Đường thẳng cắt nhau, tọa độ giao điểm

Tính chất: Cho hai đường thẳng $\left( d_1\right) : y=a_1x+b_1$, $\left( d_2\right) : y=a_2x+b_2$.

Khi đó: $d_1$ cắt $d_2$ khi và chỉ khi $a_1\ne a_2$

và phương trình hoành độ giao điểm của $d_1$ và $d_2$ là:

$a_1x+b_1=a_2x+b_2$.

Ví dụ 1: Cho hàm số $y=2x+1$ và $y=3x+2$ có đồ thị là $d_1$ và $d_2$.

a) Vẽ $d_1$ và $d_2$ trên cùng một hệ trục tọa độ.

b) Tìm tọa độ giao điểm của $d_1$ với trục hoành, trục tung, $d_2$.

Giải

a)

  • Bảng giá trị của $d_1: y=2x+1$:

  • Bảng giá trị của $d_2: y=3x+2$:

  • Vẽ đồ thị của $d_1$ và $d_2$:

b)

  • Gọi $A\left( x_A;y_A\right) $ là giao điểm của $d_1$ với trục hoành $\left( Ox\right) $

Ta có: $A\in Ox\Rightarrow y_A=0\Rightarrow A\left( x_A;0\right) $

$A\in d_1\Rightarrow y_A=2x_A+1\Rightarrow 2x_A+1=0\Rightarrow x_A=-\dfrac{1}{2}$

Vậy giao điểm của $d_1$ với $Ox$ có tọa độ là $A\left(- \dfrac{1}{2};0\right) $.

  • Gọi $B\left( x_B;y_B\right) $ là giao điểm của $d_1$ với trục tung $\left( Oy\right) $

Ta có: $B\in Oy\Rightarrow x_B=0\Rightarrow B\left( 0;y_B\right) $

$B\in d_1\Rightarrow y_B=2x_B+1\Rightarrow y_B=1$

Vậy giao điểm của $d_1$ với $Oy$ có tọa độ là $B\left( 0;1\right) $.

  • Gọi $C\left( x_C;y_C\right) $ là giao điểm của $d_1$ với $d_2$

Phương trình hoành độ giao điểm của $d_1$ và $d_2$ là:

$2x_C+1=3x_C+2$

$\Rightarrow  x_C=-1$

$\Rightarrow y_C=-1$

Vậy giao điểm của $d_1$ với $d_2$ có tọa độ là $C\left( -1;-1\right) $.

Ví dụ 2: Cho $d_1: y=\left( 2m-1\right) x+1$ và $d_2: y=4x-1$.

a) Tìm điều kiện của $m$ để $d_1$ cắt $d_2$.

b) Tìm $m$ để $d_1$ cắt $d_2$ tại điểm có hoành độ bằng tung độ.

Giải

a) $d_1$ cắt $d_2\Leftrightarrow 2m-1\ne 4\Leftrightarrow m\ne \dfrac{5}{2}$.

b) Gọi $M$ là giao điểm của $d_1$ và $d_2$

Giao điểm $M$ có hoành độ bằng tung độ nên có tọa độ là $M\left( x_M;x_M\right) $

Ta có: $M\in d_2\Rightarrow x_M=4x_M-1\Rightarrow x_M=\dfrac{1}{3} \Rightarrow M\left( \dfrac{1}{3};\dfrac{1}{3}\right) $

$M\in d_1\Rightarrow \dfrac{1}{3}=\left( 2m-1\right) \dfrac{1}{3}+1\Rightarrow m=-\dfrac{1}{2}$

Vậy $m=-\dfrac{1}{2}$  thì $d_1$ cắt $d_2$ tại điểm có hoành độ bằng tung độ.

Bài tập:

Bài 1: Cho $d_1: y=-x$ và $d_2: y=2x+3$.

a) Vẽ $d_1$ và $d_2$ trên cùng một mặt phẳng tọa độ.

b) Tìm giao điểm $A$ của $d_1$ và $d_2$. Tìm giao điểm $B$ của $d_2$ với trục tung.

c) Tính diện tích tam giác $OAB$.

Bài 2: Cho đường thẳng $\left( d_1\right) : y=x$, $\left( d_2\right) : y=2x+1$, $\left( d_3\right) : y=3x+2$.

a) Tìm tọa độ giao điểm của $\left( d_1\right) $ và $\left( d_2\right) $.

b) Chứng minh rằng ba đường thẳng đã cho đồng quy.

Bài 3: Cho đường thẳng $d_1: y=2x-1$ và $d_2: y=\left( m-1\right) x+3$.

a) Tìm điều kiện của $m$ để $d_1$ cắt $d_2$.

b) Chứng minh rằng khi $m$ thay đổi thì $d_2$ luôn đi qua điểm $A\left( 0;3\right) $.

c) Tìm $m$ để $d_1$ cắt $d_2$ tại điểm có hoành độ bằng $1$.

Bài 4: Tìm phương trình đường thẳng $\left( d\right): y=ax+b$ biết rằng:

a) $\left( d\right) $ đi qua hai điểm $A\left( 1;-2\right) $ và $B\left( 3;2\right) $.

b) $\left( d\right) $ song song với $\left( d_1\right): y=3-x $ và đi qua điểm $C\left( 1; -\dfrac{1}{2}\right) $.

c) $\left( d\right) $ đi qua điểm $D\left( -1;4\right) $ và cắt đường thẳng $\left( d_2\right): y=2x-1 $ tại điểm có hoành độ $x=2$.

Bài 5: Cho hai đường thẳng $d_1: y=-\dfrac{1}{2}x$ và $d_2: y=\dfrac{1}{2}x+3$.

a) Vẽ $d_1$ và $d_2$ trên cùng mặt phẳng tọa độ $Oxy$.

b) Tìm tọa độ giao điểm của $d_1$ và $d_2$.

c) Cho đường thẳng $d_3: y=2x+b$, tìm $b$ biết $d_3$ cắt $d_2$ tại điểm $M$ có hoành độ và tung độ đối nhau.

Bài 6: Hai bạn Chánh và Hiệp cùng đi xe máy từ Thành phố Hồ Chí Minh đến Vũng Tàu. Chánh xuất phát từ $7$ giờ và đi với vận tốc $30$ km/h. Hiệp xuất phát lúc $7$ giờ $40$ phút và đi với vận tốc $40$ km/h.

a) Gọi $s$ (km) là quãng đường đã đi được, $t$ (giờ) là thời gian đã đi tính từ lúc Hiệp xuất phát. Viết biểu thức liên hệ giữa $s$ và $t$ đối với mỗi bạn. Hai bạn gặp nhau lúc mấy giờ.

b) Biết quãng đường từ Thành phố Hồ Chí Minh đến Vũng Tàu dài $90$ km. Hỏi ai đến Vũng Tàu trước và khi đó là mấy giờ?

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *