Giải việc đo khoảng cách tới một đường
Đường vuông góc, đường xiên và khoảng cách · Toán lớp 7
Cập nhật: 28/10/2026 · Mục tiêu L7-35-B5
Đoạn vuông góc giải bài ngắn nhất trong một mô hình và một miền điểm cuối cụ thể. Đo thực và phương án thực hiện còn cần dữ liệu về đường đích, tiếp cận và dụng cụ.
Sau bài này, em có thể:
- Chọn và giải thích đoạn ngắn nhất đúng phạm vi.
- Phân biệt lời giải mô hình, đo thực và tính khả thi.
Cần biết trước: Biết khoảng cách, ngắn nhất và so đường xiên.
Cách học: Đọc kiến thức, làm theo hai ví dụ đầu rồi thử các bài cơ bản. Nếu mắc ở một bước, mở gợi ý trước; sau khi tự làm mới mở lời giải chi tiết. Phần chuyên sâu là tự chọn và có thể học trong lượt sau.
Với công thức hoặc bảng dài, em có thể vuốt ngang trong khung để xem đầy đủ.
1. Kiến thức và phương pháp
Quy ước chung của bài: mỗi khi dùng bộ ký hiệu $A,d,H$ cho đoạn vuông góc và đường xiên, luôn có $A\notin d$, $H\in d$ và $AH\perp d$ tại $H$. Các điểm cuối của đường xiên được xét phải thuộc chính đường $d$ và khác $H$.
Với điểm ngoài $A$ và cả đường thẳng $d$ được phép chọn, chân vuông góc $H$ cho đoạn ngắn nhất duy nhất. Nếu chỉ được chọn một đoạn của $d$, phải kiểm chân có thuộc đoạn ấy không.
Ví dụ bờ cong, vật cản hoặc điểm không được tiếp cận thay đổi mô hình. Ghi rõ giả thiết và dữ kiện đo thật; một sơ đồ hay phép tính có điều kiện chưa xác nhận phương án ngoài thực tế.
2. Ví dụ có hướng dẫn từng bước
Ví dụ 1. Chọn điểm cuối ngắn nhất
Cơ bản
Đề bài
Trong mô hình phẳng, điểm ngoài $A$ cần nối bằng đoạn ngắn nhất tới đường thẳng $d$. Chọn điểm cuối.
Nghĩ từ đâu?
Điểm đạt độ dài nhỏ nhất là chân vuông góc.
Lời giải từng bước
-
Hạ $AH\perp d$ với $H\in d$.
-
Mọi điểm khác $H$ cho đường xiên dài hơn $AH$, nên chọn điểm cuối $H$.
Kiểm lại và rút kinh nghiệm
Kết luận giả sử mọi điểm trên cả đường $d$ đều được phép làm điểm cuối.
Ví dụ 2. So hai phương án trên mô hình
Cơ bản
Đề bài
Sơ đồ cho $AH=4$ m vuông góc $d$, $AB=6$ m là đường xiên. Chọn đoạn ngắn hơn và căn cứ.
Nghĩ từ đâu?
Các số minh họa phù hợp định lý vuông góc ngắn nhất.
Lời giải từng bước
-
$AH<AB$ vì đoạn vuông góc ngắn hơn đường xiên.
-
Chọn $AH$ dài $4$ m trong mô hình.
Kiểm lại và rút kinh nghiệm
Chưa gọi đây là kết quả đo thực nếu mới có sơ đồ.
Ví dụ 3. Kế hoạch đo có giới hạn
Cơ bản
Đề bài
Lập kế hoạch dựng và đo khoảng cách tới một đường thẳng bằng ê ke.
Nghĩ từ đâu?
Tách bước dựng quan hệ và bước đọc độ dài.
Lời giải từng bước
-
Qua điểm ngoài dựng đường vuông góc, đánh dấu chân trên đường đích; kiểm ê ke đúng góc vuông.
-
Đo đoạn tới chân, ghi đơn vị và độ chính xác. Chưa thực hiện thì ghi kế hoạch, không điền số giả định như kết quả thật.
Kiểm lại và rút kinh nghiệm
Không dùng kích thước ảnh hoặc nét gấp khúc để thay phép đo.
Ví dụ 4. Chân không nằm trong miền cho phép
Cơ bản
Đề bài
Chân vuông góc nằm ngoài phần bờ được phép tiếp cận. Có giữ phương án tới chân như một phương án thực hiện được không?
Nghĩ từ đâu?
Kiểm miền điểm cuối của bài thực tế.
Lời giải từng bước
-
Không; chân đạt tối thiểu trên cả đường nhưng không thuộc phần được phép chọn.
-
Cần mô hình lại phần bờ và các ràng buộc tiếp cận, rồi tìm phương án trong miền ấy. Chưa khảo sát thì chỉ nêu kết quả mô hình cũ có điều kiện.
Kiểm lại và rút kinh nghiệm
Không biến nghiệm hình học ngoài miền thành phương án thi công.
Ví dụ 5. Kiểm mô hình đường đích
Cơ bản
Đề bài
Bờ thực tế cong nhưng sơ đồ dùng đường thẳng. Kết luận đoạn vuông góc có tự áp dụng chính xác cho cả bờ cong không?
Nghĩ từ đâu?
Định lý vừa học có đường đích là đường thẳng.
Lời giải từng bước
-
Không tự động; điểm gần nhất tới một đường cong cần xét hình dạng và miền thực khác.
-
Có thể dùng mô hình thẳng như gần đúng trên phạm vi phù hợp, nhưng phải ghi giả thiết và sai số, chưa xác nhận phương án thực khi chưa kiểm.
Kiểm lại và rút kinh nghiệm
Không thêm kết quả về đường cong chưa được chứng minh.
Ví dụ 6. Điểm ngắn nhất trong đoạn không chứa chân
Cơ bản
Đề bài
$AH\perp d$; miền điểm cuối là đoạn $BC$ với thứ tự $H,B,C$ trên $d$. Chứng minh chọn $B$ ngắn nhất trong đoạn ấy.
Nghĩ từ đâu?
Xét điểm $X$ bất kỳ trong $BC$ khác $B$; thứ tự $H,B,X$ tạo góc tù tại $B$ và góc nhọn tại $X$.
Lời giải từng bước
-
Với mọi $X$ trong đoạn $BC$ khác $B$, có thứ tự $H,B,X$. Lập luận góc tù tại $B$, góc nhọn tại $X$ cho $AX>AB$.
-
Tại $X=B$, độ dài là $AB$, nên $B$ đạt nhỏ nhất duy nhất trong đoạn $BC$.
Kiểm lại và rút kinh nghiệm
Không chọn $H$ vì nó nằm ngoài đoạn điểm cuối cho phép.
Ví dụ 7. Loại phương án trái hình học
Chuyên sâu · tự chọn
Đề bài
Một mô hình có khoảng cách vuông góc $AH=3$ m. Hai phương án được ghi “đường xiên” dài $2{,}8$ m và $4$ m. Kiểm trước khi chọn.
Nghĩ từ đâu?
Đường xiên thật sự phải dài hơn ba mét.
Lời giải từng bước
-
$2{,}8<3$ nên phương án đầu không phù hợp tên đường xiên trong mô hình ấy.
-
$4>3$ không trái điều kiện cần, nhưng vẫn phải kiểm điểm cuối và thực tế. Trong cả đường không hạn chế, $AH=3$ m mới là nhỏ nhất.
Kiểm lại và rút kinh nghiệm
Không chọn số nhỏ nhất trong danh sách trước khi kiểm dữ kiện tồn tại.
Ví dụ 8. Tối thiểu chi phí từ độ dài
Chuyên sâu · tự chọn
Đề bài
Chi phí giả định là $20$ đơn vị tiền cho mỗi mét đoạn nối thẳng, không phí khác. Mọi điểm trên $d$ đều được chọn và $AH=5$ m. Tìm chi phí nhỏ nhất theo mô hình.
Nghĩ từ đâu?
Đơn giá dương giữ thứ tự độ dài khi nhân.
Lời giải từng bước
-
Độ dài nhỏ nhất là $AH=5$ m, đạt tại chân vuông góc.
-
Chi phí nhỏ nhất $20\cdot5=100$ đơn vị tiền; mọi đường xiên dài hơn nên chi phí lớn hơn.
Kiểm lại và rút kinh nghiệm
Giá là giả định toán học, chưa là báo giá hoặc phương án thực hiện.
3. Những lỗi cần tránh
| Lỗi | Cách tự phát hiện và sửa |
|---|---|
| Chọn số nhỏ nhất trước khi kiểm hình học. | Kiểm loại đoạn và khả năng tồn tại. |
| Nghiệm mô hình luôn là phương án thực hiện được. | Kiểm miền điểm cuối, vật cản và dữ liệu thực. |
4. Mười hai bài tự luyện có gợi ý và lời giải riêng
Bài 1–4 giữ bốn nhiệm vụ nền tảng của bài học. Bài 5–8 luyện củng cố và vận dụng; bài 9–12 là phần chuyên sâu tự chọn. Viết lời giải vào vở, thử mở gợi ý trước khi xem lời giải. Với nhiệm vụ đo, vẽ hoặc khảo sát, ghi lại dữ kiện và kết quả thực của em.
Bài 1
Cơ bản
Trong mô hình phẳng, điểm ngoài $A$ cần nối bằng đoạn ngắn nhất tới đường thẳng $d$. Chọn điểm cuối.
Gợi ý bài 1
Điểm đạt độ dài nhỏ nhất là chân vuông góc.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 1
-
Hạ $AH\perp d$ với $H\in d$.
-
Mọi điểm khác $H$ cho đường xiên dài hơn $AH$, nên chọn điểm cuối $H$.
Tự kiểm
Kết luận giả sử mọi điểm trên cả đường $d$ đều được phép làm điểm cuối.
Bài 2
Cơ bản
Mô hình cho $AH=3$ m vuông góc $d$, $AB=5$ m là đường xiên. Chọn chiều dài ngắn nhất trong hai đoạn và nêu căn cứ.
Gợi ý bài 2
Dùng tính chất vuông góc ngắn hơn đường xiên.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 2
-
$AH<AB$ vì một đoạn vuông góc, một đường xiên tới cùng đường từ cùng điểm.
-
Chọn $AH$ dài $3$ m.
Tự kiểm
Giữ đúng dữ kiện $3$ m và $5$ m của mô hình.
Bài 3
Cơ bản
Trên giấy riêng vẽ điểm ngoài đường; dựng đoạn khoảng cách bằng ê ke. Ghi tên chân, quan hệ vuông góc và một đường xiên để so.
Gợi ý bài 3
Dựng thật trước khi ghi kết quả quan sát.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 3
-
Vẽ $d$, $A\notin d$; dựng $H\in d$ sao cho $AH\perp d$.
-
Chọn $B\in d$, $B\ne H$, nối $AB$; ghi $AH<AB$. Đo theo bản vẽ nếu đã làm, còn chưa làm thì ghi kế hoạch.
Tự kiểm
Không lấy độ dài pixel hoặc số mẫu làm kết quả đo.
Bài 4
Cơ bản
Bờ thực tế cong hoặc chân vuông góc ở nơi không được tiếp cận. Có giữ nguyên kết luận về phương án thi công thực từ sơ đồ thẳng không?
Gợi ý bài 4
Kiểm riêng giả thiết mô hình và miền khả thi.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 4
-
Không. Tính chất chỉ giải mô hình đường thẳng với điểm cuối được phép chọn.
-
Cần xét bờ thực, giới hạn đoạn, khả năng tiếp cận và sai số. Khi chưa khảo sát, chỉ ghi phương án mô hình có điều kiện.
Tự kiểm
Không nói đã đo hoặc thực hiện khi mới có một sơ đồ.
Bài 5
Cơ bản
Mô hình có $K\in a$, $PK\perp a$ tại $K$, $PK=2{,}5$ m; một đường xiên từ $P$ tới chính đường $a$ dài $3{,}1$ m. Chọn ngắn hơn.
Gợi ý bài 5
So cùng điểm đầu và cùng đường đích.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 5
-
Đoạn vuông góc $PK$ ngắn hơn đường xiên.
-
Chọn $2{,}5$ m trong hai đoạn theo mô hình.
Tự kiểm
Đổi đơn vị nếu hai số được báo khác đơn vị trước khi so.
Bài 6
Cơ bản
Cần nối điểm ngoài tới một bờ thẳng nhưng chỉ được chọn điểm trên một đoạn có chứa chân vuông góc. Chân có còn là nghiệm của bài hạn chế không?
Gợi ý bài 6
Kiểm điểm đạt nhỏ nhất có nằm trong miền mới không.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 6
-
Có. Chân vẫn thuộc đoạn được phép, nên đoạn vuông góc là một ứng viên hợp lệ.
-
Mọi điểm khác trong đoạn cũng nằm trên cả đường và cho đường xiên dài hơn. Vì vậy chân vẫn đạt nhỏ nhất duy nhất trong miền hạn chế.
Tự kiểm
Khác với đoạn không chứa chân, ở đây nghiệm cũ vẫn khả thi.
Bài 7
Cơ bản
Một bản dựng dùng ê ke nhưng tâm điểm ngoài bị đặt lệch: đoạn tạo góc vuông với đường đích mà không qua đúng điểm đầu. Đã đo đúng khoảng cách yêu cầu chưa?
Gợi ý bài 7
Hai điều kiện điểm đầu và vuông góc đều cần.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 7
-
Chưa; đoạn ấy đo từ một điểm khác, không phải điểm được yêu cầu.
-
Cần dựng lại đường vuông góc qua đúng điểm đầu rồi đo tới chân; góc vuông riêng lẻ không sửa được sai điểm.
Tự kiểm
Không chọn một thuộc tính đúng để bỏ qua thuộc tính còn thiếu.
