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 Trắc nghiệm Toán 12 Kết nối tri thức
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 trắc nghiệm Toán 12 KNTT Bài 15 (Mức độ Khó)

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 20 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 20 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: Vận dụng
    Xác định phương trình đường thẳng d

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC có A(2;1; - 2),B(4; - 1;1),C(0; - 3;1). Phương trình d đi qua trọng tâm của tam giác ABC và vuông góc với mặt phẳng (ABC) là

    Hướng dẫn:

    Gọi G là trọng tâm ABC, ta có G(2 ; -1 ; 0)

    Gọi \overrightarrow{a_{d}} là vectơ chỉ phương của d

    \overrightarrow{AB} = (2; - 2;3)

    \overrightarrow{AC} = ( - 2; - 4;3)

    d\bot(ABC) \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} d\bot AB \\ d\bot AC \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} {\overrightarrow{a}}_{d}\bot\overrightarrow{AB} \\ {\overrightarrow{a}}_{d}\bot\overrightarrow{AC} \\ \end{matrix} ight.

    \Rightarrow {\overrightarrow{a}}_{d} = \left\lbrack \overrightarrow{AB};\overrightarrow{AC} ightbrack = (6; - 12; - 12) = 6(1; - 2; - 2)

    d đi qua G(2; - 1;0) và có vectơ chỉ phương là \overrightarrow{a_{d}} = (1; - 2; - 2)

    Vậy phương trình tham số của d là \left\{ \begin{matrix} x = 2 + t \\ y = - 1 - 2t \\ z = - 2t \\ \end{matrix} ight.

  • Câu 2: Vận dụng
    Tìm phương trình đường thẳng thích hợp

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d_{1}:\frac{x}{2} = \frac{y - 1}{- 1} = \frac{z + 2}{1} và d_{2}:\left\{ \begin{matrix} x = - 1 + 2t \\ y = 1 + t \\ z = 3 \\ \end{matrix} \right.. Phương trình đường thẳng vuông góc với (P):7x + y - 4z = 0 và cắt hai đường thẳng d_{1},\ d_{2} là:

    Hướng dẫn:

    Gọi d là đường thẳng cần tìm

    Gọi A = d \cap d_{1},B = d \cap d_{2}

    A \in d_{1} \Rightarrow A(2a;1 - a; - 2 + a)

    B \in d_{2} \Rightarrow B( - 1 + 2b;1 + b;3)

    \overrightarrow{AB} = ( - 2a + 2b - 1;a + b; - a + 5)

    (P)có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n_{P}} = (7;1; - 4)

    d\bot(P) \Leftrightarrow \overrightarrow{AB},\overrightarrow{n_{p}} cùng phương

    \Leftrightarrow có một số k thỏa \overrightarrow{AB} = k\overrightarrow{n_{p}}

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} - 2a + 2b - 1 = 7k \\ a + b = k \\ - a + 5 = - 4k \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} - 2a + 2b - 7k = 1 \\ a + b - k = 0 \\ - a + 4k = - 5 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} a = 1 \\ b = - 2 \\ k = - 1 \\ \end{matrix} ight.

    d đi qua điểm A(2;0; - 1) và có vectơ chỉ phương \overrightarrow{a_{d}} = \overrightarrow{n_{P}} = (7;1 - 4)

    Vậy phương trình của d là \frac{x - 2}{7} = \frac{y}{1} = \frac{z + 1}{- 4}

  • Câu 3: Thông hiểu
    Chọn phương án đúng

    Cho hai đường thẳng trong không gian Oxyz:(D):\ \frac{x\ - \ x_{1}}{a_{1}} = \frac{y\ - \ y_{1}}{a_{2}} = \frac{z\ - \ z_{1}}{a_{3}},(d):\ \frac{x\ - \ x_{2}}{b_{1}} = \frac{y\ - \ y_{2}}{b_{2}} = \frac{z\ - \ z_{2}}{b_{3}}. Với a_{1},\ \ a_{2},\ \ a_{3},\ \ b_{1},\ \ b_{2},\ \ b_{3} \neq \ 0. Gọi \overrightarrow{a} = \left( \ a_{1},\ \ a_{2},\ \ a_{3} \right);\ \ \overrightarrow{b} = \left( \ b_{1},\ \ b_{2},\ \ b_{3} \right) và \overrightarrow{AB} = \left( \ x_{2}\ - \ x_{1},\ \ y_{2}\ - \ y_{1},\ \ z_{2}\ - \ z_{1} \right). (D) và (d) song song khi và chỉ khi:

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \left\lbrack \overrightarrow{a},\overrightarrow{b} \right\rbrack.\overrightarrow{AB} = 0 \Rightarrow (D) và (d) cùng nằm trong một mặt phẳnga_{1}:a_{2}:a_{3} = b_{1}:b_{2}:b_{3} \Leftrightarrow \frac{a_{1}}{b_{1}} = \frac{a_{2}}{b_{2}} = \frac{a_{3}}{b_{3}} \Rightarrow (D) và (d) cùng phương A\left( x_{1},y_{1},z_{1} \right) \in (D) và A \notin (d) \Rightarrow (D) và (d) song song.

