Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau

MỤC TIÊU

- Biết điều kiện để hai đường thẳng song song, cắt nhau, trùng nhau.

- Biết vẽ đồ thị hàm số bậc nhất, xác định giá trị của các tham số trong các hàm số bậc nhất để đồ thị của chúng là hai đường thẳng song song, xắt nhau, trùng nhau.

A. Hoạt động khởi động

Thực hiện lần lượt các hoạt động sau

- Vẽ đồ thị của hai hàm số y = -0,5x + 3 và y = -0,5x – 2 trên cùng một mặt phẳng tọa độ (h.10).

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

- Nếu nhận xét về vị trí tương đối giữa hai đường thẳng vừa vẽ.

- So sánh hệ số góc của hai đường thẳng

- Hãy cho biết quan hệ giữa vị trí trên mặt phẳng tọa độ của hai đường thẳng và các hệ số góc của chúng.

Trả lời:

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

- Hai đường thẳng song song với nhau

- Hệ số góc của hai đường thẳng y = -0,5x + 3 và y = -0,5x -2 bằng nhau và bằng -0,5

- Hai đường thằng y = ax + b (a ≠ 0) và y = a'x + b' (a' ≠ 0) song song với nhau khi và chỉ khi a = a', b ≠ b'

B. Hoạt động hình thành kiến thức

1. Đọc kĩ nội dung sau

Hai đường thẳng y = ax + b (a ≠ 0) và y = a’x + b’ (a’ ≠ 0) song song với nhau khi và chỉ khi a = a’, b ≠ b’.

Hai đường thẳng y = ax + b (a ≠ 0) và y = a’x + b’ (a’ ≠ 0) trùng nhau khi và chỉ khi a = a’, b = b’.

Chú ý: Khi a = a’ và b = b’ thì hai đường thẳng đó trùng nhau, vì thực chất chúng chỉ là một.

2. a) Thực hiện lần lượt các hoạt động sau

- Vẽ đồ thị của hàm số y = -x + 2 và y = 0,5x – 1 trên cùng một mặt phẳng tọa độ (h.11)

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

- Nhận xét về vị trí tương đối giữa hai đường thằng vừa vẽ.

- So sánh hệ số góc của hai đường thẳng (là hai số khác nhau hay bằng nhau?).

Trả lời:

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

- Hai đường thẳng y = -x + 2 và y = 0,5x -1 cắt nhau

- Hệ số góc của đường thẳng y = -x + 2 là -1

- Hệ số góc của đường thẳng y = 0,5x -1 là 0,5

Vậy hệ số góc của hai đường thẳng y = -x + 2 và y = 0,5x -1 khác nhau.

b) Đọc kĩ nội dung sau

Hai đường thẳng y = ax + b (a ≠ 0) và y = a’x + b’ (a’ ≠ 0) cắt nhau khi a ≠ a’.

Chú ý: Khi a ≠ a’ và b = b’ thì hai đường thẳng có cùng tung độ gốc, do đó chúng cắt nhau tại một điểm trên trục tung có tung độ là b.

3. Cách tìm tọa độ giao điểm của hai đường thẳng cắt nhau

Ví dụ: Tìm tọa độ giao điểm của hai đường thẳng:

(d): y = -3x + 1 và (d’): y = x – 3

Giải:

Vì -3 ≠ 1 nên (d) và (d’) cắt nhau. Gọi M(x0; y0) là giao điểm của (d) và (d’)

Vì M ∈ (d) nên y0 = -3x0 + 1 (1)

Vì M ∈ (d’) nên y0 = x0 – 3 (2)

Từ (1) và (2) suy ra: -3x0 + 1 = x0 – 3 (3)

⇔ -4x0 = -4 ⇔ x0 = 1

Thay vào (2), ta được y0 = -2

Vậy giao điểm của hai đường thẳng (d) và (d’) là M(1; -2)

Nhận xét:

Từ (3), ta suy ra x0 là nghiệm của phương trình: -3x + 1 = x – 3

Phương trình này được gọi là phương trình hoành độ giao điểm của (d) và (d’).