Bài 8
Cơ bản
Khoảng cách mô hình là $4$ m, một đường gấp khúc dài $4{,}5$ m. Có từ hai số ấy tính được độ dài mọi đường xiên không?
Gợi ý bài 8
Giá trị tối thiểu không xác định toàn bộ các đoạn khác.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 8
-
Mọi đường xiên thật sự chỉ biết phải dài hơn $4$ m.
-
Độ dài từng đường xiên còn tùy điểm cuối; số $4{,}5$ m của một đường gấp khúc không xác định chúng.
Tự kiểm
Không dùng một số đo thuộc loại đường khác làm độ dài của mọi ứng viên.
Mở rộng tự chọn: giải thích và suy luận thêm
Đọc kỹ điều kiện của từng bài. Có thể học phần này ở lượt sau; lời giải đi qua từng bước để em theo dõi và tự kiểm.
Bài 9
Chuyên sâu · tự chọn
$AH\perp d$, miền cuối là đoạn $BC$ với $H,B,C$ theo thứ tự. Nếu $AB=7$ m, $AC=9$ m, nêu giá trị nhỏ nhất trong đoạn và giải thích cho mọi điểm.
Gợi ý bài 9
Điểm gần chân hơn trong cùng phía tạo đường xiên ngắn hơn.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 9
-
Với mỗi $X\in BC$, $X\ne B$, thứ tự $H,B,X$ cho góc $ABX$ tù, góc $AXB$ nhọn; suy $AX>AB$.
-
Tại $B$, đoạn dài $7$ m, nên nhỏ nhất trong đoạn là $7$ m; không cần biết $AH$ để có kết luận này.
Tự kiểm
Đã xét mọi điểm trong đoạn, không chỉ hai đầu $B,C$.
Bài 10
Chuyên sâu · tự chọn
Chi phí giả định $30$ đơn vị tiền/mét, khoảng cách vuông góc $4$ m. Có thêm phí cố định $10$ cho mọi phương án. Mọi điểm trên đường thẳng $d$ đều được phép chọn làm điểm cuối. Tìm chi phí nhỏ nhất.
Gợi ý bài 10
Phí cố định giống nhau không đổi phương án độ dài nhỏ nhất.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 10
-
Mọi phương án có chi phí $30L+10$ với $L\ge4$ m, bằng tại chân.
-
Nhỏ nhất là $30\cdot4+10=130$ đơn vị tiền.
Tự kiểm
Đơn giá dương và cùng phí cho mọi phương án là giả thiết của kết luận.
Bài 11
Chuyên sâu · tự chọn
Nếu đi tới chân vuông góc bị chặn nhưng một đường xiên mở, có thể chỉ vì đường xiên dài hơn mà loại nó khỏi mọi phương án thực không?
Gợi ý bài 11
Tối thiểu hình học và khả thi thực là hai điều kiện khác nhau.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 11
-
Không. Đoạn tới chân tuy ngắn nhất trong mô hình không ràng buộc nhưng có thể không thực hiện được.
-
Cần tìm phương án trong tập đường và điểm cuối thật sự được phép; đường xiên dài hơn vẫn có thể là ứng viên khả thi. Chưa đủ dữ kiện để chọn phương án thực cụ thể.
Tự kiểm
Không tự dựng dữ kiện địa hình hoặc chi phí chưa có.
Bài 12
Chuyên sâu · tự chọn
$AH=6$ m, $AH\perp d$ và mọi điểm trên $d$ đều cho phép. Chứng minh không có hai điểm cuối phân biệt cùng đạt độ dài nhỏ nhất.
Gợi ý bài 12
Dấu bằng chỉ tại chân vuông góc.
Lời giải chi tiết và tự kiểm bài 12
-
Giá trị nhỏ nhất là $6$ m, đạt tại $H$. Với mọi $X\ne H$ trên $d$, có $AX>AH=6$ m.
-
Vậy một điểm cuối khác $H$ không thể cũng đạt nhỏ nhất; nghiệm điểm cuối là duy nhất.
Tự kiểm
Khẳng định duy nhất ở đây nói điểm cuối, không phải chỉ giá trị chi phí.
5. Tự kiểm sau khi học
Dùng khoảng cách và tam giác bằng nhau để học đường trung trực.
Đối chiếu kết quả với đúng giả thiết, đơn vị và yêu cầu của đề. Nếu sai, giữ bài làm đầu và tìm bước cần sửa trước khi giải lại. Có thể dùng cách khác khi giải thích được vì sao các bước hợp lệ.
6. Tải học liệu miễn phí
Phiếu in dưới đây thuộc mô-đun Đường vuông góc, đường xiên và khoảng cách. Bài học trên web có thêm ví dụ, bài luyện và lời giải để em tự học.