Giao diện mới của VnDoc Pro: Dễ sử dụng hơn - chỉ tập trung vào lớp bạn quan tâm. Vui lòng chọn lớp mà bạn quan tâm: Lưu và trải nghiệm
Đóng
Điểm danh hàng ngày
  • Hôm nay +3
  • Ngày 2 +3
  • Ngày 3 +3
  • Ngày 4 +3
  • Ngày 5 +3
  • Ngày 6 +3
  • Ngày 7 +5
Bạn đã điểm danh Hôm nay và nhận 3 điểm!
Nhắn tin Zalo VNDOC để nhận tư vấn mua gói Thành viên hoặc tải tài liệu Hotline hỗ trợ: 0936 120 169
VnDoc.com Lớp 12 Toán 12 Chuyên đề Toán 12
Đóng
Bạn đã dùng hết 1 lần làm bài Trắc nghiệm miễn phí. Mời bạn mua tài khoản VnDoc PRO để tiếp tục! Tìm hiểu thêm
Mua VnDoc PRO chỉ từ 79.000đ

Bài tập Phương trình mặt phẳng mức độ Thông hiểu Vận Dụng

Chuyên đề Toán 12 Có đáp án chi tiết

Bài tập phương trình mặt phẳng có lời giải

Trong chương trình Toán lớp 12, chuyên đề phương trình mặt phẳng đóng vai trò quan trọng trong phần hình học không gian. Không chỉ yêu cầu học sinh nắm vững lý thuyết, chuyên đề này còn đòi hỏi khả năng vận dụng linh hoạt vào các dạng bài thực tế và thi cử. Bài viết dưới đây cung cấp hệ thống bài tập phương trình mặt phẳng ở mức độ Thông hiểu và Vận dụng, kèm lời giải chi tiết, rõ ràng, giúp học sinh từng bước củng cố kiến thức và nâng cao tư duy giải toán. Đây là tài liệu hữu ích cho quá trình ôn thi học kỳ và kỳ thi THPT Quốc gia.

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 35 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 35 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu!!
00:00:00
  • Câu 1: Thông hiểu
    Tìm phương trình mặt phẳng thích hợp

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng có phương trình (P)x + 2y + 2z - 1 = 0(Q):x + 2y - z - 3 = 0 và mặt cầu (S):(x - 1)^{2} + (y + 2)^{2} + z^{2} = 5. Mặt phẳng (\alpha) vuông với mặt phẳng (P),(Q) đồng thời tiếp xúc với mặt cầu (S).

    Hướng dẫn:

    Mặt cầu (S):(x - 1)^{2} + (y + 2)^{2} + z^{2} = 5 có tâm I(1; - 2;0) và bán kính R = \sqrt{5}

    Gọi \overrightarrow{n_{\alpha}} là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (\alpha)

    Ta có : {\overrightarrow{n}}_{\alpha} = \overrightarrow{n_{P}} \land {\overrightarrow{n}}_{Q} \Rightarrow \overrightarrow{n_{\alpha}} = ( - 6;3;0) = - 3(2; - 1;0) = - 3\overrightarrow{n_{1}}

    Lúc đó mặt phẳng (\alpha) có dạng :2x - y + m = 0.

    Do mặt phẳng (\alpha) tiếp xúc với mặt cầu (S)

    \Rightarrow d\left( I,(\alpha) \right) = \sqrt{5} \Leftrightarrow \frac{|m + 4|}{\sqrt{5}} = \sqrt{5} \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} m = 1 \\ m = - 9 \\ \end{matrix} \right.

    Vậy phương trình mặt phẳng (\alpha):2x - y + 1 = 0 hoặc 2x - y - 9 = 0.

  • Câu 2: Thông hiểu
    Chọn phương án đúng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm G(1;4;3). Viết phương trình mặt phẳng cắt các trục Ox,Oy,Oz lần lượt tại A,B,C sao cho G là trọng tâm tứ diện OABC?

    Hướng dẫn:

    +) Do A,B,C lần lượt thuộc các trục Ox,Oy,Oznên A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c).

    +) Do G là trọng tâm tứ diện OABC nên \left\{ \begin{matrix} x_{G} = \frac{x_{O} + x_{A} + x_{B} + x_{C}}{4} \\ y_{G} = \frac{y_{O} + y_{A} + y_{B} + y_{C}}{4} \\ z_{G} = \frac{y_{O} + y_{A} + y_{B} + y_{C}}{4} \\ \end{matrix} \right.

    suy ra a = 4,b = 16,c = 12.

    +) Vậy phương trình đoạn chắn của mặt phẳng (ABC) là: \frac{x}{4} + \frac{y}{16} + \frac{z}{12} = 1.

  • Câu 3: Thông hiểu
    Tìm khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, tam giácABC cóA(1,2, - 1),B( - 2,1,0),C(2,3,2). Điểm G là trọng tâm của tam giác ABC. Khoảng cách từ A đến mặt phẳng (OGB) bằng bao nhiêu?

    Hướng dẫn:

    Do G là trọng tâm tam giác \Delta ABC \Rightarrow G\left( \frac{1}{3},2,\frac{1}{3} \right)

    Gọi \overrightarrow{n} là một vtpt của mặt phẳng (OGB)

    \Rightarrow \overrightarrow{n} = \overrightarrow{OG} \land \overrightarrow{OB} = \left( - \frac{1}{3}, - \frac{2}{3},\frac{13}{3} \right)

    Phương trình mặt phẳng:

    (OGB):x + 2y - 13z = 0 \Rightarrow d\left( A,(OGB) \right) = \frac{3\sqrt{174}}{29}

  • Câu 4: Thông hiểu
    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, gọi (P)là mặt phẳng chứa trục Oy và tạo với mặt phẳng y + z + 1 = 0 góc 60^{0}. Phương trình mặt phẳng (P) là:

    Hướng dẫn:

    +) Mặt phẳng (P)chứa trục Oy nên có dạng: Ax + Cz = 0\ \ \ \ (A^{2} + C^{2} \neq 0).

    +) Mặt phẳng (P) tạo với mặt phẳng y + z + 1 = 0 góc 60^{0} nên cos60^{0} = \frac{\left| \overrightarrow{n_{(P)}}.\overrightarrow{n_{(Q)}} \right|}{\left| \overrightarrow{n_{(P)}} \right|.\left| \overrightarrow{n_{(Q)}} \right|}.

    \Leftrightarrow \frac{1}{2} = \frac{|C|}{\sqrt{A^{2} + C^{2}}.\sqrt{2}} \Leftrightarrow \sqrt{A^{2} + C^{2}} = \sqrt{2}|C|

    \Leftrightarrow A^{2} - C^{2} = 0 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} A = C \\ A = - C \\ \end{matrix} \right.

    Phương trình mặt phẳng (P) là: \left\lbrack \begin{matrix} x - z = 0 \\ x + z = 0 \\ \end{matrix} \right.

  • Câu 5: Nhận biết
    Xác định phương trình mặt phẳng (P)

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho ba điểm A(2;1;3);B(3;0;2);C(0; - 2;1) . Phương trình mặt phẳng (P) đi qua A,B và cách C một khoảng lớn nhất?

    Hướng dẫn:

    Hình vẽ minh họa

    Gọi H,K lần lượt là hình chiếu C của lên mp(P) và doạn thẳng AB

    Ta có : CH = d\left( I,(P) \right) \leq CK \Rightarrow d\left( C,(P) \right) lớn nhất khi H \equiv K. Khi đó mặt phẳng (P) đi qua A,B và vuông với mặt phẳng (ABC)

    Ta có \overrightarrow{n_{p}} = \left\lbrack \overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} \right\rbrack \land \overrightarrow{AB} = ( - 9, - 6, - 3)

    \Rightarrow (P):3x + 2y + z - 11 = 0

  • Câu 6: Thông hiểu
    Xác định số mặt phẳng thỏa mãn yêu cầu

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, có bao nhiêu mặt phẳng song song với mặt phẳng (P):\ \ x + y + z - 6 = 0 và tiếp xúc với mặt cầu (S):x^{2} + y^{2} + z^{2} = 12?

    Hướng dẫn:

    +) Mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P) có dạng: x + y + z + D = 0\ \ (D \neq - 6).

    +) Do mặt phẳng (Q)tiếp xúc với mặt cầu (S):x^{2} + y^{2} + z^{2} = 12 nên d(I;(Q)) = R với Ilà tâm cầu, R là bán kính mặt cầu.

    Tìm được D = 6 hoặc D = - 6(loại) Vậy có 1 mặt phẳng thỏa mãn.

  • Câu 7: Vận dụng
    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz,cho (P):x + 4y - 2z - 6 = 0 ,(Q):x - 2y + 4z - 6 = 0. Lập phương trình mặt phẳng (\alpha) chứa giao tuyến của(P),(Q) và cắt các trục tọa độ tại các điểm A,B,C sao cho hình chóp O.ABC là hình chóp đều.

    Hướng dẫn:

    Chọn M(6;0;0),N(2;2;2) thuộc giao tuyến của(P),(Q)

    Gọi A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c) lần lượt là giao điểm của (\alpha) với các trục Ox,Oy,Oz

    \Rightarrow (\alpha):\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1(a,b,c \neq 0)

    (\alpha) chứa M,N \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} \frac{6}{a} = 1 \\ \frac{2}{a} + \frac{2}{b} + \frac{2}{c} = 1 \\ \end{matrix} \right.

    Hình chóp O.ABC là hình chóp đều\Rightarrow OA = OB = OC

    \Rightarrow |a| = |b| = |c|

    Vây phương trình x + y + z - 6 = 0.

  • Câu 8: Thông hiểu
    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, (\alpha)là mặt phẳng đi qua điểm A(2; - 1;5) và vuông góc với hai mặt phẳng (P):3x - 2y + z + 7 = 0 và (Q):5x - 4y + 3z + 1 = 0. Phương trình mặt phẳng (\alpha) là:

    Hướng dẫn:

    Mặt phẳng (P) có một VTPT là \overrightarrow{n_{P}} = (3; - 2;1)

    Mặt phẳng (Q) có một VTPT là\overrightarrow{n_{Q}} = (5; - 4;3)

    Mặt phẳng (\alpha)vuông góc với 2 mặt phẳng (P):3x - 2y + z + 7 = 0,(Q):5x - 4y + 3z + 1 = 0 nên có một VTPT là \overrightarrow{n_{P}} = \left\lbrack \overrightarrow{n_{P}},\overrightarrow{n_{Q}} \right\rbrack = ( - 2; - 4; - 2).

    Phương trình mặt phẳng (\alpha) là: x + 2y + z - 5 = 0

  • Câu 9: Thông hiểu
    Tìm phương trình mặt phẳng thích hợp

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hình cầu (S):(x - 1)^{2} + (y - 2)^{2} + (z - 3)^{2} = 1. Phương trình mặt phẳng (\alpha) chứa trục Oz và tiếp xúc với (S)

    Hướng dẫn:

    Mặt phẳng (\alpha) chứa trục Oz có dạng: Ax + By = 0\left( A^{2} + B^{2} \neq 0 \right)

    Ta có: d\left( I,(\alpha) \right) = 3 \Leftrightarrow \frac{|A + 2B|}{\sqrt{A^{2} + B^{2}}} = 1

    \Leftrightarrow 4AB + B^{2} = 0 \Leftrightarrow 4A + B = 0.

    Chọn A = 3,B = - 4 \Rightarrow (\alpha):3x - 4y = 0

  • Câu 10: Thông hiểu
    Chọn phương án thích hợp

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua hai điểm A(1;1;1), B(0;2;2) đồng thời cắt các tia Ox,Oy lần lượt tại hai điểm M,N (không trùng với gốc tọa độO) sao cho OM = 2ON

    Hướng dẫn:

    Gọi M(a;0;0),N(0;b;0) lần lượt là giao điểm của (P) với các tia Ox,Oy(a,b > 0)

    Do OM = 2ON \Leftrightarrow a = 2b \Rightarrow \overrightarrow{MN}( - 2b;b;0) = - b(2; - 1;0) .

    Đặt \overrightarrow{u}(2; - 1;0)

    Gọi \overrightarrow{n} là môt vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P) \Rightarrow \overrightarrow{n} = \left\lbrack \overrightarrow{u},\overrightarrow{AB} \right\rbrack = ( - 1;2;1)

    Phương trình măt phẳng (P):x - 2y - z + 2 = 0.

  • Câu 11: Thông hiểu
    Xác định số cặp mặt phẳng song song với nhau

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho 4 mặt phẳng (P):x - 2y + 4x - 3 = 0, (Q) - 2x + 4y - 8z + 5 = 0, (R):3x - 6y + 12z - 10 = 0, (W):4x - 8y + 8z - 12 = 0. Có bao nhiêu cặp mặt phẳng song song với nhau.

    Hướng dẫn:

    Hai mặt phẳng song song khi \frac{a}{a'} = \frac{b}{b'} = \frac{c}{c'} \neq \frac{d}{d'}

    Xét (P) và (Q): \frac{1}{- 2} = \frac{- 2}{4} = \frac{4}{- 8} \neq \frac{- 3}{5} \Rightarrow (P) \parallel (Q)

    Xét (P) và (R): \frac{1}{3} = \frac{- 2}{- 6} = \frac{4}{12} \neq \frac{- 3}{- 10} \Rightarrow (P) \parallel (R)

    \Rightarrow (Q) \parallel(R)

    Xét (P) và (W): \frac{1}{4} = \frac{- 2}{- 8} \neq \frac{4}{8}

    Xét (Q) và (W): \frac{- 2}{4} = \frac{4}{- 8} \neq \frac{- 8}{8}

    Xét (R) và (W): \frac{3}{4} = \frac{- 6}{- 8} \neq \frac{12}{8}.

    Vậy có 3 cặp mặt phẳng song song.

  • Câu 12: Thông hiểu
    Chọn đáp án thích hợp

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, gọi (\alpha)là mặt phẳng song song với mặt phẳng (\beta):2x - 4y + 4z + 3 = 0 và cách điểm A(2; - 3;4) một khoảng k = 3. Phương trình của mặt phẳng (\alpha) là:

    Hướng dẫn:

    Vì (\alpha)//(\beta) \Rightarrow (\alpha):2x - 4y + 4z + m = 0(m \neq 3)

    Giả thiết có d\left( A,(\alpha) \right) = 3 \Leftrightarrow \frac{|32 + m|}{6} = 3

    \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} m = - 14 \\ m = - 50 \\ \end{matrix} \right.

    Vậy (\alpha):x - 2y + 2z - 7 = 0, (\alpha):x - 2y + 2z - 25 = 0

  • Câu 13: Thông hiểu
    Tìm các giá trị thực của tham số m và n

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng (\alpha):3x + (m - 1)y + 4z - 2 = 0, (\beta):nx + (m + 2)y + 2z + 4 = 0. Với giá trị thực của m,n bằng bao nhiêu để (\alpha) song song (\beta)

    Hướng dẫn:

    Để (\alpha) song song (\beta) \Rightarrow \frac{3}{n} = \frac{m - 1}{m + 2} = \frac{4}{2} \neq \frac{4}{- 2}

    \Leftrightarrow m = - 3;n = 6.

    Vậy m = - 3;n = 6.

  • Câu 14: Vận dụng cao
    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho tứ diện ABCD có điểm A(1;1;1),B(2;0;2),C( - 1; - 1;0),D(0;3;4). Trên các cạnh AB,AC,AD lần lượt lấy các điểm B',C',D' thỏa: \frac{AB}{AB'} + \frac{AC}{AC'} + \frac{AD}{AD'} = 4. Viết phương trình mặt phẳng (B'C'D') biết tứ diện AB'C'D' có thể tích nhỏ nhất?

    Hướng dẫn:

    Áp dụng bất đẳng thức AM - GM ta có:

    4 = \frac{AB}{AB'} + \frac{AC}{AC'} + \frac{AD}{AD'} \geq 3\sqrt[3]{\frac{AB.AC.AD}{AB'.AC'.AD'}}

    \Rightarrow \frac{AB^{'}.AC^{'}.AD^{'}}{AB.AC.AD} \geq \frac{27}{64}

    \Rightarrow \frac{V_{AB'C'D'}}{V_{ABCD}} = \frac{AB'.AC'.AD'}{AB.AC.AD} \geq \frac{27}{64}

    \Rightarrow V_{AB'C'D'} \geq \frac{27}{64}V_{ABCD}

    Để V_{AB'C'D'} nhỏ nhất khi và chỉ khi \frac{AB'}{AB} = \frac{AC'}{AC} = \frac{AD'}{AD} = \frac{3}{4}

    \Rightarrow \overrightarrow{AB'} = \frac{3}{4}\overrightarrow{AB} \Rightarrow B'\left( \frac{7}{4};\frac{1}{4};\frac{7}{4} \right)

    Lúc đó mặt phẳng (B'C'D') song song với mặt phẳng (BCD)và đi qua B'\left( \frac{7}{4};\frac{1}{4};\frac{7}{4} \right)

    \Rightarrow (B'C'D'):16x + 40y - 44z + 39 = 0.

  • Câu 15: Vận dụng
    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm N(1;1;1). Viết phương trình mặt phẳng (P) cắt các trục Ox,Oy,Oz lần lượt tại A,B,C (không trùng với gốc tọa độ O) sao cho N là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC?

    Hướng dẫn:

    Gọi A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c) lần lượt là giao điểm của (P) với các trục Ox,Oy,Oz

    \Rightarrow (P):\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1(a,b,c \neq 0)

    Ta có: \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {N \in \left( P \right)} \\ {NA = NB} \\ {NA = NC} \end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} = 1} \\ {\left| {a - 1} \right| = \left| {b - 1} \right|} \\ {\left| {a - 1} \right| = \left| {c - 1} \right|} \end{array}} \right. \Leftrightarrow a = b = c = 3 \Rightarrow x + y + z - 3 = 0

  • Câu 16: Thông hiểu
    Chọn phương án thích hợp

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz,cho hai đường thẳng d_{1},d_{2}lần lượt có phương trình d_{1}:\frac{x - 2}{2} = \frac{y - 2}{1} = \frac{z - 3}{3}, d_{2}:\frac{x - 1}{2} = \frac{y - 2}{- 1} = \frac{z - 1}{4}. Phương trình mặt phẳng (\alpha) cách đều hai đường thẳng d_{1},d_{2} là:

    Hướng dẫn:

    Ta có d_{1} đi qua A(2;2;3) và có \overrightarrow{u_{d_{1}}} = (2;1;3), d_{2} đi qua B(1;2;1) và có \overrightarrow{u_{d_{2}}} = (2; - 1;4)

    \overrightarrow{AB} = ( - 1;1; - 2);\left\lbrack \overrightarrow{u_{d_{1}}};\overrightarrow{u_{d_{2}}} \right\rbrack = (7; - 2; - 4);

    \Rightarrow \left\lbrack \overrightarrow{u_{d_{1}}};\overrightarrow{u_{d_{2}}} \right\rbrack\overrightarrow{AB} = - 1 \neq 0 nên d_{1},d_{2} chéo nhau.

    Do (\alpha) cách đều d_{1},d_{2} nên (\alpha) song song với d_{1},d_{2} \Rightarrow \overrightarrow{n_{\alpha}} = \left\lbrack \overrightarrow{u_{d_{1}}};\overrightarrow{u_{d_{2}}} \right\rbrack = (7; - 2; - 4)

    \Rightarrow (\alpha) có dạng 7x - 2y - 4z + d = 0

    Theo giả thiết thì d\left( A,(\alpha) \right) = d\left( B,(\alpha) \right)

    \Leftrightarrow \frac{|d - 2|}{\sqrt{69}} = \frac{|d - 1|}{\sqrt{69}} \Leftrightarrow d = \frac{3}{2}

    \Rightarrow (\alpha):14x - 4y - 8z + 3 = 0

  • Câu 17: Thông hiểu
    Xác định phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P):x + 2y - z + 1 = 0. Gọi mặt phẳng (Q) là mặt phẳng đối xứng của mặt phẳng (P) qua trục tung. Khi đó phương trình mặt phẳng (Q) là?

    Hướng dẫn:

    Gọi M(x,y,z) là điểm bất kỳ thuộc mặt phẳng (P).

    Điểm M'( - x,y, - z) là điểm đối xứng của Mqua trục tung \Rightarrow (Q): - x + 2y + z + 1 = 0 là mặt phẳng đi qua M' và là mặt phẳng đối xứng của(P)

    Vậy x - 2y - z - 1 = 0.

  • Câu 18: Vận dụng cao
    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho mặt cầu (S):(x - 1)^{2} + (y - 2)^{2} + (z - 3)^{2} = 9, điểm A(0;0;2). Phương trình mặt phẳng (P) đi qua A và cắt mặt cầu (S) theo thiết diện là hình tròn (C)có diện tích nhỏ nhất ?

    Hướng dẫn:

    Mặt cầu (S) có tâm I(1,2,3),R = 3.

    Ta có IA < R nên điểm Anằm trong mặt cầu.

    Ta có : d\left( I,(P) \right) = \sqrt{R^{2} - r^{2}}

    Diện tích hình tròn (C) nhỏ nhất \Leftrightarrow rnhỏ nhất \Leftrightarrow d\left( I,(P) \right) lớn nhất.

    Do d\left( I,(P) \right) \leq IA \Rightarrow \max d\left( I,(P) \right) = IA Khi đó mặt phẳng(P) đi qua A và nhận \overrightarrow{IA} làm vtpt

    \Rightarrow (P):x + 2y + z - 2 = 0

  • Câu 19: Thông hiểu
    Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz. Cho hai mặt phẳng (\alpha):x - 2y + 2z - 3 = 0, (\beta):x - 2y + 2z - 8 = 0. Khoảng cách giữa hai mặt phẳng (\alpha),(\beta) là bao nhiêu?

    Hướng dẫn:

    Lấy M(1,0,1) thuộc mặt phẳng (\alpha).

    Ta có d\left( (\alpha),(\beta) \right) = d\left( M,(\beta) \right) = \frac{5}{\sqrt{1 + ( - 2)^{2} + 2^{2}}} = \frac{5}{3}.

    Vậy d\left( (\alpha),(\beta) \right) = \frac{5}{3}.

  • Câu 20: Thông hiểu
    Tìm tọa độ điểm M

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz,tọa độ điểm M nằm trên trục Oy và cách đều hai mặt phẳng: (P):x + y - z + 1 = 0 và (Q):x - y + z - 5 = 0 là:

    Hướng dẫn:

    Ta có M \in Oy \Rightarrow M(0;m;0)

    Giả thiết có d\left( M,(P) \right) = d\left( M,(Q) \right)

    \Leftrightarrow \frac{|m + 1|}{\sqrt{3}} = \frac{| - m - 5|}{\sqrt{3}} \Leftrightarrow m = - 3

    Vậy M(0; - 3;0)

  • Câu 21: Vận dụng
    Viết phương trình mặt phẳng (P)

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, gọi (P) là mặt phẳng song song với mặt phẳng Oxz và cắt mặt cầu (x - 1)^{2} + (y + 2)^{2} + z^{2} = 12 theo đường tròn có chu vi lớn nhất. Phương trình của (P) là:

    Hướng dẫn:

    Mặt phẳng (P) cắt mặt cầu (x - 1)^{2} + (y + 2)^{2} + z^{2} = 12 theo đường tròn có chu vi lớn nhất nên mặt phẳng (P) đi qua tâm I(1; - 2;0).

    Phương trình mặt phẳng (P) song song với mặt phẳng Oxz có dạng :Ay + B = 0

    Do (P) đi qua tâm I(1; - 2;0)có phương trình dạng: y + 2 = 0.

  • Câu 22: Thông hiểu
    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, mặt phẳng (\alpha) đi qua điểm M(5;4;3) và cắt các tia Ox,Oy,Oz các đoạn bằng nhau có phương trình là:

    Hướng dẫn:

    Gọi A(a;0;0),\ B(0;a;0),\ C(0;0;a)(a \neq 0)là giao điểm của mặt phẳng (\alpha) và các tia Ox,Oy,Oz.

    Phương trình mặt phẳng (\alpha)qua A, B, C là: \frac{x}{a} + \frac{y}{a} + \frac{z}{a} = 1.

    Mặt phẳng (\alpha) qua điểm M(5;4;3) \Rightarrow a = 12

    Ta có \frac{x}{12} + \frac{y}{12} + \frac{z}{12} = 1 \Leftrightarrow x + y + z - 12 = 0

  • Câu 23: Vận dụng
    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, gọi (\alpha) là mặt phẳng qua G(1;2;3) và cắt các trục Ox,Oy,Oz lần lượt tại các điểm A,B,C (khác gốc O) sao cho G là trọng tâm của tam giác ABC. Khi đó mặt phẳng (\alpha) có phương trình:

    Hướng dẫn:

    Phương pháp tự luận

    Gọi A(a; 0; 0), B(0; b; 0), C(0;0;c) là giao điểm của mặt phẳng (\alpha) các trục Ox, Oy, Oz

    Phương trình mặt phẳng (\alpha) :\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1 (a,b,c \neq 0) .

    Ta có G là trọng tâm tam giác ABC

    \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} \frac{a}{3} = 1 \\ \frac{b}{3} = 2 \\ \frac{c}{3} = 3 \\ \end{matrix} \right.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} a = 3 \\ b = 6 \\ c = 9 \\ \end{matrix} \right.

