Sách giáo khoa Toán 12 Tập hai

Giải Vận dụng 2 trang 46 SGK Toán 12

Bài 15. Phương trình đường thẳng trong không gian   Đã kiểm chéo

Đề bài

Tại một nút giao thông có hai con đường. Trên thiết kế, trong không gian $Oxyz$, hai con đường đó tương ứng thuộc hai đường thẳng:
$\Delta_1 : \begin{cases} x = 2 + t \\ y = 1 + t \\ z = 0 \end{cases}$, $\Delta_2 : \begin{cases} x = 1 - 2s \\ y = 2s \\ z = 1 \end{cases}$
Hỏi hai con đường trên có vuông góc với nhau hay không?

Lời giải

Bước 1. Xác định vectơ chỉ phương của mỗi đường thẳng.

Đường thẳng $\Delta_1: \begin{cases} x = 2 + t \\ y = 1 + t \\ z = 0 \end{cases}$ có vectơ chỉ phương $\vec{u_1} = (1;\,1;\,0)$ (lấy các hệ số của tham số $t$).

Đường thẳng $\Delta_2: \begin{cases} x = 1 - 2s \\ y = 2s \\ z = 1 \end{cases}$ có vectơ chỉ phương $\vec{u_2} = (-2;\,2;\,0)$ (lấy các hệ số của tham số $s$).

Bước 2. Xét tích vô hướng của hai vectơ chỉ phương.

Hai con đường vuông góc với nhau khi và chỉ khi hai vectơ chỉ phương của chúng vuông góc, tức là $\vec{u_1} \cdot \vec{u_2} = 0$.

Ta có:
$$\vec{u_1} \cdot \vec{u_2} = 1\cdot(-2) + 1\cdot 2 + 0\cdot 0 = -2 + 2 + 0 = 0.$$

Bước 3. Kết luận.

Vì $\vec{u_1} \cdot \vec{u_2} = 0$ nên $\vec{u_1} \perp \vec{u_2}$, do đó hai con đường (ứng với hai đường thẳng $\Delta_1$ và $\Delta_2$) vuông góc với nhau.

Đáp số

Có, hai con đường vuông góc với nhau (vì $\vec{u_1}\cdot\vec{u_2}=0$)

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.