Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
- I. GIỚI THIỆU VỀ HỆ SỐ GÓC
- 1. Hệ số góc là gì?
- 2. Ý nghĩa hình học
- II. CÔNG THỨC TÍNH HỆ SỐ GÓC
- 1. Công thức từ phương trình đường thẳng
- 2. Công thức từ hai điểm
- 3. Công thức từ góc tạo với trục Ox
- 4. Công thức từ vectơ chỉ phương
- III. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP
- Công thức tính hệ số góc
- Dấu của hệ số góc
- Mối quan hệ giữa $|k|$ và độ dốc
- IV. ỨNG DỤNG CỦA HỆ SỐ GÓC
- 1. Viết phương trình đường thẳng
- 2. Xét vị trí tương đối hai đường thẳng
- 3. Tính góc giữa hai đường thẳng
- 4. Ứng dụng thực tế
- V. CÁCH TÍNH HỆ SỐ GÓC THEO TỪNG TRƯỜNG HỢP
- Trường hợp 1: Cho phương trình
- Trường hợp 2: Cho hai điểm
- Trường hợp 3: Cho góc $\alpha$
- Trường hợp 4: Biết song song hoặc vuông góc
- VI. MẸO VÀ LƯU Ý
- 1. Mẹo nhớ công thức
- 2. Các sai lầm thường gặp
- 3. Kiểm tra kết quả
- VII. BÀI TẬP MẪU
- VIII. KẾT LUẬN
- CÔNG THỨC QUAN TRỌNG NHẤT
- Lời khuyên học tập
I. GIỚI THIỆU VỀ HỆ SỐ GÓC
1. Hệ số góc là gì?
Định nghĩa: Hệ số góc (ký hiệu là $k$ hoặc $a$) của đường thẳng là số đo độ dốc của đường thẳng đó trong hệ tọa độ Oxy.
Ký hiệu phổ biến:
- $k$: Ký hiệu thông dụng nhất
- $a$: Được sử dụng trong một số tài liệu
- Trong bài viết này, ta sử dụng ký hiệu $k$
Ý nghĩa: Hệ số góc cho biết đường thẳng đi lên hay đi xuống khi ta di chuyển từ trái sang phải trên đồ thị, và mức độ dốc như thế nào.
Đặc điểm:
- Hệ số góc là một số thực (có thể dương, âm hoặc bằng 0)
- Mỗi đường thẳng không thẳng đứng có một hệ số góc xác định
- Đường thẳng thẳng đứng (song song Oy) không có hệ số góc
2. Ý nghĩa hình học
Phân loại theo dấu của hệ số góc:
Khi $k > 0$ (dương):
- Đường thẳng đi lên khi đi từ trái sang phải
- Hướng: ↗ (đông bắc)
- Ví dụ: $y = 2x + 1$ có $k = 2 > 0$
Khi $k < 0$ (âm):
- Đường thẳng đi xuống khi đi từ trái sang phải
- Hướng: ↘ (đông nam)
- Ví dụ: $y = -3x + 2$ có $k = -3 < 0$
Khi $k = 0$:
- Đường thẳng nằm ngang, song song với trục Ox
- Hướng: → (đông)
- Ví dụ: $y = 5$ có $k = 0$
Khi $k$ không tồn tại:
- Đường thẳng thẳng đứng, song song với trục Oy
- Hướng: ↑ (bắc)
- Ví dụ: $x = 3$ (không có hệ số góc)
Mức độ dốc:
- $|k|$ càng lớn → đường thẳng càng dốc (gần với trục Oy)
- $|k|$ càng nhỏ → đường thẳng càng thoải (gần với trục Ox)
II. CÔNG THỨC TÍNH HỆ SỐ GÓC
1. Công thức từ phương trình đường thẳng
📌 A. Phương trình dạng $y = kx + b$
Đây là dạng phương trình chuẩn của đường thẳng.
