Chương III: NGUYÊN HÀM VÀ TÍCH PHÂN
Bài 1 : NGUYÊN HÀM
I/ Tóm tắt lí thuyết :
1/ Định nghĩa 1: Cho hàm số xác định trên K. Hàm số F(x) được gọi là nguyên hàm của hàm số f(x) trên K nếu F’(x) = f (x) với mọi x thuộc K.
Chương III: NGUYEÂN HAØM VAØ TÍCH PHAÂN Bài 1 : NGUYÊN HÀM I/ Tóm tắt lí thuyết : 1/ Định nghĩa 1: Cho hàm số xác định trên K. Hàm số F(x) được gọi là nguyên hàm của hàm số f(x) trên K nếu F’(x) = f (x) với mọi x thuộc K. Định nghĩa 2: Nếu F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên K thì F(x) + C là họ tất cả các nguyên hàm của f(x) trên K. Kí hiệu ta có: 2/ Tính chất: Tính chất 1: Tính chất 2: Tính chất 3: Tính chất 4:Nếu F(x) là một nguyên hàm của f(x) thì( a≠0) 3/ Bảng nguyên hàm thường dùng. 4/ Các phương pháp tính nguyên hàm: a/ Phương pháp đổi biến: Định lý: Nếu và u = u(x) là hàm số có đạo hàm liên tục thì: b/ Phương pháp từng phần: Định lý: Nếu hai hàm số u = u(x) và v = v(x) có đạo hàm liên tục trên K thì: II/ BÀI TẬP: A/Bài tập mẫu: Dạng 1: Tìm nguyên hàm của một hàm số bằng định nghĩa và tính chất. Phương pháp giải: Thường đưa nguyên hàm đã cho về nguyên hàm của tổng và hiệu sau đó vận dụng bảng nguyên hàm thường dùng kết quả. Ví dụ: Tìm nguyên hàm các hàm số sau: a) f(x) = x3 – 3x + b) f(x) = + c) f(x) = (5x + 3)5 d) f(x) = sin4x cosx Giải a/ b/ c/ d/ Dạng 2: Tìm nguyên hàm của một hàm số thoả điều kiện cho trước. Phương pháp giải: B1: Tìm họ nguyên hàm của hàm số đã cho B2: Thay điều kiện đã cho vào họ nguyên hàm tìm được C thay vào họ nguyên hàm nguyên hàm cần tìm. Ví dụ: Tìm một nguyên hàm F(x) của hàm số f(x)=1+ sin3x biết F()= 0. Giải Ta có F(x)= x – cos3x + C. Do F() = 0 - cos + C = 0 C = -. Vậy nguyên hàm cần tìm là: F(x)= x – cos3x - Dạng 3: Tìm nguyên hàm bằng phương pháp đổi biến: Phương pháp giải: Tính nguyên hàm (1) bằng phương pháp đổi biến. b1: Đặt t = (x) dt = b2: Thay vào (1) ta được , dựa vào bảng nguyên hàm thường dùng tính b3: Thay t=(x) vào nguyên hàm vừa tìm được suy ra kết quả Ví dụ : a) Xét nguyên hàm Đặt u = x-1 du = (x-1)’dx = dx Ta có: b) Xét ; đặt t=lnx dt = c)Tính A = Giải. Đặt u = x + 1 x = u – 1; du = dx A = Dạng 3: Tìm nguyên hàm bằng phương pháp Từng phần: Phöông phaùp giaûi: B1: Ñaët moät bieåu thöùc naøo ñoù döôùi daáu nguyên hàm baèng u tính du. phaàn coøn laïi laø dv tìm v. B2: Khai trieån nguyên hàm ñaõ cho theo coâng thöùc töøng phaàn . B3: Tính suy ra keát quaû. Ví dụ : a/ Tìm Đặt Ta có : = - x.cosx + = - xcosx + sinx + C b/Tìm I= Đặt Khi đó: =x2.ex - 2 Tính Đặt Þ =x.ex - =x.ex – ex +C1 Þ I=x2.ex – 2(x.ex – ex +C1)=x2.ex – 2x.ex +2 ex +C c/ Tìm Đặt Þ = xlnx - = xlnx – x + C B/ Bài tập tự giải: Bài 1 : Tìm nguyên hàm của các hàm số sau. 1. f(x) = x2 – 3x + 2. f(x) = 3. f(x) = 