Giải mục 2 trang 32, 33, 34 SGK Toán 10 tập 2 - Kết nối tri thức

HĐ3​

Trong hình 7.2a, nếu một vật thể chuyển động với vectơ vận tốc bằng \(\overrightarrow v \) và đi qua A thì nó di chuyển trên đường nào?
Lời giải chi tiết:
Vật thể sẽ di chuyển trên đường thẳng \({\Delta _2}\)

HĐ4​

Chuyển động của một vật thể được thể hiện trên mặt phẳng Oxy. Vật thể khởi hành từ \(A\left( {2;1} \right)\) và chuyển động thẳng đều với vectơ vận tốc \(\overrightarrow v \left( {3;4} \right)\).
a) Hỏi vật thể chuyển động trên đường thẳng nào (chỉ ra điểm đi qua và vectơ chỉ phương của đường thẳng đó)?
b) Chứng minh rằng, tại thời điểm t (t>0) tính từ lúc khởi hành, vật thể ở vị trí có tọa độ là \(\left( {2 + 3t;1 + 4t} \right)\).
Lời giải chi tiết:
a) Vật thể đi qua điểm \(A\left( {2;1} \right)\) và đi theo hướng vectơ \(\overrightarrow v \left( {3;4} \right)\).
b) Sau thời gian t thì vectơ vận tốc của vật thể là: \(t\overrightarrow v = \left( {3t;4t} \right)\).
Vậy tọa độ của vật thể sau thời gian t là: \(\overrightarrow {OA} + t\overrightarrow v = \left( {2 + 3t;1 + 4t} \right)\).

Luyện tập 3​

Hãy chỉ ra một vectơ chí phương của đường thẳng \(\Delta :2x - y + 1 = 0\).
Phương pháp giải:
Tìm vectơ pháp tuyến, từ đó suy ra vectơ chỉ phương của đường thẳng.
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\overrightarrow {{n_\Delta }} = \left( {2; - 1} \right)\), suy ra \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {1;2} \right)\).

Luyện tập 4​

Lập phương trình tham số của đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm \(M\left( { - 1;2} \right)\) và song song với đường thẳng \(d:3x - 4y - 1 = 0\).
Phương pháp giải:
Hai đường thẳng song song thì hai vectơ pháp tuyến cùng phương
Lời giải chi tiết:
Vì hai đường thẳng \(\Delta \) và d song song với nhau nên ta có thể chọn \(\overrightarrow {{n_\Delta }} = \overrightarrow {{n_d}} = \left( {3; - 4} \right)\).
Mặt khác, \(\Delta \) đi qua điểm \(M\left( { - 1;2} \right)\)nên phương trình \(\Delta \) là:
\(3\left( {x + 1} \right) - 4\left( {y - 2} \right) = 0 \Leftrightarrow 3x - 4y + 11 = 0\).

Luyện tập 5​

Lập phương trình tham số và phương trình tổng quát của đường thẳng đi qua 2 điểm phân biệt \(A\left( {{x_1};{y_1}} \right);B\left( {{x_2};{y_2}} \right)\)cho trước.
Phương pháp giải:
\(\overrightarrow {AB} \) là vevto chỉ phương của đường thẳng AB.
Lời giải chi tiết:
Đường thẳng AB đi qua điểm \(A\left( {{x_1};{y_1}} \right)\) có vectơ chỉ phương là \(\overrightarrow {{u_{AB}}} = \overrightarrow {AB} = \left( {{x_2} - {x_1};{y_2} - {y_1}} \right)\)
Do đó, AB có phương trình tham số là: \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_1} + \left( {{x_2} - {x_1}} \right)t\\y = {y_1} + \left( {{y_2} - {y_1}} \right)t\end{array} \right.\)
Chọn \(\overrightarrow {{n_{AB}}} = \left( {{y_2} - {y_1}; - \left( {{x_2} - {x_1}} \right)} \right)\), suy ra AB có phương trình tổng quát là:
\(\left( {{y_2} - {y_1}} \right)\left( {x - {x_1}} \right) - \left( {{x_2} - {x_1}} \right)\left( {y - {y_1}} \right) = 0\).

Vận dụng​

Việc quy đổi nhiệt độ giữa đơn vị độ C (Anders Celsius, 1701 – 1744) và đơn vị độ F (Daniel Fahrenheit, 1 686 – 1 736) được xác định bởi hai mốc sau: Nước đóng băng ở 0°C, 32°F: Nước sôi ở 100°C, 212°F. Trong quy đổi đó, nếu a °C tương ứng với b °F thì trên mặt phẳng toạ độ Oxy, điểm M(a; b) thuộc đường thẳng đi qua A(0; 32) và B(100; 212). Hỏi 0°F, 100°F tương ứng với bao nhiêu độ C?
Phương pháp giải:
Viết phương trình đường thẳng AB, từ đó tìm được mối liên hệ giữa hoành độ (độ C) với tung độ (độ F).
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\overrightarrow {{u_{AB}}} = \overrightarrow {AB} = \left( {100;180} \right)\) suy ra \(\overrightarrow {{n_{AB}}} = \left( {{9_1}; - 5} \right)\).
Mặt khác AB đi qua điểm \(A\left( {0;32} \right)\) nên phương trình của AB là \(9x - 5y + 160 = 0 \Leftrightarrow x = \frac{{5y - 160}}{9}\).
Với \(y = 0{{\rm{ }}^o}F\) ta có: \(x = \frac{{5.0 - 160}}{9} = \left( {\frac{{ - 160}}{9}} \right){{\rm{ }}^o}C\)
Với \(y = 100{{\rm{ }}^o}F\) ta có: \(x = \frac{{5.100 - 160}}{9} = \left( {\frac{{340}}{9}} \right){{\rm{ }}^o}C\)
Vậy \(0{{\rm{ }}^o}F\),\(100{{\rm{ }}^o}F\)tương ứng xấp xỉ \( - 18{{\rm{ }}^o}C,38{{\rm{ }}^o}C\).