Tóm tắt lý thuyết Phương trình mặt phẳng môn Toán 12 chi tiết
A. Véc-tơ pháp tuyến và cặp véc-tơ chỉ phương mặt phẳng
1. Véc-tơ pháp tuyến của mặt phẳng:
Véc-tơ \(\vec{n} \neq \vec{0}\) được gọi là véc-tơ pháp tuyến của mặt phẳng \((\alpha)\) nếu giá của \(\vec{n}\) vuông góc với mặt phẳng \((\alpha)\).
- Mặt phẳng hoàn toàn xác định khi biết một điểm và một véc-tơ pháp tuyến của nó.
- Nếu \(\vec{n}\) là véc-tơ pháp tuyến của mặt phẳng \((\alpha)\) thì \(k\vec{n}\) (với \(k \neq 0\)) cũng là một véc-tơ pháp tuyến của mặt phẳng \((\alpha)\).
2. Tích có hướng của hai véc-tơ:
Trong không gian \(Oxyz\), cho hai véc-tơ \(\vec{u} = (a; b; c)\) và \(\vec{v} = (a'; b'; c')\). Khi đó véc-tơ \(\vec{n} = (bc' - b'c; ca' - c'a; ab' - a'b)\) vuông góc với cả hai véc-tơ \(\vec{u}\) và \(\vec{v}\), được gọi là tích có hướng của \(\vec{u}\) và \(\vec{v}\), ký hiệu là \([\vec{u}, \vec{v}]\).
- \([\vec{u}, \vec{v}] = \vec{0}\) khi và chỉ khi \(\vec{u}, \vec{v}\) cùng phương.
- Với bốn số \(x, y, x', y'\), ta ký hiệu \(\begin{vmatrix} x & y \\ x' & y' \end{vmatrix} = xy' - x'y\). Khi đó, tích có hướng của \(\vec{u} = (a; b; c)\) và \(\vec{v} = (a'; b'; c')\) là:
3. Cặp véc-tơ chỉ phương của mặt phẳng:
Trong không gian \(Oxyz\), hai véc-tơ \(\vec{u}, \vec{v}\) được gọi là cặp véc-tơ chỉ phương của mặt phẳng \((P)\) nếu chúng không cùng phương và có giá nằm trong hoặc song song với mặt phẳng \((P)\).
Chú ý: Nếu \(\vec{u}, \vec{v}\) là cặp véc-tơ chỉ phương của \((P)\) thì \([\vec{u}, \vec{v}]\) là một véc-tơ pháp tuyến của \((P)\).
B. Phương trình tổng quát của mặt phẳng
Trong không gian \(Oxyz\), mỗi mặt phẳng đều có phương trình dạng \(Ax + By + Cz + D = 0\), trong đó \(A, B, C\) không đồng thời bằng 0, được gọi là phương trình tổng quát của mặt phẳng đó.
Định lý ngược: Trong không gian \(Oxyz\), mỗi phương trình \(Ax + By + Cz + D = 0\) (các hệ số \(A, B, C\) không đồng thời bằng 0) xác định một mặt phẳng nhận \(\vec{n} = (A; B; C)\) làm một véc-tơ pháp tuyến.
Xem và tải file PDF đầy đủ
Tóm tắt lý thuyết Hoán vị - Chỉnh hợp - Tổ hợp đầy đủ nhất
Tài liệu hệ thống hóa toàn bộ kiến thức nền tảng về Hoán vị, Chỉnh hợp và Tổ hợp thuộc chương trình Tổ hợp - Xác suất, bao gồm định nghĩa, công thức tính số cách chọn và các tính chất đại số quan trọng.
1. HOÁN VỊ
☼ Định nghĩa: Cho tập hợp \(A\) gồm \(n\) phần tử (\(n \ge 1\)). Mỗi kết quả của sự sắp xếp thứ tự \(n\) phần tử của tập hợp \(A\) được gọi là một hoán vị của \(n\) phần tử đó.
☼ Số hoán vị: Số các hoán vị của \(n\) phần tử được ký hiệu là \(P_n\) và được tính bởi công thức:
\[P_n = n! = n(n-1)(n-2)\dots 2 \cdot 1\]2. CHỈNH HỢP
☼ Định nghĩa: Cho tập hợp \(A\) gồm \(n\) phần tử (\(n \ge 1\)). Kết quả của việc lấy \(k\) (\(1 \le k \le n\)) phần tử khác nhau từ tập hợp \(A\) và sắp xếp theo một thứ tự được gọi là một chỉnh hợp chập \(k\) của \(n\) phần tử.
☼ Số chỉnh hợp: Số các chỉnh hợp chập \(k\) của \(n\) phần tử (\(1 \le k \le n\)) được ký hiệu là \(A_n^k\) và được tính theo công thức:
\[A_n^k = \frac{n!}{(n-k)!} = n(n-1)(n-2)\dots(n-k+1)\]- Hoán vị là trường hợp đặc biệt của chỉnh hợp khi \(k = n\): \(P_n = A_n^n = n!\).
