Hàm khoảng cách – Giải thích chi tiết cho học sinh lớp 10
T
Tác giả
•
•4 phút đọc
Chia sẻ:
6 phút đọc
1. Giới thiệu và tầm quan trọng
Hàm khoảng cách là một trong những khái niệm cơ bản và quan trọng trong chương trình Toán lớp 10, đặc biệt trong chuyên đề Hình học giải tích. Hiểu và thành thạo hàm khoảng cách giúp học sinh giải các bài toán về khoảng cách từ điểm đến đường thẳng, khoảng cách giữa hai điểm, giữa hai đường thẳng,… Đây cũng là nền tảng để học các nội dung nâng cao hơn ở các lớp sau. Trong thực tế, hàm khoảng cách còn giúp giải quyết các vấn đề đo đạc, thiết kế bản đồ, xây cầu đường, lập trình robot, ... Bạn cũng có thể luyện tập miễn phí với hàng trăm bài tập hàm khoảng cách được tổng hợp sẵn.
2. Kiến thức trọng tâm cần nắm vững
2.1 Lý thuyết cơ bản
Định nghĩa: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, khoảng cách từ điểmA(x0,y0) đến đường thẳngd:Ax+By+C=0 được tính theo công thức:
d(A,d)=A2+B2∣Ax0+By0+C∣
Tính chất: Khoảng cách luôn là một số không âm (d≥0). Khoảng cách bằng0khi điểm nằm trên đường thẳng.
Điều kiện áp dụng: Đường thẳng phải có dạng tổng quát (Ax+By+C=0, trong đó Avà Bkhông đồng thời bằng 0).
Giới hạn: Công thức trên áp dụng cho mặt phẳngOxy, với tọa độ người học phải xác định chính xác.
2.2 Công thức và quy tắc
Công thức khoảng cách giữa hai điểmA(x1,y1)và B(x2,y2):
AB=(x2−x1)2+(y2−y1)2
Cách ghi nhớ: Công thức hàm khoảng cách có căn thức ở mẫu; luôn lấy giá trị tuyệt đối ở tử.
Điều kiện:Avà Bkhông đồng thời bằng 0; điểm và đường thẳng đều phải có tọa độ xác định.
Các biến thể: Khoảng cách giữa hai đường thẳng song songd1:Ax+By+C1=0,d2:Ax+By+C2=0là:
d(d1,d2)=A2+B2∣C1−C2∣
3. Ví dụ minh họa chi tiết
3.1 Ví dụ cơ bản
Bài toán: Tính khoảng cách từ điểmA(2,1) đến đường thẳngd:3x−4y+5=0.
Bước 1: Xác định các hệ số A=3,B=−4,C=5,x0=2,y0=1.
Bước 2: Áp dụng công thức:
d(A,d)=32+(−4)2∣3×2−4×1+5∣=5∣6−4+5∣=57=1.4
Lưu ý: Hãy cẩn thận trong tính toán, đặc biệt là dấu và giá trị tuyệt đối.
3.2 Ví dụ nâng cao
Bài toán: Cho hai đường thẳngd1:2x−y+3=0và d2:2x−y−1=0. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng này.
Nhận xét: Hai đường thẳng này song song vì cùng hệ số Avà B.
Áp dụng công thức khoảng cách giữa hai đường thẳng song song:
d(d1,d2)=22+(−1)2∣3−(−1)∣=54≈1.79
Kinh nghiệm: Khi giải dạng bài này, hãy kiểm tra các hệ số để xác định điều kiện song song.
4. Các trường hợp đặc biệt
Trường hợp điểm nằm trên đường thẳng thì d=0.
Nếu đường thẳng đi qua gốc tọa độ thì công thức sẽ đơn giản hơn (vì C=0).
Khoảng cách giữa hai đường không song song là 0 (giao nhau).
Liên hệ khái niệm: Hàm khoảng cách liên quan đến khái niệm đường vuông góc và vector pháp tuyến.
5. Lỗi thường gặp và cách tránh
5.1 Lỗi về khái niệm
Sai định nghĩa hàm khoảng cách, nhầm với tổng khoảng cách hoặc không dùng giá trị tuyệt đối.
Nhầm lẫn giữa khoảng cách hai điểm và khoảng cách điểm – đường thẳng.
Cách khắc phục: Luôn đọc kỹ đề và xác định dạng bài toán.
5.2 Lỗi về tính toán
Lỗi thay nhầm dấu hoặc sai phép tính trong căn thức.
Quên lấy giá trị tuyệt đối ở tử hoặc căn ở mẫu.
Cách kiểm tra: Thay kết quả ngược lại đề bài xem hợp lý không hoặc kiểm tra bằng hình vẽ.
6. Luyện tập miễn phí ngay
Truy cập ngay kho bài tập với hơn 200+ bài tập Hàm khoảng cách miễn phí, không cần đăng ký. Bạn có thể bắt đầu luyện tập ngay lập tức, theo dõi tiến độ và cải thiện kỹ năng giải bài toán khoảng cách.
7. Tóm tắt và ghi nhớ
Nắm vững định nghĩa khoảng cách từ điểm tới đường thẳng và giữa hai điểm.
Thuộc lòng và sử dụng đúng công thức đã học.
Kiểm tra kỹ các điều kiện đề bài trước khi giải.
Luyện tập thường xuyên với các dạng bài từ cơ bản đến nâng cao.
Đăng ký danh sách email của chúng tôi và nhận những mẹo độc quyền, tin tức và ưu đãi đặc biệt được gửi thẳng đến hộp thư đến của bạn.
Nút này mở form phản hồi nơi bạn có thể báo cáo lỗi, đề xuất cải tiến, hoặc yêu cầu trợ giúp. Form sẽ tự động thu thập thông tin ngữ cảnh để giúp chúng tôi hỗ trợ bạn tốt hơn. Phím tắt: Ctrl+Shift+F. Lệnh giọng nói: "phản hồi" hoặc "feedback".
Theo dõi chúng tôi tại