4. f(x) = 5. f(x) = 6. f(x) = 7. f(x) = 8. f(x) = 9. f(x) = 10. f(x) = tan2x 11. f(x) = cos2x 12. f(x) = (tanx – cotx)2 13. f(x) = 14. f(x) = 15. f(x) = sin3x 16. f(x) = 2sin3xcos2x 17. f(x) = ex(ex – 1) 18. f(x) = ex(2 + 19. f(x) = 2ax + 3x 20. f(x) = e3x+1 Bài 2/ Tìm hàm số f(x) biết rằng 1. f’(x) = 2x + 1 và f(1) = 5 2. f’(x) = 2 – x2 và f(2) = 7/3 3. f’(x) = 4 và f(4) = 0 4. f’(x) = x - và f(1) = 2 5. f’(x) = 4x3 – 3x2 + 2 và f(-1) = 3 6. f’(x) = ax + 7. f’(x)=sin2x.cosx, bieát f( )= 8. f’(x) = e1-2x , bieát f( 9. f’(x) = , bieát f(b) 10) 11) Bài 3. Dùng phương pháp đổi biến số tính nguyên hàm các hàm số sau: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. . 30. 31. 32. Bài 4. Dùng phương pháp từng phần tìm nguyên hàm các hàm số sau. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 2. 13. 14. 15. 16. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. Bài 1 : TÍCH PHÂN I/TÓM TẮT LÝ THUYẾT: 1/ Định nghĩa: Cho f(x) là hàm số liên tục trên đoạn [a; b]. Giả sử F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên đoạn [a; b]. Hiệu số F(b) – F(a) được gọi là tích phân từ a đến b (hay tích phân xác định trên đoạn [a; b]) của hàm số f(x), ký hiệu: . Người ta còn dùng kí hiệu F(x)| để chỉ hiệu số F(b) -F(a). Như vậy nếu F là một nguyên hàm của f trên k thì : = F(x)|=F(b) -F(a). 2/ Tính chất của tích phân 1)= 0 2)= – 3) + = 4) + 5) = II/ BÀI TẬP: A/Bài tập mẫu: Tính tích phaân baèng ñònh nghóa vaø tính chaát. Phöông phaùp giaûi: Thöôøng ñöa tích phaân ñaõ cho veà tích phaân cuûa toång vaø hieäu sau ñoù vaän duïng baûng nguyeân haøm thöôøng duøng keát quaû. Ví duï: Tìm tích phaân caùc haøm soá sau: a/ b/ c/ Giaûi a/ = b/ ==8 c/ =+=+ =(x-=5 Baøi taäp ñeà nghò: Bài 1: Tính caùc tích phaân sau: 1. 2. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. Bài 2 : Tính caùc tích phaân sau: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Bài 2 : CAÙC PHÖÔNG PHAÙP TÍCH PHAÂN : I/ Tóm tắt lí thuyết : 1. Phương pháp đổi biến số. Cơ sở của phương pháp đổi biến là công thức (1) Trong đó hàm số u = u(x) có đạo hàm liên tục trên K, hàm số y=f(u) liên tục và sao cho hàm hợp f(u(x)) được xác định trên K; a và b là 2 số thuộc K Phương pháp từng phần. Nếu u(x) và v(x) là hai hàm số có đạo hàm liên tục trên [a; b] thì: Hay II/ BÀI TẬP: A/Bài tập mẫu: Daïng 1: Tính tích phaân baèng phöông phaùp ñoåi bieán. Phöông phaùp giaûi: b1: Ñaët t = (x) dt = b2: Ñoåi caän: x = a t =(a) ; x = b t = (b) b3: Vieát tích phaân ñaõ cho theo bieán môùi, caän môùi roài tính tích phaân tìm ñöôïc . Ví duï : Tính tích phaân sau : a/ b/ Giaûi: a/ Ñaët t = x2 + x +1 dt = (2x+1) dx Ñoåi caän: x = 0 t =1 ; x = 1 t = 3 Vaäy I= b/ Ñaët t= t2= x2+ 3 tdt = x dx Ñoåi caän: x = 0 t = ; x = 1 t = 2 