- Quy ước: \(A_n^0 = 1\).
3. TỔ HỢP
☼ Định nghĩa: Cho tập hợp \(A\) gồm \(n\) phần tử (\(n \ge 1\)). Mỗi tập con gồm \(k\) phần tử (\(0 \le k \le n\)) lấy từ tập hợp \(A\) (không phân biệt thứ tự) được gọi là một tổ hợp chập \(k\) của \(n\) phần tử.
☼ Số tổ hợp: Số các tổ hợp chập \(k\) của \(n\) phần tử (\(0 \le k \le n\)) được ký hiệu là \(C_n^k\) và được xác định theo công thức:
\[C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!} = \frac{A_n^k}{k!}\]4. CÁC TÍNH CHẤT CỦA SỐ TỔ HỢP
① Tính chất đối xứng:
\[C_n^k = C_n^{n-k} \quad (0 \le k \le n)\]② Công thức Pascal (hệ thức cộng tổ hợp):
\[C_n^k = C_{n-1}^{k-1} + C_{n-1}^k \quad (1 \le k < n)\]③ Quy ước và giá trị đặc biệt:
\[C_n^0 = C_n^n = 1; \quad C_n^1 = C_n^{n-1} = n\]Xem và tải file PDF đầy đủ
Tổng hợp đầy đủ các công thức tính xác suất môn Toán THPT
Tổng hợp chi tiết các công thức tính xác suất quan trọng môn Toán bao gồm: xác suất biến cố đối, công thức cộng, nhân xác suất, xác suất có điều kiện cùng các công thức nâng cao như xác suất toàn phần và Bayes.
1. Công thức xác suất của biến cố đối
Xác suất của biến cố đối \(\bar{A}\) liên hệ với xác suất của biến cố \(A\) qua công thức:
\[P(\bar{A}) = 1 - P(A) \iff P(A) + P(\bar{A}) = 1\]2. Công thức cộng xác suất
① Trường hợp tổng quát (biến cố bất kỳ): Với hai biến cố \(A\) và \(B\) bất kỳ, ta có:
\[P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)\]② Trường hợp hai biến cố xung khắc (\(A \cap B = \emptyset\)):
\[P(A \cup B) = P(A) + P(B)\]• Mở rộng: Nếu \(A_1, A_2, \dots, A_k\) đôi một xung khắc thì:
\[P(A_1 \cup A_2 \cup \dots \cup A_k) = P(A_1) + P(A_2) + \dots + P(A_k)\]3. Công thức nhân xác suất
① Áp dụng cho hai biến cố độc lập: Nếu \(A\) và \(B\) là hai biến cố độc lập với nhau thì:
\[P(A \cap B) = P(A \cdot B) = P(A) \cdot P(B)\]• Mở rộng: Nếu \(A_1, A_2, \dots, A_k\) là các biến cố độc lập toàn phần thì:
\[P(A_1 \cap A_2 \cap \dots \cap A_k) = P(A_1) \cdot P(A_2) \dots P(A_k)\]• Ghi chú: Nếu \(A\) và \(B\) độc lập thì các cặp biến cố \((A \text{ và } \bar{B})\), \((\bar{A} \text{ và } B)\), \((\bar{A} \text{ và } \bar{B})\) cũng độc lập.
4. Công thức xác suất có điều kiện và công thức nhân tổng quát
① Xác suất có điều kiện: Cho hai biến cố \(A\) và \(B\) với \(P(B) > 0\). Xác suất của biến cố \(A\) khi biến cố \(B\) đã xảy ra được ký hiệu là \(P(A|B)\) và được tính bởi:
\[P(A|B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}\]② Công thức nhân tổng quát:
\[P(A \cap B) = P(B) \cdot P(A|B) = P(A) \cdot P(B|A)\]5. Công thức xác suất toàn phần và công thức Bayes (Nâng cao)
① Công thức xác suất toàn phần: Giả sử hệ các biến cố \(B_1, B_2, \dots, B_n\) tạo thành một hệ đầy đủ các biến cố (\(B_i \cap B_j = \emptyset\) với \(i \neq j\) và \(\bigcup_{i=1}^n B_i = \Omega\), \(P(B_i) > 0\)). Khi đó với mọi biến cố \(A\):
\[P(A) = \sum_{i=1}^n P(B_i) \cdot P(A|B_i) = P(B_1)P(A|B_1) + \dots + P(B_n)P(A|B_n)\]② Công thức Bayes: Với \(P(A) > 0\) và \(k \in \{1, 2, \dots, n\}\):
\[P(B_k|A) = \frac{P(B_k) \cdot P(A|B_k)}{P(A)} = \frac{P(B_k) \cdot P(A|B_k)}{\sum_{i=1}^n P(B_i) \cdot P(A|B_i)}\]Xem và tải file PDF đầy đủ
Lý thuyết Phương trình đường thẳng trong không gian Oxyz - Toán 12
Tóm tắt bài học: Chuyên đề Phương trình đường thẳng trong không gian Oxyz bao gồm định nghĩa vectơ chỉ phương, phương trình tham số, phương trình chính tắc và phương pháp lập phương trình đường thẳng đi qua hai điểm phân biệt.
A. Vectơ chỉ phương của đường thẳng
Vectơ \( \vec{u} \neq \vec{0} \) được gọi là vectơ chỉ phương của đường thẳng \( \Delta \) nếu giá của \( \vec{u} \) song song hoặc trùng với \( \Delta \).
Chú ý:
- Đường thẳng hoàn toàn xác định khi biết một điểm mà nó đi qua và một vectơ chỉ phương.
- Nếu \( \vec{u} \) là một vectơ chỉ phương của \( \Delta \) thì \( k\vec{u} \) (với \( k \) là một số khác 0) cũng là một vectơ chỉ phương của \( \Delta \).
B. Phương trình tham số của đường thẳng
Định nghĩa: Trong không gian \( Oxyz \), cho đường thẳng \( \Delta \) đi qua điểm \( A(x_0; y_0; z_0) \) và có vectơ chỉ phương \( \vec{u} = (a; b; c) \).
Hệ phương trình:
\[\begin{cases} x = x_0 + at \\ y = y_0 + bt \\ z = z_0 + ct \end{cases}\]được gọi là phương trình tham số của đường thẳng \( \Delta \) (\( t \) là tham số, \( t \in \mathbb{R} \)).
Chú ý: Cho mặt phẳng \( (\alpha) \) có phương trình tổng quát là \( Ax + By + Cz + D = 0 \). Khi đó:
- Với các số \( a, b, c \) không đồng thời bằng 0 thì hệ phương trình:\[\begin{cases} x = x_0 + at \\ y = y_0 + bt \\ z = z_0 + ct \end{cases} \quad (t \in \mathbb{R})\]xác định một đường thẳng đi qua \( M(x_0; y_0; z_0) \) và có vectơ chỉ phương là \( \vec{u} = (a; b; c) \).
- Từ phương trình tham số của đường thẳng, mỗi giá trị của tham số tương ứng với một điểm thuộc đường thẳng đó và ngược lại.
C. Phương trình chính tắc của đường thẳng
Trong không gian \( Oxyz \), cho đường thẳng \( \Delta \) đi qua điểm \( A(x_0; y_0; z_0) \) và có vectơ chỉ phương \( \vec{u} = (a; b; c) \) với \( a, b, c \) là các số khác 0.
Hệ phương trình:
\[\frac{x - x_0}{a} = \frac{y - y_0}{b} = \frac{z - z_0}{c}\]được gọi là phương trình chính tắc của đường thẳng \( \Delta \).
D. Lập phương trình đường thẳng đi qua hai điểm
Trong không gian \( Oxyz \), cho hai điểm phân biệt \( A_1(x_1; y_1; z_1) \) và \( A_2(x_2; y_2; z_2) \).
Đường thẳng \( A_1A_2 \) có vectơ chỉ phương:
\[\overrightarrow{A_1 A_2} = (x_2 - x_1; y_2 - y_1; z_2 - z_1)\]Xem và tải file PDF đầy đủ
Công thức tính Góc trong không gian Oxyz Toán 12
1. Góc giữa hai đường thẳng
\[\cos(\Delta_1, \Delta_2) = |\cos(\vec{u}_1, \vec{u}_2)| = \frac{|\vec{u}_1 \cdot \vec{u}_2|}{|\vec{u}_1| \cdot |\vec{u}_2|} = \frac{|a_1 a_2 + b_1 b_2 + c_1 c_2|}{\sqrt{a_1^2 + b_1^2 + c_1^2} \cdot \sqrt{a_2^2 + b_2^2 + c_2^2}}\]
2. Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng
\[\sin(\Delta, (P)) = |\cos(\vec{u}, \vec{n})| = \frac{|\vec{u} \cdot \vec{n}|}{|\vec{u}| \cdot |\vec{n}|} = \frac{|aA + bB + cC|}{\sqrt{a^2 + b^2 + c^2} \cdot \sqrt{A^2 + B^2 + C^2}}\]
3. Góc giữa hai mặt phẳng
\[\cos((P_1), (P_2)) = |\cos(\vec{n}_1, \vec{n}_2)| = \frac{|\vec{n}_1 \cdot \vec{n}_2|}{|\vec{n}_1| \cdot |\vec{n}_2|} = \frac{|A_1 A_2 + B_1 B_2 + C_1 C_2|}{\sqrt{A_1^2 + B_1^2 + C_1^2} \cdot \sqrt{A_2^2 + B_2^2 + C_2^2}}\]
Xem và tải file PDF đầy đủ
Công thức tính khoảng cách trong hệ tọa độ không gian Oxyz
