 1}} \)

\(\Leftrightarrow t = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}A\left( {2;1;1} \right)\\B\left( {2; - 3;1} \right)\end{array} \right.\)

Đường thẳng \(\Delta \) đi qua hai điểm \(A\left( {2;1;1} \right)\), \(B\left( {2; - 3;1} \right)\) nên \(\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = 2\\y = 1 + t\\z = 1\end{array} \right.\)

Câu 18 Trắc nghiệm

Khoảng cách giữa hai đường thẳng \({d_1}:\dfrac{x}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{3},{d_2}:\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{y}{3} = \dfrac{{z + 1}}{{ - 2}}\) là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Đường thẳng \({d_1}\) đi qua điểm \({M_1}\left( {0;1;0} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( {2; - 1;3} \right)\).

Đường thẳng \({d_2}\) đi qua điểm \({M_2}\left( { - 1;0; - 1} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( {1;3; - 2} \right)\).

Khi đó \(\overrightarrow {{M_1}{M_2}}  = \left( { - 1; - 1; - 1} \right),\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l} - 1\\3\end{array}&\begin{array}{l}3\\ - 2\end{array}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}3\\ - 2\end{array}&\begin{array}{l}2\\1\end{array}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}2\\1\end{array}&\begin{array}{l} - 1\\3\end{array}\end{array}} \right|} \right) = \left( { - 7;7;7} \right)\)

Vậy \(d\left( {{d_1},{d_2}} \right) = \dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {{M_1}{M_2}} } \right|}}{{\left| {\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right]} \right|}} = \dfrac{{\left| {\left( { - 7} \right).\left( { - 1} \right) + 7.\left( { - 1} \right) + 7.\left( { - 1} \right)} \right|}}{{\sqrt {{7^2} + {7^2} + {7^2}} }} = \dfrac{1}{{\sqrt 3 }}\)

Câu 19 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz,\) cho điểm \(A\left( {1;0;2} \right)\) và đường thẳng \(d:\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z + 1}}{2}\). Viết phương trình đường thẳng \(\Delta \) đi qua \(A,\) vuông góc và cắt \(d\).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Gọi \(B = \Delta  \cap d\), suy ra \(B \in d\) nên $B\left( {1 + t;t; - 1 + 2t} \right)$.

Khi đó \(\Delta \) có VTCP là $\overrightarrow {AB}  = \left( {t;t;2t - 3} \right)$. Đường thẳng \(d\) có VTCP \(\overrightarrow {{u_d}}  = \left( {1;1;2} \right)\).

Theo đề bài: \(\Delta  \bot d \Leftrightarrow \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {{u_d}}  = t + t + 4t - 6 = 0 \Leftrightarrow t = 1 \Rightarrow B\left( {2;1;1} \right)\).

Đường thẳng \(\Delta \) cần tìm đi qua hai điểm \(A,{\rm{ }}B\) nên \(\Delta :\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 1}}\).

Câu 20 Trắc nghiệm

Trong không gian với hệ tọa độ  Oxyz , tính góc giữa hai đường  thẳng \({d_1}:\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{z - 1}}{2}\)  và \({d_2}:\dfrac{{x + 1}}{{ - 1}} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z - 3}}{1}\)

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

\({d_1}\) có vecto chỉ phương \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( {1; - 1;2} \right)\); \({d_2}\) có vecto chỉ phương \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( { - 1;1;1} \right)\)

\(\cos \left( {\widehat {{d_1},{d_2}}} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right)} \right| = \dfrac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \dfrac{{\left| {1.( - 1) + ( - 1).1 + 2.1} \right|}}{{\sqrt {1 + 1 + 1} .\sqrt {1 + 1 + {2^2}} }} = 0 \Rightarrow \left( {\widehat {{d_1},{d_2}}} \right) = {90^0}\)