Hệ số góc: $k$ chính là hệ số của $x$
Các ví dụ:
Ví dụ 1:
- Phương trình: $y = 2x + 3$
- Hệ số góc: $k = 2$
Ví dụ 2:
- Phương trình: $y = -\frac{1}{2}x + 1$
- Hệ số góc: $k = -\frac{1}{2}$
Ví dụ 3:
- Phương trình: $y = 5$
- Viết lại: $y = 0 \cdot x + 5$
- Hệ số góc: $k = 0$ (đường nằm ngang)
Ví dụ 4:
- Phương trình: $y = x – 4$
- Hệ số góc: $k = 1$ (hệ số của $x$ là 1)
📌 B. Phương trình dạng tổng quát $ax + by + c = 0$
Công thức:
$$\boxed{k = -\frac{a}{b}} \quad \text{(với } b \neq 0\text{)}$$
Chú ý: Có dấu trừ trước phân số!
Cách nhớ: “Trừ a chia b”
Chứng minh:
Từ phương trình: $ax + by + c = 0$ (với $b \neq 0$)
Biến đổi: $$by = -ax – c$$ $$y = -\frac{a}{b}x – \frac{c}{b}$$
So sánh với dạng $y = kx + b’$: $$k = -\frac{a}{b}$$
Các ví dụ:
Ví dụ 5: Tìm hệ số góc của $2x + 3y – 6 = 0$
Lời giải:
- $a = 2$, $b = 3$
- $k = -\frac{a}{b} = -\frac{2}{3}$
Ví dụ 6: Tìm hệ số góc của $x – y + 5 = 0$
Lời giải:
- $a = 1$, $b = -1$
- $k = -\frac{1}{-1} = 1$
Ví dụ 7: Tìm hệ số góc của $3x + 4 = 0$
Lời giải:
- Viết lại: $3x + 0y + 4 = 0$
- $b = 0$ → Không có hệ số góc
- Đây là đường thẳng thẳng đứng $x = -\frac{4}{3}$
Ví dụ 8: Tìm hệ số góc của $5y – 10 = 0$
Lời giải:
- Viết lại: $0x + 5y – 10 = 0$
- $a = 0$, $b = 5$
- $k = -\frac{0}{5} = 0$
- Đây là đường nằm ngang $y = 2$
2. Công thức từ hai điểm
Bài toán: Cho hai điểm phân biệt $A(x_1; y_1)$ và $B(x_2; y_2)$ với $x_1 \neq x_2$. Tìm hệ số góc của đường thẳng AB.
Công thức:
$$\boxed{k = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1} = \frac{\Delta y}{\Delta x}}$$
Tên gọi khác:
- “Độ tăng trên độ dời”
- “Tỉ số giữa hiệu tung độ và hiệu hoành độ”
Ý nghĩa:
- $\Delta y = y_2 – y_1$: Độ thay đổi theo phương thẳng đứng
- $\Delta x = x_2 – x_1$: Độ thay đổi theo phương ngang
- $k$ cho biết khi di chuyển 1 đơn vị sang phải thì lên (hoặc xuống) bao nhiêu đơn vị
Ví dụ 9: Tìm hệ số góc của đường thẳng qua $A(1; 2)$ và $B(3; 8)$
Lời giải:
Cách 1: Dùng công thức trực tiếp $$k = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1} = \frac{8 – 2}{3 – 1} = \frac{6}{2} = 3$$
Cách 2: Tính từng bước
- Hiệu tung độ: $\Delta y = 8 – 2 = 6$
- Hiệu hoành độ: $\Delta x = 3 – 1 = 2$
- Hệ số góc: $k = \frac{6}{2} = 3$
Kết luận: $k = 3$ (đường thẳng đi lên khá dốc)
Ví dụ 10: Tìm $k$ của đường thẳng qua $C(-2; 5)$ và $D(4; -1)$
Lời giải: $$k = \frac{-1 – 5}{4 – (-2)} = \frac{-6}{6} = -1$$
Kết luận: $k = -1$ (đường thẳng đi xuống, góc 135° với Ox)
Lưu ý quan trọng:
Trường hợp đặc biệt: Nếu $x_1 = x_2$ (hai điểm có cùng hoành độ):
- Đường thẳng AB thẳng đứng, song song với trục Oy
- Không có hệ số góc
- Phương trình: $x = x_1$
Thứ tự điểm: Công thức đúng với thứ tự điểm bất kỳ: $$\frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1} = \frac{y_1 – y_2}{x_1 – x_2}$$
3. Công thức từ góc tạo với trục Ox
Định nghĩa: Góc $\alpha$ là góc tạo bởi đường thẳng với chiều dương của trục Ox, đo theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ).