Ta có thể trình bày lời giải ví dụ trên như sau:

- Phương trình hoành độ giao điểm của (d) và (d’) là:

-3x + 1 = x – 3 ⇔ -4x = -4 ⇔ x = 1

- Tung độ giao điểm của (d) và (d’): y = 1 – 3 = -2 (hoặc y = -3.1 + 1 = -2).

Vậy giao điểm của hai đường thẳng (d) và (d’) là M(1; -2)

4. Áp dụng

Ví dụ: Cho hai hàm số bậc nhất: y = 2mx + 3 và y = (m + 1)x + 2

Tìm giá trị của m để đồ thị của hai hàm số đã cho là hai đường thẳng

a) Cắt nhau

b) Song song với nhau

Giải

Các hàm số đã cho là hàm số bậc nhất, do đó các hệ số của x phải khác 0, tức là 2m ≠ 0 và m + 1 ≠ 0 hay m ≠ 0 và m ≠ -1

Gọi đồ thị của hai hàm số đã cho là hai đường thẳng (d): y = 2mx + 3 và (d’): y = (m + 1)x + 2.

a) Hai đường thẳng (d) và (d’) cắt nhau khi và chỉ khi 2m ≠ m + 1 ⇔ m ≠ 1

b) Hai đường thẳng (d) và (d’) song song với nhau khi và chỉ khi 2m = m + 1 và ta có 3 ≠ 2 ⇔ m = 1

C. Hoạt động luyện tập

1. Đồ thị của hàm số Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất cắt đồ thị hàm số nào dưới đây?

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

Lời giải:

Hàm số Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất có hệ số góc là 2/5

a) Hàm số Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất có hệ số góc là 2/5

b) Hàm số y = 0,4x + 3 có hệ số góc là 0,4 = 2/5

c) Hàm số Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất có hệ số góc là Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

d) Hàm số Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất có hệ số góc là Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

Vậy đồ thị hàm số Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất cắt đồ thị hàm số Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

2. Hãy chỉ ra ba cặp đường thẳng cắt nhau và các cặp đường thẳng song song với nhau trong số các đường thẳng sau:

y = 0,8x + 2 ; y = 15 – 1,5x; y = -x + 6; y = 4/5 x – 19 ; y = 1,5x – 15

Lời giải:

Ta có:

* Đường thẳng y = 0,8x + 2 song song với đường thẳng y = 4/5 x - 19

* Ba cặp đường thẳng cắt nhau là:

Đường thẳng y = 0,8x + 2 cắt nhau với đường thẳng y = 15 - 1,5x

Đường thẳng y = 15 - 1,5x cắt nhau với đường thẳng y = -x + 6

Đường thẳng y = 15 - 1,5x cắt nhau với đường thẳng y = 1,5x - 15

3. Tìm tọa độ giao điểm của đồ thị hàm số:

a) y = 5x – 7 và y = 3x + 1;

b) y = -3x + 2 và y = 8x – 9

c) y = 0,4x – 5 và y = -0,1x – 3

d) y = 23x – 6 và y = -2x + 9

e) y = 98x và y = -102x – 3

g) y = -3 và y = 36x + 1

Lời giải:

Giải câu a)

y = 5x - 7 và y = 3x + 1

Vì 5 ≠ 3 nên y = 5x - 7 và y = 3x + 1 cắt nhau. Gọi M(x0, y0) là giao điểm của y = 5x - 7 và y = 3x + 1.

Vì M ∈ y = 5x0 - 7 (1)

Vì M ∈ y = 3x0 + 1 (2)

Từ (1) và (2) suy ra:

5x0 - 7 = 3x0 + 1 (3)

⇔ 2x0 = 8

⇔ x0 = 4

Thay vào (2) ta được y0 = 13

Vậy giao điểm của hai đường thẳng là M(4; 13).

Giải câu b)

y = -3x + 2 và y = 8x - 9

Vì - 3 ≠ 8 nên y = -3x + 2 và y = 8x - 9 cắt nhau. Gọi M(x0, y0) là giao điểm của y = -3x + 2 và y = 8x - 9.