Vaäy J = Daïng 2 Tính tích phaân baèng phöông phaùp tuøng phaàn: Coâng thöùc töøng phaàn : Phöông phaùp giaûi: B1: Ñaët moät bieåu thöùc naøo ñoù döôùi daáu tích phaân baèng u tính du. phaàn coøn laïi laø dv tìm v. B2: Khai trieån tích phaân ñaõ cho theo coâng thöùc töøng phaàn. B3: Tích phaân suy ra keát quaû. Chuù yù: a/Khi tính tính tích phaân töøng phaàn ñaët u, v sao cho deã tính hôn neáu khoù hôn phaûi tìm caùch ñaët khaùc. b/Khi gaëp tích phaân daïng : - Neáu P(x) laø moät ña thöùc ,Q(x) laø moät trong caùc haøm soá eax+b, cos(ax+b) , sin(ax+b) thì ta ñaët u = P(x) ; dv= Q(x).dx. Neáu baäc cuûa P(x) laø 2,3,4 thì ta tính tích phaân töøng phaàn 2,3,4 laàn theo caùch ñaët treân. - Neáu P(x) laø moät ña thöùc ,Q(x) laø haøm soá ln(ax+b) thì ta ñaët u = Q(x) ; dv = P(x).dx Ví duï 1: Tính caùc tích phaân sau: a/ I= b/J= Giaûi a/ Ñaët : (chuù yù: v laø moät nguyeân haøm cuûa cosx ) vaäy I=x cosx - = cosx= -1 b/ Ñaët : Vaäy J= lnx. - B/Bài tập tự giải: Tính caùc tích phaân sau bằng phương pháp đổi biến. Bài 1 : a) b) c) d) e) g) h) k) l/ m/ Bài 2 : a) ; b) (đặt ) c) (đặt ); d) e) (đặt ). g) h) k) l) ; TÝnh c¸c tÝch ph©n sau b»ng ph¬ng ph¸p tÝch ph©n tõng phÇn : Bài 1 : a) b) ; c) ; d); e) g) h) i) . j) k/ l/ m/ n/ p/ Daïng 4: Tính tích phaân cuûa moät soá haøm höõu tæ thöôøng gaëp: a/Daïng baäc cuûa töû lôùn hôn hay baèng baäc cuûa maãu: Phöông phaùp giaûi: Ta chia töû cho maãu taùch thaønh toång cuûa moät phaàn nguyeân vaø moät phaàn phaân soá roài tính. Ví duï: Tính caùc tích phaân sau: a/ = . b/ Baøi taäp ñeà nghò: Tính caùc tích phaân sau: 1/I= 2/J= b/Daïng baäc1 treân baäc 2: Phöông phaùp giaûi: Taùch thaønh toång caùc tích phaân roài tính. Tröôøng hôïp maãu soá coù 2 nghieäm phaân bieät: Ví duï: Tính caùc tích phaân : Giaûi Ñaët = A(x-3)+B(x+2)=5x-5 cho x=-2 A=3. cho x=3 B=2. vaäy ta coù: = Tröôøng hôïp maãu soá coù nghieäm keùp: Ví duï: Tính caùc tích phaân : Giaûi CI: =(ln CII: Đặt Ax -2A+B= 0 Vaäy = Tröôøng hôïp maãu soá voâ nghieäm: Ví duï: Tính caùc tích phaân :I= Giaûi: Ta có= Baøi taäp ñeà nghò: Tính caùc tích phaân sau: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21/I= 22/I= 23/ I= Daïng 5: Tính tích phaân haøm voâ tæ: Daïng1: Ñaët t= Daïng 2: Ñaët t= Ví duï: Tính tích phaân I = Giaûi Ñaët t = t3= 1-x x= 1-t3 dx= -3t2dt. Ñoåi caän: x=0 t=1; x=1 t=0. Vaäy I= Baøi taäp ñeà nghò: Tính caùc tích phaân sau: 1/ 2/ Daïng 6: Tính tích phaân cuûa moät soá haøm löôïng giaùc thöôøng gaëp Daïng: Phöông phaùp giaûi: Duøng coâng thöùc bieán ñoåi tích thaønh toång ñeå taùch thaønh toång hoaëc hieäu caùc tích phaân roài giaûi. Daïng: Phöông phaùp giaûi: Neáu n chaün duøng coâng thöùc haï baäc, n leû duøng coâng thöùc ñoåi bieán. Ví duï : Daïng: Ñaëc