Công thức:
$$\boxed{k = \tan \alpha}$$
Điều kiện: $\alpha \neq 90°$
Phân tích theo góc:
Trường hợp 1: $0° < \alpha < 90°$ (góc nhọn)
- $\tan \alpha > 0$ → $k > 0$
- Đường thẳng đi lên
Trường hợp 2: $\alpha = 90°$ (góc vuông)
- $\tan 90°$ không xác định
- Đường thẳng thẳng đứng, không có hệ số góc
Trường hợp 3: $90° < \alpha < 180°$ (góc tù)
- $\tan \alpha < 0$ → $k < 0$
- Đường thẳng đi xuống
Trường hợp 4: $\alpha = 0°$ hoặc $\alpha = 180°$
- $\tan \alpha = 0$ → $k = 0$
- Đường thẳng nằm ngang
Các ví dụ với góc đặc biệt:
Ví dụ 11: $\alpha = 45°$ $$k = \tan 45° = 1$$
Ví dụ 12: $\alpha = 60°$ $$k = \tan 60° = \sqrt{3} \approx 1.732$$
Ví dụ 13: $\alpha = 30°$ $$k = \tan 30° = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3} \approx 0.577$$
Ví dụ 14: $\alpha = 135°$ $$k = \tan 135° = -1$$
Ví dụ 15: $\alpha = 120°$ $$k = \tan 120° = -\sqrt{3} \approx -1.732$$
Bài toán ngược: Tìm góc khi biết hệ số góc
Nếu biết $k$, tính góc $\alpha$: $$\alpha = \arctan(k)$$
Ví dụ 16: Đường thẳng có $k = 1$. Tính góc $\alpha$? $$\alpha = \arctan(1) = 45°$$
4. Công thức từ vectơ chỉ phương
Định nghĩa: Vectơ chỉ phương của đường thẳng là vectơ có giá song song hoặc trùng với đường thẳng đó.
Công thức: Nếu đường thẳng có vectơ chỉ phương $\vec{u} = (a; b)$ với $a \neq 0$:
$$\boxed{k = \frac{b}{a}}$$
Giải thích:
- Khi di chuyển $a$ đơn vị theo phương Ox
- Thì di chuyển $b$ đơn vị theo phương Oy
- Tỉ số $\frac{b}{a}$ chính là hệ số góc
Ví dụ 17: Đường thẳng có vectơ chỉ phương $\vec{u} = (2; 3)$
Lời giải: $$k = \frac{b}{a} = \frac{3}{2}$$
Ví dụ 18: $\vec{u} = (4; -6)$
Lời giải: $$k = \frac{-6}{4} = -\frac{3}{2}$$
Ví dụ 19: $\vec{u} = (-1; 2)$
Lời giải: $$k = \frac{2}{-1} = -2$$
Lưu ý:
- Nếu $a = 0$ và $b \neq 0$: $\vec{u} = (0; b)$ → Đường thẳng thẳng đứng, không có hệ số góc
- Nếu $a \neq 0$ và $b = 0$: $\vec{u} = (a; 0)$ → Đường nằm ngang, $k = 0$
III. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP
Công thức tính hệ số góc
| Dữ kiện cho trước | Công thức | Điều kiện | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| PT dạng $y = kx + b$ | $k$ = hệ số của $x$ | – | Dạng đơn giản nhất |