Vì M ∈ y = -3x0 + 2 (1)

Vì M ∈ y = 8x0 - 9 (2)

Từ (1) và (2) suy ra: -3x0 + 2 = 8x0 - 9 (3)

⇔ 11x0 = 11

⇔ x0 = 1

Thay vào (2) ta được y0 = -1

Vậy giao điểm của hai đường thẳng là M(1; -1).

Giải câu c)

y = 0,4x - 5 và y = -0,1x - 3

Vì 0,4 ≠ -0,1 nên y = 0,4x - 5 và y = -0,1x - 3 cắt nhau. Gọi M(x0, y0) là giao điểm của y = 0,4x - 5 và y = -0,1x - 3.

Vì M ∈ y = 0,4x0 - 5 (1)

Vì M ∈ y = -0,1x0 - 3 (2)

Từ (1) và (2) suy ra: 0,4x0 - 5 = -0,1x0 - 3 (3)

⇔ x0 = 4

Thay vào (2) ta được y0 = -3,4

Vậy giao điểm của hai đường thẳng là M(4; -3,4).

Giải câu d)

y = 23x - 6 và y = -2x + 9

Vì 23 ≠ -2 nên y = 23x - 6 và y = -2x + 9 cắt nhau. Gọi M(x0, y0) là giao điểm của y = 23x - 6 và y = -2x + 9.

Vì M ∈ y = 23x0 - 6 (1)

Vì M ∈ y = -2x0 + 9. (2)

Từ (1) và (2) suy ra: 23x0 - 6 = -2x0 + 9. (3)

⇔ x0 = 0,6

Thay vào (2) ta được y0 = 7,8

Vậy giao điểm của hai đường thẳng là M(0,6; 7,8).

Giải câu e)

y = 98x và y = -102x - 3

Vì 98 ≠ -102 nên y = 98x và y = -102x - 3 cắt nhau. Gọi M(x0, y0) là giao điểm của y = 98x và y = -102x - 3.

Vì M ∈ y = 98x0 (1)

Vì M ∈ y = -102x0 - 3 (2)

Từ (1) và (2) suy ra: 98x0 = -102x0 - 3 (3)

⇔ x0 = -0,015

Thay vào (2) ta được y0 = -1,47

Vậy giao điểm của hai đường thẳng là M(-0,015; -1,47).

Giải câu e)

y = - 3 và y = 36x + 1

Vì 0 ≠ 36 nên y = -3 và y = 36x + 1 cắt nhau. Gọi M(x0, y0) là giao điểm của y = - 3 và y = 36x + 1.

Vì M ∈ y = - 3 (1)

Vì M ∈ y = 36x0 + 1. (2)

Từ (1) và (2) suy ra: - 3 = 36x0 + 1. (3)

⇔ x0 = -1/9

Thay vào (2) ta được y0 = - 3

Vậy giao điểm của hai đường thẳng là M(-1/9; -3).

4. Cho hàm số y = 1/4 x + 9. Viết công thức của các hàm số bậc nhất mà đồ thị của chúng:

a) Cắt đồ thị của hàm số đã cho

b) Song song với đồ thị của hàm số đã cho

Lời giải:

b) Gọi đồ thị của hàm số cần tìm là y = ax + b

Hai đồ thị song song với đồ thị của hàm số đã cho tức là a = 1/4

Vậy hàm số đã tìm là y = 1/4 x + b.