bieät: Phöông phaùp giaûi: Ñaët t =sinx Daïng: Ñaëc bieät: Phöông phaùp giaûi: Ñaët t =cosx Caùc tröôøng hôïp coøn laïi ñaët x=tgt Ví duï: Tính caùc tích phaân sau: a/ b/ c/ d/ Giaûi a/ = b/ c/I== ñaët u=sinx du = cosx dx. x=0 u=0 ; x= u=1 vaäy: I= d/J== ñaët u=sinx du = cosx dx. x=0 u=0 ; x= u=1 J= Baøi taäp ñeà nghò: Tính caùc tích phaân sau: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29/ 30/ 31/ 32/ 33/ MỘT SỐ BÀI TOÁN TÍCH PHÂN QUAN TRỌNG Bài 1: 1) CMR nếu f(x) lẻ và liên tục trên [-a;a] (a>0) thì : 2) CMR nếu f(x) chẵn và liên tục trên [-a;a] (a>0) thì : . Ví dụ: Tính tích phân I= Bài 2: 1) CMR nếu f(x) là một hàm số liên tục trên đọan [-a; a] với a > 0 thì: . Ví dụ: Tính tích phân Cho f (x) là hàm số liên tục trên R thoả mãn f (x) + f (- x) = . Tính tích phân Bài 3: Nếu hàm số f(x) liên tục trên đoạn [ 0; a] với a > 0, thì . Bài 4: Nếu hàm số f(x) liên tục trên đoạn [a; b] và thoả mãn f(x) = f( a +b - x) thì Hệ quả: a) b) . Ví du: Tính tích phân a); . Bài 5: Nếu f (x) là hàm số liên tục, tuần hoàn có chu kỳ T thì : . Ví dụ: Tính các tích phân a) b) . Bài 6:CMR nếu f(x) liên tục và chẵn trên R thì ; Ví dụ : Tính các tích phân sau: a) b) c) III/ Dieän tích hình phaúng: 1/ Daïng toaùn1: Dieän tích hình phaúng giôùi haïn bôûi 1 ñöôøng cong vaø 3 ñöôøng thaúng. Coâng thöùc: Cho haøm soá y=f(x) lieân tuïc treân ñoaïn [a;b] khi ñoù dieän tích hình phaúng giôùi haïn bôûi ñöôøng cong (C) :y=f(x) vaø caùc ñöôøng thaúng x= a; x=b; y= 0 laø : Phương pháp giải toán: B1: Lập phương trình hoành độ giao điểm giữa (C) và trục ox : f(x)=0 (1) B2: Tính diện tích hình phẳng cần tìm: TH1: Nếu phương trình (1) vô nghiệm trong (a;b). Khi đó diện tích hình phẳng cần tìm là: TH2: Nếu phương trình (1) có 1 nghiệm là x1(a;b). Khi đó diện tích hình phẳng cần tìm là: TH3: Nếu phương trình (1) có 2 nghiệm là x1; x2(a;b). Khi đó diện tích hình phẳng cần tìm là: Chú ý: * Nếu phương trình hoành độ giao điểm có nhiều hơn 2 nghiệm làm tương tự trường hợp 3. 2/ Dạng toán2: Diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2 đường cong và 2 đường thẳng. Công thức: Cho hàm số y=f(x) có đồ thị (C) và y=g(x) có đồ thị (C’) liên tục trên đoạn [a;b] khi đó diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường cong (C), (C’) và các đường thẳng x= a; x=b là : Phương pháp giải toán: B1: Lập phương trình hoành độ giao điểm giữa (C) và (C’) B2: Tính diện tích hình phẳng cần tìm: TH1: Nếu phương trình hoành độ giao điểm vô nghiệm trong (a;b). Khi đó diện tích hình phẳng cần tìm là: TH2: Nếu phương trình hoành độ giao ... ng trình ñöôøng thaúng (d) ñi qua ñieåm D vaø vuoâng goùc vôùi maët phaúng (P). c/Vieát phöông trình maët caàu (S) taâm D vaø tieáp xuùc vôùi maët phaúng (P). II. PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG 1.TÓM TẮT LÝ THUYẾT Vectô phaùp tuyeán cuûa mpa :≠ laø veùctô phaùp tuyeán cuûa a ^ a Caëp veùctô chæ phöông cuûa mpa : // laø caëp vtcp cuûa (a) , coù giaù song song vôùi (a) hoaëc naèm trong (a) A(x – xo) + B(y – yo ) + C(z – zo ) = 0 3 Quan heä giöõa vtpt vaø caëp vtcp ,: = [,] 4. Pt mp(a) qua M(xo ; yo ; zo) coù vtpt = (A;B;C): (a) : Ax + By + Cz + D = 0 ta coù = (A; B; C) Chuù yù : Muoán vieát phöông trình maët phaúng caàn: 1 ñieåm đi qua vaø 1 veùctô phaùp tuyeán 5.Phöông trình maët phaúng đi qua A(a,0,0) B(0,b,0) ; C(0,0,c) : 6.Phöông trình caùc maët phaúng toïa ñoä (Oyz) : x = 0 ; (Oxz) : y = 0 ; (Oxy) : z = 0 7. Vò trí töông ñoái cuûa hai mp (a) vaø (β) : ° ° ° ªĐặc biệt 8.KC từ M(x0,y0,z0) đến (a) : Ax + By + Cz + D = 0 9.Goùc giữa hai maët phaúng : 2.CAÙC DAÏNG TOAÙN Daïng 1: Maët phaúng qua 3 ñieåm A,B,C : Daïng 2: Maët phaúng trung tröïc ñoaïn AB : ° Daïng 3: Maët phaúng a qua M vaø ^ d (hoaëc AB) ° Daïng 4: Mpa qua M vaø // b: Ax + By + Cz + D = 0 ° Daïng 5: Mpa chöùa (d) vaø song song (d/) Tìm 1 ñieåm M treân (d) Mpa chöùa (d) neân (µ) ñi qua M vaø coù 1 VTPT Daïng 6 Mp(a) qua M,N vaø ^(b) : ° Daïng 7: Mp(a) chöùa (d) vaø ñi qua A: ■ Tìm .Daïng 8: Laäp pt mp(P) chöùa hai ñöôøng thaúng (d) vaø (d/) caét nhau : Ñt(d) ñi qua ñieåm M(x0 ,y0 , z0 ) vaø coù VTCP . Ñt(d/) coù VTCP Ta coù laø VTPT cuûa mp(P). Laäp pt mp(P) ñi qua ñieåm M(x0 ,y0 , z0 ) vaø nhaän laøm VTPT. Daïng 9: Laäp pt mp(P) chöùa ñt(d) vaø vuoâng goùc mp(Q) : Ñt(d) ñi qua ñieåm M(x0 ,y0 , z0 ) vaø coù VTCP . Mp(Q) coù VTPT Ta coù laø VTPT cuûa mp(P). Laäp pt mp(P) ñi qua ñieåm M(x0 ,y0 , z0 ) vaø nhaän laøm VTPT. Daïng10: Cm mp(P) // mp(Q) : mp(P) : A1x + B1y + C1z + D1 = 0 mp(Q) : A2x + B2y + C2z + D2 = 0 mp(P) // mp(Q) Daïng 11: Cm mp(P) mp(Q) : mp(P) coù VTPT mp(Q) coù VTPT mp(P) mp(Q) . 3.BÀI TẬP ÁP DỤNG Bµi 1: LËp ph¬ng tr×nh mÆt ph¼ng (P) ®i qua ®iÓm M vµ cã vtpt biÕt a, b, c, d, Bµi 2: LËp ph¬ng tr×nh mÆt ph¼ng trung trùc cña AB biÕt: a, A(2;1;1), B(2;-1;-1) b, A(1;-1;-4), B(2;0;5) c, Bµi 3: LËp ph¬ng tr×nh mÆt ph¼ng ®i qua ®iÓm M vµ song song víi mÆt ph¼ng biÕt: a, b, c, d, Bµi 4 Lptr cña mÆt ph¼ng (P) ®i qua ®iÓm M(2;3;2) vµ song song víi cÆp vÐct¬ Bµi 5: LËp ph¬ng tr×nh cña mÆt ph¼ng (P) ®i qua M(1;1;1) vµ a) Song song víi c¸c trôc 0x vµ 0y. b) Song song víi c¸c trôc 0x, 0z. c) Song song víi c¸c trôc 0y, 0z. Bµi 6: LËp ph¬ng tr×nh cña mÆt ph¼ng ®i qua 2 ®iÓm M(1;-1;1) vµ B(2;1;1) vµ : a) Cïng ph¬ng víi trôc 0x. b) Cïng ph¬ng víi trôc 0y. c) Cïng ph¬ng víi trôc 0z. Bµi 7: X¸c ®Þnh to¹ ®é cña vÐc t¬ vu«ng gãc víi hai vÐc t¬ . Bµi 8: T×m mét VTPT cña mÆt ph¼ng (P) ,biÕt (P) cã cÆp VTCP lµ Bµi 9: LËp ph¬ng tr×nh