| PT $ax + by + c = 0$ | $k = -\frac{a}{b}$ | $b \neq 0$ | Có dấu trừ! |
| Hai điểm $A(x_1;y_1)$, $B(x_2;y_2)$ | $k = \frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}$ | $x_1 \neq x_2$ | Quan trọng nhất |
| Góc $\alpha$ với Ox | $k = \tan \alpha$ | $\alpha \neq 90°$ | Dùng máy tính |
| Vectơ CP $\vec{u} = (a;b)$ | $k = \frac{b}{a}$ | $a \neq 0$ | Tỉ số thành phần |
Dấu của hệ số góc
| Dấu $k$ | Hướng đường thẳng | Góc $\alpha$ | Ví dụ |
|---|---|---|---|
| $k > 0$ | Đi lên ↗ | $0° < \alpha < 90°$ | $y = 2x + 1$ |
| $k = 0$ | Nằm ngang → | $\alpha = 0°$ | $y = 3$ |
| $k < 0$ | Đi xuống ↘ | $90° < \alpha < 180°$ | $y = -x + 2$ |
| Không tồn tại | Thẳng đứng ↑ | $\alpha = 90°$ | $x = 5$ |
Mối quan hệ giữa $|k|$ và độ dốc
| Giá trị $|k|$ | Độ dốc | Mô tả |
|---|---|---|
| $|k| \to 0$ | Rất thoải | Gần nằm ngang |
| $|k| = 1$ | Trung bình | Góc 45° hoặc 135° |
| $|k| \to \infty$ | Rất dốc | Gần thẳng đứng |
IV. ỨNG DỤNG CỦA HỆ SỐ GÓC
1. Viết phương trình đường thẳng
Bài toán: Viết phương trình đường thẳng biết hệ số góc $k$ và một điểm $M(x_0; y_0)$.
Công thức:
$$\boxed{y – y_0 = k(x – x_0)}$$
Sau đó khai triển để được dạng $y = kx + b$
Ví dụ 20: Viết phương trình đường thẳng qua điểm $M(2; 3)$ có hệ số góc $k = 2$
Lời giải:
Bước 1: Áp dụng công thức $$y – 3 = 2(x – 2)$$
Bước 2: Khai triển $$y – 3 = 2x – 4$$ $$y = 2x – 1$$
Kết luận: Phương trình cần tìm: $y = 2x – 1$
Ví dụ 21: Viết PT đường thẳng qua $A(-1; 4)$ có $k = -\frac{1}{2}$
Lời giải: $$y – 4 = -\frac{1}{2}(x – (-1))$$ $$y – 4 = -\frac{1}{2}(x + 1)$$ $$y – 4 = -\frac{1}{2}x – \frac{1}{2}$$ $$y = -\frac{1}{2}x + \frac{7}{2}$$
2. Xét vị trí tương đối hai đường thẳng
Cho hai đường thẳng:
- $(d_1): y = k_1x + b_1$
- $(d_2): y = k_2x + b_2$
📌 Song song ($d_1 // d_2$):
$$\boxed{d_1 // d_2 \Leftrightarrow \begin{cases} k_1 = k_2 \\ b_1 \neq b_2 \end{cases}}$$
Ví dụ:
- $y = 2x + 3$ và $y = 2x – 1$
- Cùng hệ số góc $k = 2$, khác tung độ gốc → Song song ✓
📌 Trùng nhau ($d_1 \equiv d_2$):
$$\boxed{d_1 \equiv d_2 \Leftrightarrow \begin{cases} k_1 = k_2 \\ b_1 = b_2 \end{cases}}$$
Ví dụ:
- $y = 3x + 1$ và $y = 3x + 1$
- Cùng hệ số góc và cùng tung độ gốc → Trùng nhau ✓
📌 Cắt nhau ($d_1 \cap d_2$):
$$\boxed{d_1 \cap d_2 \Leftrightarrow k_1 \neq k_2}$$
Ví dụ:
- $y = 2x + 1$ và $y = 3x – 2$
- Khác hệ số góc ($2 \neq 3$) → Cắt nhau ✓
📌 Vuông góc ($d_1 \perp d_2$):
$$\boxed{d_1 \perp d_2 \Leftrightarrow k_1 \cdot k_2 = -1}$$
Hoặc: $$k_2 = -\frac{1}{k_1}$$
Ví dụ 22:
- $y = 2x + 1$ và $y = -\frac{1}{2}x + 3$
- Kiểm tra: $k_1 \cdot k_2 = 2 \times (-\frac{1}{2}) = -1$ ✓
- Vậy hai đường thẳng vuông góc
Ví dụ 23:
- $y = 3x – 2$ và $y = -\frac{1}{3}x + 5$
- Kiểm tra: $3 \times (-\frac{1}{3}) = -1$ ✓
- Vuông góc
3. Tính góc giữa hai đường thẳng
Công thức: Góc $\alpha$ giữa hai đường thẳng có hệ số góc $k_1$ và $k_2$:
$$\boxed{\tan \alpha = \left|\frac{k_1 – k_2}{1 + k_1k_2}\right|}$$
Điều kiện: $k_1k_2 \neq -1$ (hai đường không vuông góc)
Chú ý: Nếu $k_1k_2 = -1$ thì hai đường vuông góc, $\alpha = 90°$
Ví dụ 24: Tính góc giữa $y = x + 1$ (có $k_1 = 1$) và $y = 2x – 3$ (có $k_2 = 2$)
Lời giải:
$$\tan \alpha = \left|\frac{1 – 2}{1 + 1 \times 2}\right| = \left|\frac{-1}{3}\right| = \frac{1}{3}$$
$$\alpha = \arctan\left(\frac{1}{3}\right) \approx 18.43°$$
4. Ứng dụng thực tế
a) Kinh tế:
Hàm cầu (Demand function): $$Q = k \cdot P + b$$
Trong đó:
- $Q$: Lượng cầu
- $P$: Giá
- $k$: Hệ số góc (thường $k < 0$)
Ý nghĩa: Khi giá tăng thì lượng cầu giảm.
Ví dụ: $Q = -2P + 100$
- Hệ số góc $k = -2$
- Khi giá tăng 1 đơn vị, cầu giảm 2 đơn vị
b) Vật lý:
Chuyển động thẳng đều: $$s = vt + s_0$$
Trong đó:
- $s$: Quãng đường
- $t$: Thời gian
- $v$: Vận tốc
- $s_0$: Quãng đường ban đầu
Ý nghĩa: Hệ số góc $k = v$ (vận tốc)
Ví dụ: Đồ thị $s = 20t + 10$
- Vận tốc $v = 20$ m/s
- Sau mỗi giây, vật đi được thêm 20m
c) Xây dựng:
Độ dốc của mái nhà, đường dốc: $$k = \frac{\text{độ cao}}{\text{độ dài ngang}}$$
Ví dụ: Mái nhà cao 3m, chiều ngang 4m $$k = \frac{3}{4} = 0.75$$
Góc nghiêng: $$\alpha = \arctan(0.75) \approx 36.87°$$
V. CÁCH TÍNH HỆ SỐ GÓC THEO TỪNG TRƯỜNG HỢP
Trường hợp 1: Cho phương trình
Phương pháp: Đưa phương trình về dạng $y = kx + b$, sau đó xác định hệ số $k$.
