ĐIỀU KIỆN ĐỂ HAI ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG , HAI ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC...

6. Điều kiện để hai đường thẳng song song , hai đường thẳng vuông

góc.

Cho hai đường thẳng ( ) d 1 : y ax b = + và đường thẳng ( ) d 2 : y a x b = ' + ' với

, ' 0

a a ≠ .

( ) / /( ) d 1 d 2 ⇔ = a a 'b b ≠ ' .

• ( ) ( ) d 1d 2 ⇔ = a a ' và b b = ' .

• ( ) d 1 cắt ( ) d 2 ⇔ ≠ a a ' .

• ( ) ( ) d 1d 2a a . ' = − 1

Chú ý: Gọi ϕ là góc tạo bởi đường thẳng y ax b = + và trục Ox , nếu a > 0

thì tan ϕ = a .

Một số bài toán trên mặt phẳng tọa độ:

Ví dụ 1) Cho đường thẳng ( ) d 1 : y x = + 2 và đường thẳng

( ) d 2 : y = ( 2 m m x m m 2 − ) + 2 + .

a) Tìm m để ( ) / /( ) d 1 d 2 .

b) Gọi A là điểm thuộc đường thẳng ( ) d 1 có hoành độ x = 2 . Viết

phương trình đường thẳng ( ) d 3 đi qua A vuông góc với ( ) d 1 .

c) Khi ( ) / /( ) d 1 d 2 . Hãy tính khoảng cách giữa hai đường thẳng

1 ( ) 2

( ), d d .

d) Tính khoảng cách từ gốc tọa độ O đến đường thẳng ( ) d 1 và tính

diện tích tam giác OMN với M N , lần lượt là giao điểm của ( ) d 1

với các trục tọa độ Ox Oy , .

Lời giải:

a) Đường thẳng ( ) / /( ) d 1 d 2 khi và chỉ khi

( )( )

m m

 − = 

1 2 1 0

− + =

2

2 1 1

m m m

 ⇔  ⇔ = −

 

1 2 0 2

m m

− + ≠

 + ≠ 

  .

Vậy với 1

m = − 2 thì ( ) / /( ) d 1 d 2 .

b) Vì A là điểm thuộc đường thẳng ( ) d 1 có hoành độ x = 2 suy ra

tung độ điểm A l y = + = ⇒ 2 2 4 A ( ) 2;4 .

Đường thẳng ( ) d 1 có hệ số góc là a = 1 , đường thẳng ( ) d 2 có hệ số góc là

' '.1 1 ' 1

aa = − ⇒ a = − . Đường thẳng ( ) d 3 có dạng y = − + x b . Vì ( ) d 3

đi qua A ( ) 2;4 suy ra 4 = − + ⇒ = 2 b b 6 . Vậy đường thẳng ( ) d 3 là

y = − + x 6 .

c)

Khi ( ) / /( ) d 1 d 2 thì khoảng cách giữa hai đường thẳng ( ) d 1 và ( ) d 2 cũng

chính là khoảng cách giữa hai điểm A B , lần lượt thuộc ( ) d 1 và ( ) d 2 sao

cho AB ⊥ ( ), d AB 1 ⊥ ( ) d 2 .

(d 3 )

(d 1 )

Hình vẽ: Gọi B là giao điểm của đường thẳng

A

( ) d 3 và ( ) d 2 . Phương trình hoành độ giao điểm

(d 2 )

B

của ( ) d 2 và ( ) d 3 là:

1 25 23 25 23

x x x y B  

6 ;

− + = − ⇔ = ⇒ = ⇒     .

4 8 8 8 8

Vậy độ dài đoạn thẳng AB là: 25 2 2 23 4 2 9 2

AB =   −   +   −   =

8 8 8

    .

d) Gọi M N , lần lượt là giao điểm của đường thẳng ( ) d 1 với các trục

tọa độ , Ox Oy . Ta có:

Cho y = ⇒ = − ⇒ 0 x 2 A ( − 2;0 ) , cho y = ⇒ = − ⇒ 0 x 2 N ( − 2;0 ) . Từ đó

suy ra OM ON = = 2 ⇒ MN = 2 2 .Tam giác OMN vuông cân tại O . Gọi

H là hình chiếu vuông góc của O lên MN ta có 1 2

OH = 2 MN = và