Chương: HỆ TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN - Chủ đề: KHOẢNG CÁCH
1. Khoảng cách từ điểm tới đường thẳng
Cho đường thẳng \(d\) đi qua điểm \(A\) và có vectơ chỉ phương \(\vec{u}\). Khi đó, khoảng cách từ điểm \(M\) tới đường thẳng \(d\) được tính theo công thức:
\[d(M, d) = \frac{\left| \left[ \overrightarrow{AM}, \vec{u} \right] \right|}{\left| \vec{u} \right|}\]2. Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau
Cho đường thẳng \(d\) đi qua điểm \(M\), có vectơ chỉ phương \(\vec{u}\) và đường thẳng \(d'\) đi qua điểm \(M'\), có vectơ chỉ phương \(\vec{u}'\). Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau \(d\) và \(d'\) là:
\[d(d, d') = \frac{\left| \left[ \vec{u}, \vec{u}' \right] \cdot \overrightarrow{MM'} \right|}{\left| \left[ \vec{u}, \vec{u}' \right] \right|}\]3. Khoảng cách từ điểm tới mặt phẳng
Khoảng cách từ điểm \(M(x_0; y_0; z_0)\) tới mặt phẳng \((P)\) có phương trình \(Ax + By + Cz + D = 0\) được tính theo công thức:
\[d(M, (P)) = \frac{\left| Ax_0 + By_0 + Cz_0 + D \right|}{\sqrt{A^2 + B^2 + C^2}}\]4. Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song
Cho hai mặt phẳng song song \((P): Ax + By + Cz + D = 0\) và \((Q): Ax + By + Cz + D' = 0\). Khi đó:
\[d((P), (Q)) = \frac{\left| D - D' \right|}{\sqrt{A^2 + B^2 + C^2}}\]Lý thuyết Tích có hướng của hai vectơ và ứng dụng trong không gian Oxyz
1. Định nghĩa tích có hướng của hai vectơ
Trong không gian \(Oxyz\), cho \(\vec{a} = (a_1; a_2; a_3)\), \(\vec{b} = (b_1; b_2; b_3)\). Khi đó, tích có hướng của \(\vec{a}\) và \(\vec{b}\) là một vectơ, ký hiệu là \([\vec{a}, \vec{b}]\), có tọa độ xác định bởi:
\[[\vec{a}, \vec{b}] = \left( \begin{vmatrix} a_2 & a_3 \\ b_2 & b_3 \end{vmatrix}; \begin{vmatrix} a_3 & a_1 \\ b_3 & b_1 \end{vmatrix}; \begin{vmatrix} a_1 & a_2 \\ b_1 & b_2 \end{vmatrix} \right) = (a_2 b_3 - a_3 b_2; a_3 b_1 - a_1 b_3; a_1 b_2 - a_2 b_1)\]2. Tính chất của tích có hướng
- \(\vec{a}\) cùng phương \(\vec{b} \Leftrightarrow [\vec{a}, \vec{b}] = \vec{0}\)
- \([\vec{a}, \vec{b}] = -[\vec{b}, \vec{a}]\)
- \([\vec{a}, \vec{b}] \perp \vec{a}\) và \([\vec{a}, \vec{b}] \perp \vec{b}\)
- \(\left|[\vec{a}, \vec{b}]\right| = |\vec{a}| \cdot |\vec{b}| \cdot \sin(\vec{a}, \vec{b})\)
3. Ứng dụng trong tính diện tích và thể tích
Diện tích tam giác ABC: \[S_{\Delta ABC} = \frac{1}{2} \left|[\vec{AB}, \vec{AC}]\right|\]
Diện tích hình bình hành ABCD: \[S_{ABCD} = \left|[\vec{AB}, \vec{AD}]\right|\]
Thể tích tứ diện ABCD: \[V = \frac{1}{6} \left|[\vec{AB}, \vec{AC}] \cdot \vec{AD}\right|\]
Thể tích hình hộp ABCD.A'B'C'D': \[V = \left|[\vec{AB}, \vec{AD}] \cdot \vec{AA'}\right|\]
4. Tính đồng phẳng
- \(\vec{a}, \vec{b}, \vec{c}\) đồng phẳng khi \([\vec{a}, \vec{b}] \cdot \vec{c} = 0\)
- \(A, B, C, D\) đồng phẳng khi \([\vec{AB}, \vec{AC}] \cdot \vec{AD} = 0\)
Lý thuyết và phương pháp tính Khoảng cách trong không gian
Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau trong không gian - Hình học 11