Ví dụ 25: Tìm hệ số góc của $3x – 2y + 6 = 0$
Lời giải:
Bước 1: Biến đổi về dạng $y = kx + b$ $$-2y = -3x – 6$$ $$y = \frac{3}{2}x + 3$$
Bước 2: Xác định hệ số góc $$k = \frac{3}{2}$$
Cách nhanh: Dùng công thức $$k = -\frac{a}{b} = -\frac{3}{-2} = \frac{3}{2}$$
Ví dụ 26: Tìm $k$ của $5x + 3y – 15 = 0$
Lời giải: $$k = -\frac{a}{b} = -\frac{5}{3}$$
Trường hợp 2: Cho hai điểm
Phương pháp: Áp dụng công thức $k = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1}$
Ví dụ 27: Tìm hệ số góc của đường thẳng qua $A(1; 3)$ và $B(4; 9)$
Lời giải:
Bước 1: Tính hiệu tung độ $$\Delta y = y_2 – y_1 = 9 – 3 = 6$$
Bước 2: Tính hiệu hoành độ $$\Delta x = x_2 – x_1 = 4 – 1 = 3$$
Bước 3: Tính hệ số góc $$k = \frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{6}{3} = 2$$
Kết luận: $k = 2$
Ví dụ 28: $C(-3; 7)$ và $D(5; -1)$
Lời giải: $$k = \frac{-1 – 7}{5 – (-3)} = \frac{-8}{8} = -1$$
Trường hợp 3: Cho góc $\alpha$
Phương pháp: Tính $k = \tan \alpha$ bằng máy tính hoặc bảng giá trị lượng giác.
Ví dụ 29: Đường thẳng tạo góc $\alpha = 30°$ với trục Ox. Tính $k$?
Lời giải:
Bước 1: Xác định góc $\alpha = 30°$
Bước 2: Tính tan $$k = \tan 30° = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3} \approx 0.577$$
Bước 3: Chú ý dấu
- $0° < 30° < 90°$ → $k > 0$ ✓
Kết luận: $k = \frac{\sqrt{3}}{3}$
Ví dụ 30: $\alpha = 150°$
Lời giải: $$k = \tan 150° = \tan(180° – 30°) = -\tan 30° = -\frac{\sqrt{3}}{3}$$
Trường hợp 4: Biết song song hoặc vuông góc
A. Song song với đường thẳng cho trước
Nguyên tắc: Hai đường song song có cùng hệ số góc.
Nếu $(d)$ song song với $(d’): y = k_0x + b_0$ thì: $$k = k_0$$
Ví dụ 31: Đường thẳng song song với $y = 3x + 2$. Tìm hệ số góc.
Lời giải:
- Đường cho có $k_0 = 3$
- Đường song song có $k = 3$
B. Vuông góc với đường thẳng cho trước
Nguyên tắc: Hai đường vuông góc có tích hệ số góc bằng $-1$.
Nếu $(d)$ vuông góc với $(d’): y = k_0x + b_0$ thì: $$k \cdot k_0 = -1$$ $$k = -\frac{1}{k_0}$$
Ví dụ 32: Đường thẳng vuông góc với $y = 2x + 1$. Tìm $k$.
Lời giải:
- Đường cho có $k_0 = 2$
- Đường vuông góc có: $$k = -\frac{1}{k_0} = -\frac{1}{2}$$
Ví dụ 33: Vuông góc với $y = -\frac{3}{4}x + 5$
Lời giải:
- $k_0 = -\frac{3}{4}$
- $k = -\frac{1}{-3/4} = \frac{4}{3}$
VI. MẸO VÀ LƯU Ý
1. Mẹo nhớ công thức
Mẹo 1: Công thức từ hai điểm
“Hiệu tung trên hiệu hoành” hoặc “Lên xuống trên trái phải”
$$k = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1} = \frac{\text{lên/xuống}}{\text{trái/phải}}$$
Hình dung: Khi đi từ điểm thứ nhất đến điểm thứ hai:
- Đi lên/xuống bao nhiêu? → Tử số
- Đi trái/phải bao nhiêu? → Mẫu số
Mẹo 2: Điều kiện vuông góc
“Tích bằng âm một”
$$k_1 \cdot k_2 = -1$$
Hoặc nhớ: “Nghịch đảo đối” $$k_2 = -\frac{1}{k_1}$$
Ví dụ:
- $k_1 = 2$ → $k_2 = -\frac{1}{2}$
- $k_1 = -3$ → $k_2 = \frac{1}{3}$
Mẹo 3: Nhận biết dấu của $k$ từ đồ thị
Nhìn đồ thị:
- Đường lên (↗) → $k > 0$
- Đường xuống (↘) → $k < 0$
- Đường ngang (→) → $k = 0$
- Đường đứng (↑) → Không có $k$
2. Các sai lầm thường gặp
❌ SAI LẦM 1: Nhầm thứ tự trong công thức hai điểm
Sai: $$k = \frac{x_2 – x_1}{y_2 – y_1}$$ ❌
Đúng: $$k = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1}$$ ✓
Cách nhớ: Tung độ (y) ở trên, hoành độ (x) ở dưới.