  • Câu 4: Vận dụng
    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \ d:\frac{x}{2} = \frac{y - 1}{- 1} = \frac{z + 1}{- 1} và điểm A(1;1;1). Hai điểm B, C di động trên đường thẳng d sao cho mặt phẳng (OAB) vuông góc với mặt phẳng (OAC).Gọi điểmB' là hình chiếu vuông góc của điểm B lên đường thẳng AC. Biết rằng quỹ tích các điểm B' là đường tròn cố định, tính bán kính r đường tròn này.

    Hướng dẫn:

    Nhận xét rằng đường thẳng OA vuông góc với d. Vẽ mp(P) chứa d và vuông góc với OA, phương trình (P) là x + y + z = 0.

    Ta thấy mp(P) đi qua O, mà mặt phẳng (OAB) vuông góc với mặt phẳng (OAC) nên \widehat{BOC} = 90^{o} hay OB\bot OC.

    Ta có B' thuộc mặt cầu (S) đường kính OA có tâm I\left( \frac{1}{2};\frac{1}{2};\frac{1}{2} \right), bán kính R = \frac{\sqrt{3}}{2}.

    Mặt khác B' thuộc mặt phẳng (ABC) chứa A và d. Phương trình (ABC):

    2x + 5y - z - 6 = 0.

    Vậy B' \in (C) = (S) \cap (ABC) có r = \sqrt{R^{2} - h^{2}}.

    với h = d\left( I;(ABC) \right) = \frac{\sqrt{30}}{10} nên r = \sqrt{R^{2} - h^{2}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{3}\sqrt{\mathbf{5}}}{\mathbf{10}}.

  • Câu 5: Vận dụng
    Tính giá trị biểu thức

    Trong hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d_{1}:\left\{ \begin{matrix} x = 2 + t \\ y = 2 + t \\ z = - 1 - 2t \end{matrix} \right., d_{2}:\frac{x - 2}{4} = \frac{y - 2}{- 3} = \frac{z - 2}{- 1} và điểm N(4;4;1). Gọi d là đường thẳng vuông góc chung của d_{1} và d_{2}, điểm M(a;b;c) thuộc d. Khi độ dài MN ngắn nhất thì a + b + c bằng?

    Hướng dẫn:

    Vào MENU 9 1 2 nhập: 1 = 1 = 2 = và 4 = - 3 = 1 = suy ra \overrightarrow{u_{d}} = (1;1;1).

    Gọi AB là đoạn vuông góc chung, với A(2 + a;2 + a; - 1 - 2a) \in d_{1},B(2 + 4b;2 - 3b;2 - b) \in d_{2} ta có:

    \overrightarrow{AB}//\overrightarrow{u_{d}} = (1;1;1) suy ra:

    4b - a = - 3b - a = 3 + 2a - b \Rightarrow a = - 1,b = 0.

    Vậy phương trình d:\frac{x - 2}{1} = \frac{y - 2}{1} = \frac{z - 2}{1}.

    M là hình chiếu vuông góc của N trên d. Trong MENU 1 ghi

    \frac{x + y + z}{3} CALC nhập 2 = 2 = - 1 = \ \ = Sto M, bấm 6 + 3M = kết quả bằng 9.

  • Câu 6: Thông hiểu
    Tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng

    Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \Delta:\frac{x}{1} = \frac{y}{2} = \frac{z}{- 1} và mặt phẳng (\alpha):x - y + 2z = 0. Góc giữa đường thẳng \Delta và mặt phẳng (\alpha) bằng

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    ∆ có vectơ chỉ phương là \overrightarrow{u} = (1;2; - 1)

    (α) có vectơ pháp tuyến là \overrightarrow{n} = (1; - 1;2)

    \sin\widehat{\left( \Delta;(\alpha) ight)} = \frac{\left| \overrightarrow{u}.\overrightarrow{n} ight|}{\left| \overrightarrow{u} ight|.\left| \overrightarrow{n} ight|} = \frac{\left| 1.1 + 2.( - 1) + ( - 1).2 ight|}{\sqrt{1^{2} + 2^{2} + ( - 1)^{2}}.\sqrt{1^{2} + ( - 1)^{2} + 2^{2}}} = \frac{1}{2}

    \Rightarrow \widehat{\left( \Delta;(\alpha) ight)} = 30^{0}.

