Góc tạo bởi hai đường thẳng nào dưới đây bằng 90° A. d1: 6x – 5y + 4 = 0 và d2: x = 10 - 6t; y = 1 + 5t; B. d1: x = 2 - 6t; y = 3 + 5t và d2: x = 10 - 6t; y = 1 + 5t; C. d1: x – 2y + 4 = 0

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

+) Đường thẳng \({d_1}\): 6x – 5y + 4 = 0 có VTPT là \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( {6; - 5} \right)\)

Đường thẳng\({d_2}:\left\{ \begin{array}{l}x = 10 - 6t\\y = 1 + 5t\end{array} \right.\) có VTCP là \(\overrightarrow {{u_2}} = \left( { - 6;5} \right)\) nên VTCP là \(\overrightarrow {{n_2}} = \left( {5;6} \right)\)

Ta có: \(\overrightarrow {{n_1}} .\overrightarrow {{n_2}} = 5.6 + 6.\left( { - 5} \right) = 0\). Do đó d₁ ⊥ d₂ hay góc giữa hai đường thẳng bằng 90°.

+) Đường thẳng \({d_1}:\left\{ \begin{array}{l}x = 2 - 6t\\y = 3 + 5t\end{array} \right.\) có VTCP là \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 6;5} \right)\)

Đường thẳng \({d_2}:\left\{ \begin{array}{l}x = 10 - 6t\\y = 1 + 5t\end{array} \right.\) có VTCP là \(\overrightarrow {{u_2}} = \left( { - 6;5} \right)\)

Ta có: \(\frac{{ - 6}}{5} = \frac{{ - 6}}{5}\) nên \(\overrightarrow {{u_1}} \) và \(\overrightarrow {{u_2}} \) cùng phương. Do đó hai đường thẳng d₁ song song hoặc trùng d₂. Do đó góc giữa hai đường thẳng bằng 0°.

+) Đường thẳng d₁: x – 2y + 4 = 0 có VTPT là \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( {1; - 2} \right)\)

Đường thẳng d₂: y + 1 = 0 có VTPT là \(\overrightarrow {{n_2}} = \left( {0;1} \right)\)

Áp dụng công thức tính góc giữa hai đường thẳng ta được:

\[{\rm{cos}}\left( {{d_1};{d_2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} .\overrightarrow {{n_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{n_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {1.0 + \left( { - 2} \right).1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} .\sqrt {{0^2} + {1^2}} }} = \frac{2}{{\sqrt 5 }}\]

⇒ (d₁ ; d₂) ≈ 26°34’.

+) Đường thẳng \({d_1}:\left\{ \begin{array}{l}x = 1 - 3t\\y = 1 + 2t\end{array} \right.\) có VTCP là \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 3;2} \right)\) nên VTCP là \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( {2;3} \right)\)

Đường thẳng d₂: 3x + 2y – 4 = 0 có VTPT là \(\overrightarrow {{n_2}} = \left( {3;2} \right)\)

Áp dụng công thức tính góc giữa hai đường thẳng ta được:

\[{\rm{cos}}\left( {{d_1};{d_2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} .\overrightarrow {{n_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{n_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {2.3 + 3.2} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {3^2}} .\sqrt {{3^2} + {2^2}} }} = \frac{{12}}{{13}}\]

⇒ (d₁ ; d₂) ≈ 22°37’.