    \Rightarrow (\alpha):\frac{x}{3} + \frac{y}{6} + \frac{z}{9} = 1 \Leftrightarrow 6x + 3y + 2z - 18 = 0

  • Câu 24: Vận dụng
    Tìm phương trình mặt phẳng thích hợp

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho mặt phẳng (\alpha) đi qua điểm M(1;2;3) và cắt các trục Ox, Oy, Oz lần lượt tại A , B , C ( khác gốc toạ độ O ) sao cho M là trực tâm tam giác ABC . Mặt phẳng (\alpha) có phương trình là:

    Hướng dẫn:

    Hình vẽ minh họa

    Cách 1: Gọi H là hình chiếu vuông góc của Ctrên AB, K là hình chiếu vuông góc B trên AC.M là trực tâm của tam giác ABC khi và chỉ khi M = BK \cap CH

    Ta có : \left. \ \begin{matrix} AB\bot CH \\ AB\bot CO \\ \end{matrix} \right\} \Rightarrow AB\bot(COH) \Rightarrow AB\bot OM\ (1) (1)

    Chứng minh tương tự, ta có: AC\bot OM (2).

    Từ (1) và (2), ta có: OM\bot(ABC)

    Ta có: \overrightarrow{OM}(1;2;3).

    Mặt phẳng (\alpha)đi qua điểm M(1;2;3) và có một VTPT là \overrightarrow{OM}(1;2;3) nên có phương trình là:

    (x - 1) + 2(y - 2) + 3(z - 3) = 0 \Leftrightarrow x + 2y + 3z - 14 = 0.

    Cách 2:

    +) Do A,B,C lần lượt thuộc các trục Ox,Oy,Oznên A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c)(a,b,c\ \ \neq 0).

    Phương trình đoạn chắn của mặt phẳng (ABC) là: \frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1.

    +) Do M là trực tâm tam giác ABC nên \left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{AM}.\overrightarrow{BC} = 0 \\ \overrightarrow{BM}.\overrightarrow{AC} = 0 \\ M \in (ABC) \\ \end{matrix} \right. .

    Giải hệ điều kiện trên ta được a,b,c

    Vậy phương trình mặt phẳng: x + 2y + 3z - 14 = 0.

  • Câu 25: Vận dụng cao
    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P):x + 2y - 2z + 1 = 0, 2 điểm A(1;0;0),B( - 1;2;0)(S):(x - 1)^{2} + (y - 2)^{2} + z^{2} = 25. Viết phương trình mặt phẳng (\alpha) vuông với mặt phẳng (P), song song với đường thẳng AB, đồng thời cắt mặt cầu (S) theo đường tròn có bán kính bằng r = 2\sqrt{2}?

    Hướng dẫn:

    Mặt cầu (S):(x - 1)^{2} + (y - 2)^{2} + z^{2} = 5 có tâm I(1;2;0) và bán kính R = \sqrt{5}

    Gọi \overrightarrow{n_{\alpha}} là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (\alpha)

    Ta có : {\overrightarrow{n}}_{\alpha} = \left\lbrack \overrightarrow{n_{P}},\overrightarrow{AB} \right\rbrack \Rightarrow \overrightarrow{n_{\alpha}} = (4;4;6) = 2(2;2;3) = 2\overrightarrow{n_{1}}

    Lúc đó mặt phẳng (\alpha) có dạng: 2x + 2y + 3z + m = 0

    Gọi J là hình chiếu của I lên mặt phẳng (\alpha)

    Ta có :R^{2} = r^{2} + IJ^{2} \Rightarrow IJ^{2} = 17

    \Rightarrow d\left( I,(\alpha) \right) = \sqrt{17} \Leftrightarrow |6 + m| = 17 \Leftrightarrow m = 11 hoặc m = - 23

    Vậy phương trình mặt phẳng (\alpha):2x + 2y + 3z + 11 = 0 hoặc 2x + 2y + 3z - 23 = 0

  • Câu 26: Vận dụng
    Tìm các giá trị b và c theo yêu cầu

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho A(1;0;0), B(0;b;0), C(0;0;c), (b > 0,c > 0) và mặt phẳng (P):y - z + 1 = 0. Xác định b và c biết mặt phẳng (ABC) vuông góc với mặt phẳng (P) và khoảng cách từ O đến (ABC) bằng \frac{1}{3}.

    Hướng dẫn:

    Phương trình mặt phẳng (ABC) có dạng \frac{x}{1} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1 \Leftrightarrow bcx + cy + bz - bc = 0

    Theo giả thiết: \left\{ \begin{matrix} (ABC)\bot(P) \\ d\left( O,(ABC) \right) = \frac{1}{3} \\ \end{matrix} \right.

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} c - b = 0 \\ \frac{| - bc|}{\sqrt{(bc)^{2} + c^{2} + b^{2}}} = \frac{1}{3} \\ \end{matrix} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} b = c \\ \frac{b^{2}}{\sqrt{b^{4} + 2b^{2}}} = \frac{1}{3} \\ \end{matrix} \right.

