Giải Hoạt động 3 trang 44 SGK Toán 12
Đề bài
Hình thành khái niệm phương trình chính tắc của đường thẳng
Trong không gian $Oxyz$, cho đường thẳng $\Delta$ đi qua điểm $A(x_0; y_0; z_0)$ và có vectơ chỉ phương $\vec{u} = (a; b; c)$ ($a, b, c$ là các số khác 0).
a) Điểm $M(x; y; z)$ thuộc $\Delta$ khi và chỉ khi hai vectơ $\overrightarrow{AM} = (x - x_0; y - y_0; z - z_0)$ và $\vec{u} = (a; b; c)$ có mối quan hệ gì?
b) Điểm $M(x; y; z)$ thuộc $\Delta$ khi và chỉ khi các số $\dfrac{x - x_0}{a}, \dfrac{y - y_0}{b}, \dfrac{z - z_0}{c}$ có mối quan hệ gì?
Lời giải
a) Đường thẳng $\Delta$ đi qua $A$ và nhận $\vec{u}$ làm vectơ chỉ phương, nên $\vec{u}$ là một vectơ chỉ phương của $\Delta$.
Điểm $M(x; y; z)$ thuộc $\Delta$ khi và chỉ khi vectơ $\overrightarrow{AM}$ cùng phương với vectơ chỉ phương $\vec{u}$, tức là tồn tại số thực $t$ sao cho:
$$\overrightarrow{AM} = t\,\vec{u}.$$
Như vậy, hai vectơ $\overrightarrow{AM}=(x-x_0;\,y-y_0;\,z-z_0)$ và $\vec{u}=(a;\,b;\,c)$ cùng phương (tỉ lệ với nhau).
b) Từ $\overrightarrow{AM} = t\,\vec{u}$, so sánh từng tọa độ ta được:
$$\begin{cases} x - x_0 = a\,t \\ y - y_0 = b\,t \\ z - z_0 = c\,t \end{cases}$$
Vì $a, b, c$ đều khác $0$, ta chia mỗi phương trình cho $a$, $b$, $c$ tương ứng:
$$\dfrac{x - x_0}{a} = t,\quad \dfrac{y - y_0}{b} = t,\quad \dfrac{z - z_0}{c} = t.$$
Do cả ba biểu thức cùng bằng $t$ nên chúng bằng nhau:
$$\dfrac{x - x_0}{a} = \dfrac{y - y_0}{b} = \dfrac{z - z_0}{c}.$$
Đây chính là phương trình chính tắc của đường thẳng $\Delta$.
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.
