Bài tập xác định khoảng cách từ điểm đến đt năm 2024

Với tài liệu về Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng bao gồm: lý thuyết và bài tập cũng như những định nghĩa, tính chất, các dạng bài sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và học tốt môn Toán hơn.

Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng

  1. Lý thuyết tổng hợp

Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng là gì?

- Cho đường thẳng d: ax + by + c = 0 và điểm M(x’; y’). Khi đó khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng d được kí hiệu là d(M; d) và d(M;d)=ax'+by'+ca2+b2.

- Chú ý: Trong trường hợp đường thẳng Δ chưa viết dưới dạng tổng quát thì đầu tiên ta cần đưa đường thẳng d về dạng tổng quát.

- Cho hai điểm M(x; y) và N(x’; y’), khoảng cách giữa M và N là: MN=(x'−x)2+(y'−y)2

II. Công thức tính khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng

- Cho đường thẳng d: ax + by + c = 0 và điểm M(x’; y’), ta có:

d(M;d)=ax'+by'+ca2+b2

- Cho hai điểm M(x; y) và N(x’; y’), ta có:

MN=(x'−x)2+(y'−y)2

III. Ví dụ minh họa

Bài 1: Cho một đường thẳng có phương trình có dạng d: x + 5y + 1 = 0. Tính khoảng cách từ M(5; 6) tới đường thẳng d.

Khi nghiên cứu về hình học không gian, một trong những khái niệm quan trọng là khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng. Công thức tính khoảng cách này không chỉ có ứng dụng trong hình học, mà còn rất hữu ích. Trong bài viết này, Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa sẽ cùng bạn tìm hiểu công thức tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng đầy đủ chi tiết nhé.

Bài tập xác định khoảng cách từ điểm đến đt năm 2024
Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa

MỤC LỤC

1. Khái niệm điểm đến đường thẳng

  • Điểm đến đường thẳng là khái niệm trong hình học không gian, dùng để mô tả vị trí của một điểm so với một đường thẳng.
  • Để hiểu khái niệm này, chúng ta cần biết về đường thẳng và vector pháp tuyến của nó. Một đường thẳng trong không gian được xác định bởi một điểm nằm trên đường và một vector pháp tuyến chỉ hướng của đường thẳng. Vector pháp tuyến này vuông góc với mọi vector chỉ hướng của đường thẳng.
  • Giả sử chúng ta có một đường thẳng D và một điểm A không thuộc đường thẳng đó. Điểm đến đường thẳng là điểm trên đường thẳng D mà có khoảng cách ngắn nhất đến điểm A. Điểm đến này được ký hiệu là B.
  • Để tìm điểm đến đường thẳng, chúng ta có thể sử dụng phép chiếu. Phép chiếu là phép biến đổi điểm A thành một điểm B thuộc đường thẳng D sao cho đường thẳng AB và vector pháp tuyến của D là song song. Khoảng cách giữa điểm A và B là khoảng cách ngắn nhất.
  • Trong không gian hai chiều, điểm đến đường thẳng có thể được tìm bằng cách vẽ đường vuông góc từ điểm A xuống đường thẳng và tìm điểm giao của đường vuông góc đó với đường thẳng. Trong không gian ba chiều, chúng ta cần sử dụng các công thức toán học phức tạp hơn để tính toán điểm đến đường thẳng.
  • Ứng dụng của khái niệm khoảng cách từ điểm đến đường thẳng rất đa dạng. Trong hình học, nó được sử dụng để xác định vị trí tương đối giữa điểm và đường thẳng, giúp mô phỏng và biểu diễn các hình dạng và vật thể trong không gian.
  • Trong đồ họa máy tính và thị giác máy tính, khái niệm này được áp dụng để xử lý hình ảnh, phát hiện và nhận dạng các đối tượng. Ngoài ra, trong các lĩnh vực kỹ thuật khác như điện tử, máy móc, và xây dựng, khái niệm khoảng cách từ điểm đến đường thẳng cũng được sử dụng để thiết kế và kiểm tra các bản vẽ kỹ thuật, tính toán độ chính xác và định vị các thành phần.
  • Điểm đến đường thẳng có nhiều ứng dụng trong hình học, đồ họa máy tính, và các lĩnh vực khác nhau trong khoa học và công nghệ. Hiện nay lý thuyết này đã được đưa vào trong giảng dạy ở chương trình trung học phổ thông với sách Hình Học lớp 12 ở chương trình sách cũ và sách Hình Học lớp 11 ở chương trình sách đổi mới do bộ giáo dục điều hành và xuất bản năm 2022.
    Bài tập xác định khoảng cách từ điểm đến đt năm 2024