tæng qu¸t cña mÆt ph¼ng (P) biÕt : a) (P) ®i qua ®iÓm A(-1;3;-2) vµ nhËn lµm VTPT. b) (P) ®i qua ®iÓm M(-1;3;-2) vµ song song víi (Q): x+2y+z+4=0. Bµi 10: LËp ph¬ng tr×nh tæng qu¸t cña c¸c mÆt ph¼ng ®i qua I(2;6;-3) vµ song song víi c¸c mÆt ph¼ng to¹ ®é. Bµi 11: (§HL-99) :Trong kh«ng gian 0xyz cho ®iÓm A(-1;2;3) vµ hai mÆt ph¼ng (P): x-2=0 , (Q) : y-z-1=0 .ViÕt ph¬ng tr×nh mÆt ph¼ng (R) ®i qua ®iÓm A vµ vu«ng gãc víi hai mÆt ph¼ng (P),(Q). Bµi 12: LËp ph¬ng tr×nh tæng qu¸t cña mÆt ph¼ng (P) trong c¸c trêng hîp sau: a) §i qua hai ®iÓm A(0;-1;4) vµ cã cÆp VTCP lµ vµ b) §i qua hai ®iÓm B(4;-1;1) vµ C(3;1;-1) vµ cïng ph¬ng víi trôc víi 0x. Bµi 13: Cho tø diÖn ABCD cã A(5;1;3) B(1;6;2) C(5;0;4) D(4;0;6) . a) ViÕt ph¬ng tr×nh tæng qu¸t c¸c mÆt ph¼ng (ABC), (ACD), (ABD), (BCD). b) ViÕt ph¬ng tr×nh tæng qu¸t cña mÆt ph¼ng (P) ®i qua c¹nh AB vµ song song vãi c¹nh CD. Bµi 14: ViÕt ph¬ng tr×nh tæng qu¸t cña (P) a) §i qua ba ®iÓm A(1;0;0), B(0;2;0) , C(0;0;3) . b) §i qua A(1;2;3) ,B(2;2;3) vµ vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng (Q) : x+2y+3z+4=0 c) Chøa 0x vµ ®i qua A(4;-1;2) , d) Chøa 0y vµ ®i qua B(1;4;-3) Bµi 15: Lập phương trình mặt phẳng (P) song song với (Q) :x-2y+2z-5=0 sao cho khoảng cách từ M(5 ;-2 ;1) đến mặt phẳng (P) bằng 4. Bài 16 :Lập phương trình mặt phẳng (P) vuông góc với 2 mặt phẳng (Q) :x+y+z-2=0,(R):-2x+y-z=0 Và tiếp xúc với mặt cầu (S) :x2+y2+z2-2x+6y-4z-10=0 Bài 17 : Lập phương trình mặt phẳng (P) a/Chứa trục ox và khoảng cách từ M(4 ;1 ;2) đến (P) bằng 2. b/Chứa trục Oy và khoảng cách từ N(6 ;4 ;-5) đến (P) bằng 3. Bài 18 :Viết phương trình của mặt phẳng qua điểm M(5 ;3 ;4) và cắt 3 trục toạ độ tại 3 điểm cách đều gốc toạ độ . Bài 19 :Cho A(a ;0 ;0) ,B(0 ;b ;0) ,C(0 ;0 ;c) với a,b,c là 3 số dương thay đổi luôn thoã mãn a2+b2+c2=3. Xác định a,b,c sao cho khoảng cách từ O đến mặt phẳng (ABC) đạt Max. Bài 20 : Cho 2 mặt phẳng (P) :2x-y+3z+1=0 ,(Q) :x+y-z+5=0 và điểm M(1 ;0 ;5) .Tính khoảng cách từ M đến mặt phẳng (P) .Viết phương trình mặt phẳng (R) đi qua giao tuyến d cư (P) và (Q) đồng thời vuông góc với mặt phẳng 3x-y+1=0. Bài 21 :(ĐHKBCB-2010):Trong không gian cho A(1;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c) trong đó b,c >0 và mặt phẳng (P):y-z+1=0.Xác định b,c biết mặt phẳng (ABC) vuông góc với mặt phẳng (P) và khoảng cách từ điểm O đến (ABC) bằng 1/3. III.ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN 1.TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1.Phöông trình tham soá cuûa ñöôøng thaúng (d) qua M(xo ;yo ;zo) coù vtcp = (a1;a2;a3) 2.Phöông trình chính taéc cuûa (d) ( Với a1.a2.a3 ≠ 0 ) 4.Vò trí töông ñoái cuûa 2 ñöôøng thaúng : Cho 2 đường thẳng: d1 :x=x1+a1t; y=y1+a2t ; z=z1+a3t có véctơ chỉ phương=(a1;a2;a3) và M1 (x1, y1, z1) Î d1 d2 :x=x2+b1t; y=y2+b2t ; z=z2+b3t có véctơ chỉ phương=(b1;b2;b3) và M2 (x2, y2, z2) Î d2 CI/ * d1// d2 Û *d1º d2 Û * d1 cắt d2 Û có nghiệm duy nhất. * d1 chéo d2 Û vô nghiệm. * Đặc biệt : d1^d2 Û C2/ * d1// d2 Û *d1º d2 Û * d1 cắt d2 Û * d1 chéo d2 Û * Đặc biệt : d1^d2 Û 4.Góc giữa 2 đường thẳng : 5.Khoảng cách giữa từ M đến đường d1: 6. Khoảng cách giữa 2 đường thẳng song song: d(d1 ;d2)=d(M1 ;d2). 7.Khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau: 2.CAÙC DAÏNG TOAÙN Daïng 1: Ñöôøng thaúng (d) ñi qua A,B Daïng 2: Ñöôøng thaúng (d) qua A vaø song song (D) Daïng 3: Ñöôøng thaúng (d) qua A vaø vuoâng goùc mpa Daïng4: PT d’ hình chieáu cuûa d leân a : d/ = a Ç b Vieát pt mp(b) chöùa (d) vaø vuoâng goùc mpa Þ Daïng 5: Ñöôøng thaúng (d) qua A vaø vuoâng goùc (d1),(d2) Daïng 6: PT d vuoâng goùc chung cuûa d1 vaø d2 : C1/ + Tìm = [d1, d2] + Mp(a) chöùa d1 , (d) ; mp(b) chöùa d2 , (d) d = a Ç b CII/ Đưa phương trình 2 đường thẳng về dạng tham số.. Tìm lần lượt là VTCP của d1 và d2 Lấy 2 diểm A, B lần lượt thuộc 2 đường thẳng tính Đường thẳng AB là đường vuông góc chung Giài hệ tìm A, Þ phương trình đường vuông góc chung AB. Daïng 7: PT d qua A vaø caét d1 , d2 : d = a Ç b vôùi mpa = (A,d1) ; mpb = (A,d2) Daïng 8: PT d // D vaø caét d1,d2 : d = a1 Ç a2 vôùi mpa1 chöùa d1 // D ; mpa2 chöùa d2 // D Daïng 9: PT d qua A vaø ^ d1, caét d2 : d = AB vôùi mpa qua A vaø ^ d1 ; B = d2 Ç a Daïng 10: PT d ^ (P) caét d1, d2 : d = a Ç b vôùi mpa chöùa d1 vaø ^(P) ; mpb chöùa d2 vaø ^ (P) Daïng 11: Hình chieáu cuûa ñieåm M 1. H laø hình chieáu cuûa M treân mpa Vieát phöông trình ñöôøng thaúng (d) qua M vaø vuoâng goùc mp(a) : ta coù Toïa ñoä H laø nghieäm cuûa hpt : 2. H laø hình chieáu cuûa M treân ñöôøng thaúng (d) Vieát phöông trình mp(a) qua M vaø vuoâng goùc vôùi (d): ta coù Toïa ñoä H laø nghieäm cuûa hpt : Daïng 12 : Ñieåm ñoái xöùng a/ Tìm ñieåm M / ñoái xöùng vôùi ñieåm M qua mp(P) : Laäp pt ñt (d) ñi qua ñieåm M vaø vuoâng goùc mp(P). Tìm toaï ñoä giao ñieåm H cuûa ñt(d) vaø mp(P) . M/ ñoái xöùng vôùi M qua (P) Û H laø trung ñieåm cuûa MM/ neân : b/ Tìm ñieåm M / ñoái xöùng vôùi ñieåm M qua ñt(d) : Laäp pt mp (P) ñi qua ñieåm M vaø vuoâng goùc ñt(d). Tìm toaï ñoä giao ñieåm H cuûa ñt(d) vaø mp(P) . M/ ñoái xöùng vôùi M qua (d) Û H laø trung ñieåm cuûa MM/ neân : Daïng 12 : CM söï song song: a/ Cm ñt(d) // ñt(d/) : ñt(d) ñi qua ñieåm M1(x1 , y1 , z1) vaø coù VTCP ñt(d/) ñi qua ñieåm M2( x2 , y2 , z2) vaø coù VTCP . Ta tính . ñt(d) // ñt(d/) . b/ Cm ñt(d) // mp(P) : ñt(d) ñi qua ñieåm M1(x1 , y1 , z1) vaø coù VTCP mp(P) : Ax + By + Cz + D = 0 coù VTPT . ñt(d) // mp(P) Daïng 12 : CM söï vuoâng goùc : a/ Cm ñt(d) ñt(d/) : ñt(d) coù