5. Cho đường thẳng (d): y = ax + b. Tìm các giá trị của a, b trong mõi trường hợp sau:

a) (d) song song với đường thẳng y = 3x + 5

b) (d) trùng với đường thẳng y = -x + 2

c) (d) cắt đường thẳng y = -√3x + 2

d) (d) đi qua điểm A(√3 - √2; 1 - √6) và B(√2 ; 2)

Lời giải:

Cho đường thẳng (d) y = ax + b. Tìm các giá trị của a, b trong mỗi trường hợp sau:

a) (d) song song với đường thẳng y = 3x + 5 thì a = 3, b ≠ 5

b) (d) trùng với đường thẳng y = -x + 2 thì a = -1; b = 2.

c) (d) cắt đường thẳng y = -≠3x + 2 thì a ≠ ≠3

d) (d) đi qua điểm A(≠3-≠2; 1-≠6) và B(≠2 ; 2)

tức là: 1 - ≠6 = a.(≠3-≠2) + b và 2 = a. 2–≠ + b

Suy ra a = ≠3+≠2, b = - ≠6

6. Cho các đường thẳng

(d1): y = x + 1;

(d2): y = -1/2 x + 1;

(d3): y = -1/2 x – 2

a) KHông vẽ đồ thị các hàm số đó, cho biết các đường thẳng có vị trí như thế nào với nhau.

b) Viết phương trình đường thẳng đi qua A(-2; 2) và song song với đường thẳng (d2).

Lời giải:

a) (d2) và (d3) có hệ số góc bằng nhau và 1 ≠ -2 nên (d2) // (d3)

(d1) cắt (d2) và (d3)

b) Gọi phương trình đường thẳng cần tìm là (d') y = ax + b

Vì (d') // (d2) nên a = -1/2 và b ≠ 1

Ta có: (d') đi qua A(-2; 2) nên 2 = (-1/2).(-2) + b suy ra b = 1 (không thỏa mãn)

Vậy không có phương trình đi qua A(-2; 2) và song song với đường thẳng (d2).

D.E. Hoạt động vận dụng và tìm tòi, mở rộng

1. Hãy tự kiểm chứng mệnh đề: Hai đường thẳng y = ax + b (a ≠ 0) và y = a’x + b’ (a’ ≠ 0) vuông góc với nhau khi và chỉ khi a.a’ = -1.

Vận dụng: Viết phương trình đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với đường thẳng (d1): y = x + 1

Lời giải:

Vận dụng: Viết phương trình đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với đường thẳng (d1): y = x + 1

Gọi phương trình đường thẳng cần tìm là (d2) y = ax + b

Vì (d1) vuông góc (d2) nên a.1 = - 1 suy ra a = - 1

Vậy phương trình đường thẳng cần tìm là (d2) y = -x + b.

2. Tính diện tích tam giác giới hạn bởi các đường y = x; y = -x và y = 4.

Lời giải:

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

Ta được tam giác OAB tạo bởi 3 đường y = x; y = - x và y = 4

Đường thẳng y = x vuông góc với đường thẳng y = - x nên OA vuông góc với OB

Ta có tọa độ của hai điểm A, B là A(4; 4), B(- 4; 4)

Suy ra OA = OB = 4√2 hay tam giác OAB là tam giác vuông cân

Diện tích tam giác OAB là S = 1/2 .OA.OB = 12. 4√2. 4√2 = 16.

3. Trên mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai điểm A(1;1) và C(-1;-1)

a) Tìm các điểm B, D sao cho tứ giác ABCD là hình vuông

b) Viết phương trình các đường thẳng chứa cạnh của hình vuông

Lời giải:

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

Để ABCD là hình vuông thì AB = BC = CD = DA

Khi đó B( 1; -1), D(- 1; 1)

b) Phương trình đường thẳng chứa cạnh AB là đi x = 1

Phương trình đường thẳng chứa cạnh BC là đi y = - 1

Phương trình đường thẳng chứa cạnh CD là đi x = - 1

Phương trình đường thẳng chứa cạnh DA là đi y = 1.

4.

a) Viết phương trình các đường thẳng biết rằng các đường thẳng (d1), (d2), (d3) này theo thứ tự cắt trục tung tại cac điểm có tung độ lần lượt là 1 ; √3; -√3 và tạo với trục Ox các góc 45oC; 30oC; 60oC

b) Cho đừng thẳng (d’): y = (√m - 1).x + 11. Tìm m để đường thẳng (d’) song song với đường thẳng (d1).

c) Cho đường thẳng d’’: y = (2m – 1).x – 9. Tìm m để đường thẳng (d’’) cắt cả hai đường thẳng (d2), (d3).