    \Leftrightarrow 3b^{2} = \sqrt{b^{4} + 2b^{2}} \Leftrightarrow 8b^{4} = 2b^{2}

    \Leftrightarrow b = \frac{1}{2} \Rightarrow c = \frac{1}{2}

  • Câu 27: Thông hiểu
    Tìm các giá trị thực của tham số m thỏa mãn yêu cầu

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng (P):x + my + (m - 1)z + 2 = 0, (Q):2x - y + 3z - 4 = 0. Giá trị số thực m để hai mặt phẳng (P),(Q) vuông góc

    Hướng dẫn:

    Để 2 mặt phẳng (P),(Q) vuông góc

    \Rightarrow {\overrightarrow{n}}_{p}.\overrightarrow{n_{Q}} = 0 \Leftrightarrow 1.2 + m.( - 1) + (m - 1).3 = 0 \Leftrightarrow m = \frac{1}{2}.

    Vậy m = \frac{1}{2}.

  • Câu 28: Thông hiểu
    Định phương trình mặt phẳng thỏa mãn yêu cầu

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho tứ diện ABCD có các đỉnh A(1;2;1), B( - 2;1;3), C(2; - 1;3) và D(0;3;1). Phương trình mặt phẳng (\alpha) đi qua A,B đồng thời cách đều C,D

    Hướng dẫn:

    Trường hợp 1:CD \parallel (P)

    \overrightarrow{n_{P}} = \overrightarrow{AB} \land \overrightarrow{CD} = ( - 6; - 10; - 14) = - 2(3;5;7) \Rightarrow (P):3x + 5y + 7z - 20 = 0

    Trường hợp 2:(P) đi qua trung điểm I(1;1;2) của CD

    \overrightarrow{n_{P}} = \overrightarrow{AB} \land \overrightarrow{AI} = (1;3;3) \Rightarrow (P):x + 3y + 3z - 10 = 0.

  • Câu 29: Vận dụng
    Lập phương trình mặt phẳng theo yêu cầu

    Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz,cho \mathbf{3}điểm A(1;1; - 1),B(1;1;2),C( - 1;2; - 2) và mặt phẳng (P):x - 2y + 2z + 1 = 0. Lập phương trình mặt phẳng (\alpha) đi qua A, vuông góc với mặt phẳng (P) cắt đường thẳng BC tại I sao cho IB = 2IC biết tọa độ điểm I là số nguyên

    Hướng dẫn:

    Do I,B,C thẳng hàng và IB = 2IC

    \Rightarrow \left\lbrack \begin{matrix} \overrightarrow{IB} = 2\overrightarrow{IC} \\ \overrightarrow{IB} = - 2\overrightarrow{IC} \\ \end{matrix} \right.\ \Rightarrow \left\lbrack \begin{matrix} I( - 3;3; - 6) \\ I\left( - \frac{1}{3};\frac{5}{3}; - \frac{2}{3} \right) \\ \end{matrix} \right.

    Vì tọa độ điểm I là số nguyên nên I( - 3;3; - 6)

    Lúc đó mặt phẳng (\alpha) đi qua A,I( - 3;3; - 6) và vuông góc với mặt phẳng (P)

    \Rightarrow (\alpha):2x - y - 2z - 3 = 0.

  • Câu 30: Vận dụng
    Tìm mặt phẳng (P) thỏa mãn điều kiện cho trước

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm M(1;2;3). Mặt phẳng(P) qua Mcắt các tia Ox,Oy,Oz lần lượt tại A,B,C sao cho thể tích khối tứ diện OABC nhỏ nhất có phương trình là:

    Hướng dẫn:

    +) Mặt phẳng(P) cắt các tia Ox,Oy,Oz lần lượt tại A,B,C nên 

    A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c)(a,b,c > 0).

    Phương trình mặt phẳng (P)\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1.

    +) Mặt phẳng(P) qua M nên \frac{1}{a} + \frac{2}{b} + \frac{3}{c} = 1.

    Ta có 1 = \frac{1}{a} + \frac{2}{b} + \frac{3}{c} \geq 3\sqrt[3]{\frac{6}{abc}} \Leftrightarrow abc \geq 162

    +) Thể tích khối tứ diện OABC bằng V = \frac{1}{6}abc \geq 27.

    Thể tích khối tứ diện OABC nhỏ nhất khi \frac{1}{a} = \frac{2}{b} = \frac{3}{c} = \frac{1}{3} suy ra a = 3,b = 6,c = 9.

    Phương trình mặt phẳng(P)\frac{x}{3} + \frac{y}{6} + \frac{z}{9} = 1 hay 6x + 3y + 2z - 18 = 0.

  • Câu 31: Thông hiểu
    Chọn kết quả thích hợp

    Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz,cho 2 đường thẳng d_{1}:\frac{x}{2} = \frac{y - 1}{- 1} = \frac{z}{1}d_{2}:\frac{x - 1}{1} = \frac{y}{2} = \frac{z + 1}{1} . Viết phương trình mặt phẳng (\alpha) vuông góc với d_{1},cắt Oz tại A và cắt d_{2} tại B (có tọa nguyên) sao cho AB = 3.

    Hướng dẫn:

    Do mặt phẳng (\alpha) vuông góc với d_{1} \Rightarrow 2x - y + z + m = 0.

    Mặt phẳng (\alpha) cắt Oz tại A(0;0; - m) , cắt d_{2} tại B\left( {m + 1,2m,m - 1} \right)

     \Rightarrow \overrightarrow{AB} = (m + 1,2m,2m - 1) \Rightarrow \sqrt{9m^{2} - 2m + 2} = 3

    \Leftrightarrow 9m^{2} - 2m - 7 = 0 \Leftrightarrow m = 1,m = - \frac{7}{9}.