❌ SAI LẦM 2: Quên dấu trừ khi tính từ phương trình tổng quát
Sai: Từ $ax + by + c = 0$ → $k = \frac{a}{b}$ ❌
Đúng: $$k = -\frac{a}{b}$$ ✓
Nhấn mạnh: Có dấu TRỪFRỪ trước phân số!
❌ SAI LẦM 3: Nhầm công thức góc
Sai: $$k = \sin \alpha$$ ❌
Đúng: $$k = \tan \alpha$$ ✓
❌ SAI LẦM 4: Nhầm điều kiện vuông góc
Sai: $k_1 + k_2 = -1$ ❌
Đúng: $k_1 \cdot k_2 = -1$ ✓ (tích, không phải tổng!)
3. Kiểm tra kết quả
Cách 1: Vẽ đồ thị sơ bộ
Vẽ nhanh để xem đường đi lên hay đi xuống, kiểm tra dấu của $k$ có phù hợp không.
Cách 2: Kiểm tra bằng điểm
Thay tọa độ các điểm đã cho vào phương trình để xem có thỏa mãn không.
Cách 3: Kiểm tra điều kiện
- Song song: $k_1 = k_2$, $b_1 \neq b_2$
- Vuông góc: $k_1 \cdot k_2 = -1$
VII. BÀI TẬP MẪU
Bài 1: Tìm $k$ từ phương trình
Đề bài: Tìm hệ số góc của đường thẳng có phương trình $2x – 3y + 6 = 0$
Lời giải:
Phương pháp 1: Biến đổi về dạng $y = kx + b$ $$-3y = -2x – 6$$ $$y = \frac{2}{3}x + 2$$ $$\Rightarrow k = \frac{2}{3}$$
Phương pháp 2: Dùng công thức $$k = -\frac{a}{b} = -\frac{2}{-3} = \frac{2}{3}$$
Đáp án: $k = \frac{2}{3}$
Bài 2: Tìm $k$ từ hai điểm
Đề bài: Tìm hệ số góc của đường thẳng đi qua $A(2; 5)$ và $B(6; 13)$
Lời giải:
Áp dụng công thức: $$k = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1} = \frac{13 – 5}{6 – 2} = \frac{8}{4} = 2$$
Đáp án: $k = 2$
Bài 3: Viết phương trình biết $k$
Đề bài: Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm $M(1; 3)$ và có hệ số góc $k = -2$
Lời giải:
Áp dụng công thức điểm – hệ số góc: $$y – y_0 = k(x – x_0)$$ $$y – 3 = -2(x – 1)$$ $$y – 3 = -2x + 2$$ $$y = -2x + 5$$
Đáp án: $y = -2x + 5$
Bài 4: Xét tính song song
Đề bài: Tìm $m$ để đường thẳng $(d): y = (2m-1)x + 3$ song song với đường thẳng $(d’): y = 3x – 2$
Lời giải:
Để hai đường song song: $$k_d = k_{d’} \text{ và } b_d \neq b_{d’}$$
- Hệ số góc của $(d’)$: $k_{d’} = 3$
- Hệ số góc của $(d)$: $k_d = 2m – 1$
Điều kiện song song: $$2m – 1 = 3$$ $$2m = 4$$ $$m = 2$$
Kiểm tra: Khi $m = 2$:
- $(d): y = 3x + 3$
- $(d’): y = 3x – 2$
- $k_d = k_{d’} = 3$ và $b_d = 3 \neq -2 = b_{d’}$ ✓
Đáp án: $m = 2$
Bài 5: Xét tính vuông góc
Đề bài: Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm $A(1; 2)$ và vuông góc với đường thẳng $y = 2x + 1$
Lời giải:
Bước 1: Tìm hệ số góc của đường vuông góc
- Đường cho có $k_1 = 2$
- Đường cần tìm có: $$k_2 = -\frac{1}{k_1} = -\frac{1}{2}$$
Bước 2: Viết phương trình qua $A(1; 2)$ với $k = -\frac{1}{2}$ $$y – 2 = -\frac{1}{2}(x – 1)$$ $$y – 2 = -\frac{1}{2}x + \frac{1}{2}$$ $$y = -\frac{1}{2}x + \frac{5}{2}$$
Đáp án: $y = -\frac{1}{2}x + \frac{5}{2}$
Bài 6: Tính góc $\alpha$
Đề bài: Đường thẳng $y = \sqrt{3}x + 2$ tạo với trục Ox một góc $\alpha$. Tính $\alpha$.
Lời giải:
Hệ số góc: $k = \sqrt{3}$
Ta có: $$\tan \alpha = k = \sqrt{3}$$
Từ bảng giá trị lượng giác: $$\alpha = 60°$$
Đáp án: $\alpha = 60°$
VIII. KẾT LUẬN
Bài viết đã trình bày đầy đủ về hệ số góc đường thẳng:
Khái niệm và ý nghĩa của hệ số góc
Các công thức tính hệ số góc:
- Từ phương trình: $k = -\frac{a}{b}$
- Từ hai điểm: $k = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1}$
- Từ góc: $k = \tan \alpha$
- Từ vectơ: $k = \frac{b}{a}$
Ứng dụng: Viết PT, xét song song, vuông góc, tính góc
Bài tập mẫu: 6 bài có lời giải chi tiết
CÔNG THỨC QUAN TRỌNG NHẤT
1. Công thức từ hai điểm:
$$\boxed{k = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1}}$$
Khi nào dùng: Biết tọa độ hai điểm trên đường thẳng
2. Điều kiện vuông góc:
$$\boxed{k_1 \cdot k_2 = -1}$$
Hoặc: $$k_2 = -\frac{1}{k_1}$$
Khi nào dùng: Xét tính vuông góc hoặc tìm đường thẳng vuông góc
Lời khuyên học tập
📌 Học thuộc công thức từ hai điểm – Đây là công thức cơ bản và quan trọng nhất
📌 Nhớ kỹ: $k = -\frac{a}{b}$ – Có dấu trừ, đừng quên!
📌 Phân biệt rõ:
- Song song: $k_1 = k_2$ (bằng nhau)
- Vuông góc: $k_1 \cdot k_2 = -1$ (tích bằng -1)
📌 Chú ý dấu của $k$ để xác định hướng đường thẳng (lên/xuống/ngang)
📌 Luyện tập nhiều các dạng bài: tìm $k$, viết PT, xét vị trí tương đối
📌 Kiểm tra kết quả bằng cách vẽ đồ thị hoặc thay điểm vào phương trình
ThS. Nguyễn Văn An
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Tổ Toán tại Edus
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Toán học, Thạc sĩ Lý luận & Phương pháp dạy học môn Toán, Chức danh nghề nghiệp giáo viên THPT – Hạng II, Tin học ứng dụng cơ bản, Ngoại ngữ B1, Chứng chỉ bồi dưỡng năng lực tổ trưởng chuyên môn
Kinh nghiệm: 12+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT chuyên Trần Đại Nghĩa