VTCP ñt(d/) coù VTCP . ñt(d) ñt(d/) b/ Cm ñt(d) mp(P) : ñt(d) coù VTCP mp(P) coù VTPT . ñt(d) mp(P) 3.BÀI TẬP ÁP DỤNG Bµi 1:LËp ph¬ng tr×nh ®êng th¼ng (d) trong c¸c trêng hîp sau : a) (d) ®i qua ®iÓm M(1;0;1) vµ nhËn lµm VTCP b) (d) ®i qua 2 ®iÓm A(1;0;-1) vµ B(2;-1;3) Bµi 2: Trong kh«ng gian Oxyz lËp ph¬ng tr×nh tham số cña c¸c giao tuyÕn cña mÆt ph¼ng vµ c¸c mÆt ph¼ng to¹ ®é Bµi 3: a) ViÕt ph¬ng tr×nh cña ®êng th¼ng ®i qua ®iÓm M(2;3;-5) vµ song song víi ®êng th¼ng (d) cã ph¬ng tr×nh: b)Tìm hình chiếu của M trên d, suy ra điểm M’ đối xứng với M qua d. Bµi 4: Cho ®êng th¼ng (D) vµ mÆt ph¼ng (P) cã ph¬ng tr×nh lµ : vµ (P): x+y+z+1=0. T×m ph¬ng tr×nh cña ®êng th¼ng (d) ®i qua A(1;1;1) song song víi mÆt ph¼ng (P) vµ vu«ng gãc víi ®êng th¼ng (D) Bµi 5: Cho mÆt ph¼ng (P) ®i qua 3 ®iÓm A(3;0;0), B(0;6;0), C(0;0;9). ViÕt ph¬ng tr×nh tham sè cña ®êng th¼ng (d) ®i qua träng t©m tam gi¸c ABC vµ vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng chøa tam gi¸c ®ã Bµi 6: 1/ LËp ph¬ng tr×nh tham sè, chÝnh t¾c cña ®êng th¼ng (d) ®i qua ®iÓm A(2;1;3) vµ vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng (P) trong c¸c trêng hîp sau: a) b) . 2/ Tìm điểm A’ đối xứng với A qua (P) Bµi 7: a/ LËp ph¬ng tr×nh tham sè, chÝnh t¾c cña ®êng th¼ng (d) ®i qua ®iÓm A(1;2;3) vµ song song víi ®êng th¼ng () cho bëi :. b/ Tìm điểm A’ đối xứng với A qua () Bµi 8: XÐt vÞ trÝ t¬ng ®èi cña ®êng th¼ng (d) vµ mÆt ph¼ng (P) ,biÕt: a) (P): x-y+z+3=0 b) (P): y+4z+17=0 Bµi 9: Cho mÆt ph¼ng (P) vµ ®êng th¼ng (d) cã ph¬ng tr×nh (P): 2x+y+z=0 vµ . a) T×m to¹ ®é giao ®iÓm A cña (d) vµ (P) . b) LËp ph¬ng tr×nh ®êng th¼ng (d1) qua A vu«ng gãc víi (d) vµ n»m trong mÆt ph¼ng (P) . Bµi 10: Cho hai ®êng th¼ng (d1),(d2) cã ph¬ng tr×nh cho bëi : CMR hai ®êng th¼ng ®ã c¾t nhau. X¸c ®Þnh to¹ ®é giao ®iÓm cña nã. Bµi 11: Cho hai ®êng th¼ng (d1),(d2) cã ph¬ng tr×nh cho bëi : a) Chøng tá r»ng hai ®êng th¼ng (d1),(d2) chÐo nhau. b) ViÕt ph¬ng tr×nh ®êng th¼ng vu«ng gãc chung cña (d1),(d2) . Bài 12: Cho hai phương trình (d), (d’)có pt a/Chứng tỏ rằng 2 đường thẳng chéo nhau . b/Tính khoảng cách giữa 2 đường thẳng đó . c/Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm M(2;3;1) và cắt cả 2 đường thẳng . Bài 13(ĐH-CĐ-KB 2006)Trong không gian cho điểm A(0;1;2) và 2 đường thẳng : a/Viết phương trình mặt phẳng (P) qua A đồng thời song song với d và d’. b/Tìm toạ độ các điểm M thuộc d và N thuộc d’ sao cho A, M, N thẳng hàng . Bài 14:( ĐHKD-NC):Trong không gian cho 2 đường thẳng .Xác định điểm M thuộc d sao cho khoảng cách từ M đến d’ bằng 1. Bài 15:( ĐHKBNC-2010):Trong không gian cho đường thẳng .Xác định toạ độ điểm M trên trục hoành sao cho khoảng cách từ M đến d bằng OM.
Tài liệu đính kèm: