Giải Hoạt động 5 trang 46 SGK Toán 12
Đề bài
Tìm điều kiện để hai đường thẳng vuông góc với nhau
Trong không gian $Oxyz$, cho hai đường thẳng $\Delta_1$, $\Delta_2$ tương ứng có vectơ chỉ phương $\vec{u_1} = (a_1; b_1; c_1)$, $\vec{u_2} = (a_2; b_2; c_2)$.
a) Hai đường thẳng $\Delta_1$ và $\Delta_2$ vuông góc với nhau khi và chỉ khi hai giá của $\vec{u_1}$, $\vec{u_2}$ có mối quan hệ gì?
b) Tìm điều kiện đối với $\vec{u_1}$, $\vec{u_2}$ để $\Delta_1$ và $\Delta_2$ vuông góc với nhau.
Mô tả hình bằng lời
Hình 5.28: Đường thẳng $\Delta_1$ nằm gần ngang, có vectơ chỉ phương $\vec{u_1}$ hướng sang phải. Đường thẳng $\Delta_2$ thẳng đứng phía trên, có vectơ chỉ phương $\vec{u_2}$ hướng lên. Hai đường thẳng minh họa quan hệ vuông góc.
Lời giải
a) Vectơ chỉ phương $\vec{u_1}$ nằm trên (hoặc song song với) đường thẳng $\Delta_1$, vectơ chỉ phương $\vec{u_2}$ nằm trên (hoặc song song với) đường thẳng $\Delta_2$. Do đó hai đường thẳng $\Delta_1$ và $\Delta_2$ vuông góc với nhau khi và chỉ khi giá của $\vec{u_1}$ vuông góc với giá của $\vec{u_2}$, tức là hai vectơ chỉ phương $\vec{u_1}$ và $\vec{u_2}$ vuông góc với nhau.
b) Từ kết quả câu a), $\Delta_1 \perp \Delta_2$ khi và chỉ khi $\vec{u_1} \perp \vec{u_2}$, tức là tích vô hướng của chúng bằng $0$:
$$\vec{u_1} \cdot \vec{u_2} = 0.$$
Với $\vec{u_1} = (a_1; b_1; c_1)$ và $\vec{u_2} = (a_2; b_2; c_2)$, ta có biểu thức tọa độ của tích vô hướng:
$$\vec{u_1} \cdot \vec{u_2} = a_1 a_2 + b_1 b_2 + c_1 c_2.$$
Vậy điều kiện để $\Delta_1$ và $\Delta_2$ vuông góc với nhau là:
$$a_1 a_2 + b_1 b_2 + c_1 c_2 = 0.$$
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.