    Vậy mặt phẳng (\alpha):2x - y + z + 1 = 0.

  • Câu 32: Thông hiểu
    Xác lập phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho hai mặt phẳng (P)x + y + z - 3 = 0, (Q):2x + 3y + 4z - 1 = 0. Lập phương trình mặt phẳng (\alpha) đi qua A(1;0;1) và chứa giao tuyến của hai mặt phẳng (P),(Q)?

    Hướng dẫn:

    Gọi M,N là các điểm thuộc giao tuyến của hai mặt phẳng (P),(Q).

    M,N thỏa hệ phương trình :\left\{ \begin{matrix} x + y + z - 3 = 0 \\ 2x + 3y + 4z - 1 = 0 \\ \end{matrix} \right.

    Cho x = 7 \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} y + z = - 4 \\ 3y + 4z = - 13 \\ \end{matrix} \right.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} y = - 3 \\ z = - 1 \\ \end{matrix} \right.\ \Rightarrow M(7; - 3; - 1).

    Cho x = 6 \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} y + z = - 3 \\ 3y + 4z = - 11 \\ \end{matrix} \right.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} y = - 1 \\ z = - 2 \\ \end{matrix} \right.\ \Rightarrow N(6; - 1; - 2).

    Lúc đó mặt phẳng (\alpha) chứa 3 điểm A,N,M \Rightarrow (\alpha):7x + 8y + 9z - 16 = 0.

  • Câu 33: Vận dụng
    Xác định phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hình cầu (S):(x - 1)^{2} + (y - 2)^{2} + (z - 3)^{2} = 16. Phương trình mặt phẳng (\alpha) chứa Oy cắt hình cầu (S) theo thiết diện là đường tròn có chu vi bằng 8\pi

    Hướng dẫn:

    Phương trình mặt phẳng (\alpha):Ax + Cz = 0\left( A^{2} + C^{2} \neq 0 \right)

    Ta có : 2\pi r = 8\pi \Leftrightarrow r = 4.

    Mà (S) có tâm I(1,2,3),R=4

    Do R = r = 4 \Rightarrow I \in (\alpha) \Leftrightarrow A + 3C = 0

    Chọn A = 3,C = - 1 \Rightarrow(\alpha):3x - z = 0

  • Câu 34: Vận dụng
    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm M(1;2;3). Gọi (\alpha) là mặt phẳng chứa trục Oy và cách M một khoảng lớn nhất. Phương trình của (\alpha) là:

    Hướng dẫn:

    Hình vẽ minh họa

    +) Gọi H,Klần lượt là hình chiếu vuông góc của Mtrên mặt phẳng(\alpha) và trục Oy.

    Ta có : K(0;2;0)

    d(M,(\alpha)) = MH \leq MK

    Vậy khoảng cách từ M đến mặt phẳng(\alpha) lớn nhất khi mặt phẳng(\alpha)qua K và vuông góc với MK.

    Phương trình mặt phẳng: x + 3z = 0

  • Câu 35: Thông hiểu
    Định phương trình mặt phẳng (Q)

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P):2x - 3y + 5z - 4 = 0. Gọi mặt phẳng (Q) là mặt phẳng đối xứng của mặt phẳng (P) qua mặt phẳng (Oxz). Khi đó phương trình mặt phẳng (Q) là?

    Hướng dẫn:

    Gọi M(x,y,z) là điểm bất kỳ thuộc mặt phẳng (P).

    Điểm M'(x, - y,z) là điểm đối xứng của Mqua trục tung

    \Rightarrow (Q):2x + 3y + 5z - 4 = 0 là mặt phẳng đi qua M' và là mặt phẳng đối xứng của (P).

    Vậy (P):2x + 3y + 5z - 4 = 0.

0/35
35 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (3%):
    2/3
  • Thông hiểu (60%):
    2/3
  • Vận dụng (29%):
    2/3
  • Vận dụng cao (9%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
  • Điểm thưởng: 0
Làm lại
Bạn còn 1 lượt làm bài tập miễn phí. Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để học không giới hạn nhé! Bạn đã HẾT lượt làm bài tập miễn phí! Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để làm Trắc nghiệm không giới hạn và tải tài liệu nhanh nhé!
Mua ngay Đổi điểm

Đấu trường Bài tập Phương trình mặt phẳng mức độ Thông hiểu Vận Dụng

Đang tìm đối thủ...

Đang tải...

Tạo phòng ngay Đấu trường chung
1
36 Bài viết đã được lưu
Xác thực tài khoản!

Theo Nghị định 147/2024/ND-CP, bạn cần xác thực tài khoản trước khi sử dụng tính năng này. Chúng tôi sẽ gửi mã xác thực qua SMS hoặc Zalo tới số điện thoại mà bạn nhập dưới đây:

Số điện thoại chưa đúng định dạng!
Số điện thoại này đã được xác thực!
Bạn có thể dùng Sđt này đăng nhập tại đây!
Lỗi gửi SMS, liên hệ Admin
Sắp xếp theo
Xóa Đăng nhập để Gửi
Tìm bài trong mục này