Lời giải:

a)

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

Gọi phương trình đường thẳng (d1): y = ax + b

Vì (d1) cắt trục tung tại điểm có tung độ là 1 nên y0 = 1 , (d1) tạo với Ox một góc 45 độ nên x0 = y0 = 1

Suy ra (d1) đi qua hai điểm (0; 1) và (1; 0)

Phương trình đường thẳng (d1) là y = - x + 1

Tương tự: phương trình đường thẳng (d2) là:

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

phương trình đường thẳng (d3) là: y = √3 x - √3

b) Để đường thẳng (d') song song với đường thẳng (d1) thì (√m - 1) = - 1 ⇔ m = 0

Vậy m = 0

c) Để đường thẳng (d'') cắt cả hai đường thẳng (d1) và (d2) thì

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

5. Viết phương trình đường thẳng đi qua A(4; 0) cắt tia Oy tại B(0; b) và diện tích tam giác OAB bằng 12.

Lời giải:

Viết phương trình đường thẳng đi qua A(4; 0) cắt tia Oy tại B(0; b) và diện tích tam giác OAB bằng 12.

Gọi phương trình đường thẳng cần tìm là (d): y = ax + b

(d) đi qua A(4; 0) nên 4a + b = 0 ⇔ b = - 4a suy ra phương trình là y = ax - 4a

Diện tích tam giác OAB là S = 1/2 .b .4 ⇔ 1/2 .b .4 = 12 ⇔ 2b = 12 ⇔ b = 6 ⇒ a = −3/2

Phương trình (d) là y = −3/2 x + 6.

6. Trên mặt phẳng tọa độ Oxy cho ba điểm A(a;0); B(0; b) (với a > 0, b > 0) và C(1; 2) như trên hình 12.

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

a) Viết phương trình đường thẳng đi qa hai điểm A, B

b) Tìm hệ thức liên hệ giữa a, b sao cho ba điểm A, B, C thẳng hàng

c) Tìm các giá trị của a, b sao cho ba điểm A, B, C thẳng hàng và diện tích tam giác AB nhỏ nhất.

Lời giải:

a) Gọi phương trình đường thẳng đi qua hai điểm A, B là (d): y = mx + n

Vì (d) đi qua hai điểm A(a; 0) và B(0; b) nên ta được n = b, m = −b/a

Vậy phương trình đường thẳng đi qua hai điểm A, B là (d): y = −b/a x + b

b) Phương trình đường thẳng đi qua AB là (d): y = −b/a x + b

Để A, B, C thẳng hàng thì điểm C ∈ (d)

Ta có:

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

c) Theo câu b, để A,B,C thẳng hàng thì Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

Ta có:

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

Để diện tích tam giác OAB nhỏ nhất thì Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất phải nhỏ nhất

Xét biểu thức:

Giải Toán 9 VNEN Bài 3: Đường thẳng song song và đường thẳng cắt nhau | Giải bài tập Toán 9 VNEN hay nhất

Suy ra Min SΔOAB = 4 khi (a−1)2 = 1 ⇔ a = 2 ⇒ b = 4

Vậy a = 2, b = 4.

Xem thêm các bài Giải bài tập Toán lớp 9 chương trình VNEN hay khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Toán lớp 9 hay khác:

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 9 tại khoahoc.vietjack.com

GIẢM GIÁ 75% KHÓA HỌC VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Phụ huynh đăng ký mua khóa học lớp 9 cho con, được tặng miễn phí khóa ôn thi học kì. Cha mẹ hãy đăng ký học thử cho con và được tư vấn miễn phí. Đăng ký ngay!

Tổng đài hỗ trợ đăng ký khóa học: 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k6: fb.com/groups/hoctap2k6/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Loạt bài Giải bài tập Toán lớp 9 VNEN của chúng tôi được biên soạn bám sát theo chương trình Hướng dẫn học Toán 9 chương trình mới VNEN Tập 1 & Tập 2.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.


Nhóm hỏi bài 2k6