2. Công thức tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng

2.1 Công thức

Trên mặt phẳng hai chiều, giả sử ta có một điểm P(x₀, y₀) và một đường thẳng có phương trình Ax + By + C = 0. Giả sử phương trình đường thẳng có dạng tổng quát là Δ: Ax + By + C = 0 và điểm P( x0; y0). Khi đó khoảng cách từ điểm N đến đường thẳng Δ là.

d = |Ax₀ + By₀ + C| / sqrt(A² + B²)

Cho điểm M( xM; yN) và điểm N( xN; yN). Công thức tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng:

MN = (xM–xN)2+(yM–yN)2−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√\sqrt {{{\left( {{x_M} – {x_N}} \right)}^2} + {{\left( {{y_M} – {y_N}} \right)}^2}} (2)

Chú ý: Trong trường hợp đường thẳng Δ chưa viết dưới dạng tổng quát thì đầu tiên ta cần đưa đường thẳng d về dạng tổng quát.

Bài tập xác định khoảng cách từ điểm đến đt năm 2024

2.3 Ví dụ

Bài tập 1. Cho một đường thẳng có phương trình có dạng Δ: – x + 3y + 1 = 0. Hãy tính khoảng cách từ điểm Q (2; 1) tới đường thẳng Δ sử dụng công thức tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng.

Lời giải chi tiết

Khoảng cách từ điểm Q tới đường thẳng Δ được xác định theo công thức (1):

d(N; Δ) = |–1.2+3.1+1|(–1)2+32√\=10√5\frac{{\left| { – 1.2 + 3.1 + 1} \right|}}{{\sqrt {{{\left( { – 1} \right)}^2} + {3^2}} }} = \frac{{\sqrt {10} }}{5}

Bài tập 2. Khoảng cách từ điểm P(1; 1) đến đường thẳng Δ: x3–y2\=5\frac{x}{3} – \frac{y}{2} = 5

Lời giải chi tiết

Ta đưa phương trình x3–y2\=5\frac{x}{3} – \frac{y}{2} = 5 <=> 2x – 3y = 30 <=> 2x – 3y – 30 = 0 (*)

Phương trình (*) là dạng tổng quát.

Khoảng cách từ điểm P(1; 1) đến đường thẳng Δ dựa theo công thức (1). Thay số:

d(P; Δ) = |2.1+(–3).1–30|22+(–3)2√\frac{{\left| {2.1 + \left( { – 3} \right).1 – 30} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { – 3} \right)}^2}} }} = 8,6

Bài tập 3. Khoảng cách từ điểm P(1; 3) đến đường thẳng Δ sử dụng công thức tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng để tính.

{x\=2t+3y\=3t+1

Lời giải chi tiết

Xét phương trình đường thẳng Δ, thấy:

  • Đường thẳng Δ đi qua điểm Q( 3; 1)
  • Vecto chỉ phương là u→ = ( 2; 3 ) nên vecto pháp tuyến là n→ = ( 3; – 2 )

Phương trình Δ đưa về dạng tổng quát: 3(x – 3) – 2(y – 1) = 0 <=> 3x – 2y – 7 = 0

Áp dụng công thức tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng với dữ liệu đề bài đã cho, thay số ta có:

Khoảng cách từ điểm P(1; 3) đến đường thẳng Δ: d(P; Δ) = |3.1+(–2).3–7|32+(–2)2√ = 2,77

Từ bài viết trên, chúng ta đã có cái nhìn tổng quan về công thức tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng. Chúng ta đã tìm hiểu cách dùng công thức này để tính khoảng cách. Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về công thức tính khoảng cách này và cách áp dụng nó vào thực tế. Hãy liên hệ với Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa ở HOTLINE 1900 2276 để biết thêm nhiều thông tin.