Bài tự luận · Bài 45
DẠNG 4. Tìm số đo góc giữa hai đường thẳng
Bài tự luận Phương trình đường thẳng · Bài 45
(KNTT10) Cho hai đường thẳng $d:2x+y+1=0$ và $k:2x+5y-3=0$.
a) Chứng minh rằng hai đường thẳng cắt nhau. Tìm giao điểm của hai đường thẳng đó.
b) Tính tang của góc giữa hai đường thẳng.
a) Chứng minh rằng hai đường thẳng cắt nhau. Tìm giao điểm của hai đường thẳng đó.
b) Tính tang của góc giữa hai đường thẳng.
Xem lời giải
Lời giải
a) Do $\frac{2}{2}\neq \frac{1}{5}$ nên hai đường thẳng này cắt nhau. Gọi I là toạ độ giao điểm của hai đường thẳng. Khi đó toạ độ I là nghiệm của hệ
$\left\{\begin{array}{l}2x+y+1=0\\2x+5y-3=0\end{array}\right.\Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}x=-1\\y=1\end{array}\right.\Rightarrow I(-1;1)$.
b) Gọi $\varphi$ là góc giữa hai đường thẳng $d$ và $k$. Từ giả thiết ta có $\overset\rightarrow { n_{d}}=(2;1),\overset\rightarrow { n_{k}}=(2;5)$. Do đó, theo công thức tính góc của hai đường thẳng thì
$\cos \varphi =\left | { \cos \left( \overset\rightarrow { n_{d}},\overset\rightarrow { n_{k}} \right) } \right |=\frac{\left| \overset\rightarrow { n_{d}}\cdot \overset\rightarrow { n_{k}} \right|}{\left| \overset\rightarrow { n_{d}} \right|\cdot \left| \overset\rightarrow { n_{k}} \right| }=\frac{\left| 2\cdot 2+1\cdot 5 \right| }{\sqrt{5}\sqrt{29} }=\frac{9}{\sqrt{145} }.$
Do đó, $\tan^{2} \varphi =\frac{1}{\cos^{2} \varphi }-1=\frac{145}{81}-1=\frac{64}{81}\Rightarrow \tan \varphi =\frac{8}{9}$.
$\left\{\begin{array}{l}2x+y+1=0\\2x+5y-3=0\end{array}\right.\Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}x=-1\\y=1\end{array}\right.\Rightarrow I(-1;1)$.
b) Gọi $\varphi$ là góc giữa hai đường thẳng $d$ và $k$. Từ giả thiết ta có $\overset\rightarrow { n_{d}}=(2;1),\overset\rightarrow { n_{k}}=(2;5)$. Do đó, theo công thức tính góc của hai đường thẳng thì
$\cos \varphi =\left | { \cos \left( \overset\rightarrow { n_{d}},\overset\rightarrow { n_{k}} \right) } \right |=\frac{\left| \overset\rightarrow { n_{d}}\cdot \overset\rightarrow { n_{k}} \right|}{\left| \overset\rightarrow { n_{d}} \right|\cdot \left| \overset\rightarrow { n_{k}} \right| }=\frac{\left| 2\cdot 2+1\cdot 5 \right| }{\sqrt{5}\sqrt{29} }=\frac{9}{\sqrt{145} }.$
Do đó, $\tan^{2} \varphi =\frac{1}{\cos^{2} \varphi }-1=\frac{145}{81}-1=\frac{64}{81}\Rightarrow \tan \varphi =\frac{8}{9}$.