Vị trí tương đối hai đường thẳng trong Oxyz

Trong không gian, hai đường thẳng có thể song song, trùng nhau, cắt nhau hoặc chéo nhau. Vectơ chỉ phương và một điểm quyết định tất cả. Chọn tình huống, kéo để xoay khối 3D.

Song song
u ∥ v, không có điểm chung

💡 Kéo chuột (hoặc vuốt) trên khung để xoay. u, v là hai vectơ chỉ phương; chỉ khi chéo nhau hai đường mới không nằm trong cùng một mặt phẳng.

Thấy hay? Chia sẻ cho bạn bè: f Facebook 𝕏 X

Bốn vị trí tương đối trong không gian

Trong mặt phẳng, hai đường thẳng chỉ có ba khả năng: song song, trùng nhau hoặc cắt nhau. Nhưng trong không gian Oxyz xuất hiện thêm một trường hợp đặc biệt là chéo nhau — hai đường không song song mà cũng chẳng gặp nhau, vì chúng nằm ở hai mặt phẳng khác nhau. Tổng cộng có bốn vị trí tương đối.

Xét bằng vectơ chỉ phương và điểm

Gọi đường thẳng d₁ đi qua điểm M với vectơ chỉ phương u, đường thẳng d₂ đi qua N với vectơ chỉ phương v. Ta phân loại dựa trên hai câu hỏi: u và v có cùng phương không?hai đường có điểm chung không?

  1. u ∥ v và N nằm trên d₁ → hai đường trùng nhau.
  2. u ∥ v nhưng N không nằm trên d₁ → hai đường song song.
  3. u, v không cùng phương và [u, v]·MN = 0 (đồng phẳng) → hai đường cắt nhau.
  4. u, v không cùng phương và [u, v]·MN ≠ 0 (không đồng phẳng) → hai đường chéo nhau.

Vì sao chỉ không gian mới có "chéo nhau"?

Trong mặt phẳng, hai đường không song song thì bắt buộc phải cắt nhau vì không có "chiều thứ ba" để tránh nhau. Trong không gian, một đường có thể đi ngang bên trên hoặc bên dưới đường kia mà không chạm — giống hai đường ray ở hai tầng cầu vượt. Tích hỗn tạp [u, v]·MN đo đúng "độ lệch tầng" đó: bằng 0 nghĩa là cùng một mặt phẳng (cắt nhau), khác 0 nghĩa là lệch tầng (chéo nhau).

Ứng dụng thực tế

Vị trí tương đối của đường thẳng trong không gian giúp:

Khám phá thêm