  • Câu 7: Thông hiểu
    Tính bán kính mặt cầu

    Cho hai điểm A,B cố định trong không gian có độ dài AB là 4. Biết rằng tập hợp các điểm M trong không gian sao cho MA = 3MB là một mặt cầu. Bán kính mặt cầu đó bằng

    Hướng dẫn:

    Gọi I là điểm thỏa mãn \overrightarrow{IA} = 9\overrightarrow{IB}

    \Leftrightarrow 9\overrightarrow{IB} - \overrightarrow{IA} = \overrightarrow{0} \Rightarrow IB = \frac{1}{8}AB = \frac{1}{2},IA = \frac{9}{2}

    Từ MA = 3MB ta có:

    MI^{2} + IA^{2} + 2.\overrightarrow{MI}.\overrightarrow{IA} = 9\left( MI^{2} + IB^{2} + 2.\overrightarrow{MI}.\overrightarrow{IB} \right).

    8MI^{2} = IA^{2} - 9IB^{2} \Rightarrow MI^{2} = \frac{9}{4} \Rightarrow MI = \frac{3}{2}.

    Vậy bán kính mặt cầu bằng \frac{3}{2}.

  • Câu 8: Vận dụng cao
    Điểm đối xứng qua đường thẳng

    Cho điểm {m{A(2, - 1,1)}} và đường thẳng (\Delta ):\left\{ \begin{array}{l}y + z - 4 = 0\\2x - y - z + 2 = 0\end{array} ight.. Gọi A'  là điểm đối xứng của A qua (\triangle) . Tọa độ điểm A'  là:

    Hướng dẫn:

    Đưa phương trình (\triangle) về dạng tham số: \left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 4 - t\\z = t\end{array} ight.

    Gọi (P) là mặt phẳng qua A và vuông góc với (\triangle).

    Phương trình mp (P) có dạng - y + z + D = 0 , qua A nên D =  -2

    Phương trình (P) là: y - z + 2 = 0

    Thế x, y, z từ phương trình (\triangle) vào phương trình (P) được t=1

    \Rightarrow (\triangle ) \cap (\alpha ) = (1,3,1).

    I là trung điểm của AA' nên: {x_{A'}} + 2 = 2;{y_{A'}} - 1 = 6;{z_{A'}} + 1 = 2

    \Rightarrow A'(0,7,1).

  • Câu 9: Thông hiểu
    Định phương trình tổng quát của mặt phẳng

    Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) song song và cách đều hai đường thẳng (D):x = 2t - 1;\ \ \ y = t + 2;\ \ \ z = 1 - 3t và (d):x - y - 1 = 0;\ \ \ z + 2 = 0

    Hướng dẫn:

    (D) qua M( - 1,2,1) và có vecto chỉ phương \overrightarrow{a} = (2,1, - 3)

    Cho y = t \Rightarrow x = t + 1;z = - 2 \Rightarrow (d):x = t + 1;y = t;z = - 2

    (d) qua N(1,0, - 2) và có vecto chỉ phương \overrightarrow{b} = (1,1,0)

    Pháp vecto của (P):\overrightarrow{n} = \left\lbrack \overrightarrow{a},\overrightarrow{b} \right\rbrack = (3, - 3,1)

    (P) qua trung điểm E\left( 0,1, - \frac{1}{2} \right) của đoạn MN.

    \Rightarrow (P):\ 3(x - 0) - 3(y - 1) + 1\left( z + \frac{1}{2} \right) = 0 \Leftrightarrow 6x - 6y + 2z + 5 = 0

  • Câu 10: Thông hiểu
    Xét tính đúng sai của các nhận định

    Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng (d):\frac{x - 1}{2} = \frac{y + 2}{3} = \frac{z - 4}{1} và đường thẳng (\Delta):\frac{x + 1}{2} = \frac{y}{- 1} = \frac{z + 2}{- 1}.

    a) Đường thẳng (d) qua điểm M(1; - 2;4) và có một vectơ chỉ phương \overrightarrow u = \left( {2;3;1} \right).Đúng||Sai

    b) Đường thẳng qua điểm N( - 5;2; - 2) và có một vectơ chỉ phương  \overrightarrow{v} = (2; - 1; - 1) .Sai||Đúng

    c) Đường thẳng (d) có phương trình tham số \left\{ \begin{matrix} x = 1 + 2t \\ y = - 2 + 3t \\ z = 4 + t \end{matrix} \right.\ ;\left( t\mathbb{\in R} \right) và đường thẳng \Delta có phương trình tham số \left\{ \begin{matrix} x = - 1 + 2t' \\ y = - t' \\ z = - 2 - t' \end{matrix} \right.\ ;\left( t'\mathbb{\in R} \right).Đúng||Sai

    d) Đường thẳng (d) và đường thẳng \Delta vuông góc và cắt nhau.Sai||Đúng

    Đáp án là:

    Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng (d):\frac{x - 1}{2} = \frac{y + 2}{3} = \frac{z - 4}{1} và đường thẳng (\Delta):\frac{x + 1}{2} = \frac{y}{- 1} = \frac{z + 2}{- 1}.

    a) Đường thẳng (d) qua điểm M(1; - 2;4) và có một vectơ chỉ phương \overrightarrow u = \left( {2;3;1} \right).Đúng||Sai

    b) Đường thẳng qua điểm N( - 5;2; - 2) và có một vectơ chỉ phương  \overrightarrow{v} = (2; - 1; - 1) .Sai||Đúng

    c) Đường thẳng (d) có phương trình tham số \left\{ \begin{matrix} x = 1 + 2t \\ y = - 2 + 3t \\ z = 4 + t \end{matrix} \right.\ ;\left( t\mathbb{\in R} \right) và đường thẳng \Delta có phương trình tham số \left\{ \begin{matrix} x = - 1 + 2t' \\ y = - t' \\ z = - 2 - t' \end{matrix} \right.\ ;\left( t'\mathbb{\in R} \right).Đúng||Sai

    d) Đường thẳng (d) và đường thẳng \Delta vuông góc và cắt nhau.Sai||Đúng

    a) Đúng

    b) Sai

    c) Đúng

    d) Sai

    Phương án a) đúng vì dựa vào phương trình chính tắc ta thấy đường thẳng (d) qua điểm M(1; - 2;4) và có một vectơ chỉ phương \overrightarrow{u} = (2;3;1).

    Phương án b) sai vì: \frac{- 5 + 1}{2} = \frac{2}{- 1} \neq \frac{- 2 + 2}{- 1} do đó điểm N không thuộc đường thẳng \Delta.

    Phương án c) đúng vì từ phương trình d:\frac{x - 1}{2} = \frac{y + 2}{3} = \frac{z - 4}{1} = t suy ra \left\{ \begin{matrix} x = 1 + 2t \\ y = - 2 + 3t \\ z = 4 + t \end{matrix} \right.\ ;\left( t\mathbb{\in R} \right)

    Và từ phương trình \Delta:\frac{x + 1}{2} = \frac{y}{- 1} = \frac{z + 2}{- 1} = t' suy ra \left\{ \begin{matrix} x = - 1 + 2t' \\ y = - t' \\ z = - 2 - t' \end{matrix} \right.\ ;\left( t'\mathbb{\in R} \right)

    Phương án d) sai vì

    Đường thẳng (d) có một vectơ chỉ phương \overrightarrow{u} = (2;3;1) và đường thẳng \Delta có một vectơ chỉ phương \overrightarrow{v} = (2; - 1; - 1)

    Ta có \overrightarrow{u}.\overrightarrow{v} = 2.2 + 3.( - 1) + 1.( - 1) = 0 do đó d\bot\Delta.

    Gọi A là giao điểm (nếu có) của d và \Delta, tọa độ A là nghiệm hệ phương trình \left\{ \begin{matrix} 1 + 2t = - 1 + 2t' \\ - 2 + 3t = - t' \\ 4 + t = - 2 - t' \end{matrix} \right.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2t - 2t' = - 2\ \ \ (1) \\ 3t + t' = 2\ \ \ (2) \\ t + t' = - 6\ \ \ (3) \end{matrix} \right.

    Tù (1);(2) \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} t = \frac{1}{4} \\ t' = \frac{5}{4} \end{matrix} \right.

    Khi đó t + t' = \frac{3}{2} không thỏa mãn (3). Vậy hai đường thẳng (d) và \Delta vuông góc nhưng không cắt nhau.

  • Câu 11: Vận dụng cao
    Xác định vectơ pháp tuyến của mặt phẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d:\frac{x - 1}{- 2} = \frac{y + 2}{1} = \frac{z}{2} và điểm A(1;4;2). Gọi (\alpha) là mặt phẳng chứa d sao cho khoảng cách từ A đến (\alpha) lớn nhất. Mặt phẳng (\alpha) có một véctơ pháp tuyến là

    Hướng dẫn:

    Ta có d \subset (\alpha) \Rightarrow d\left( A;(\alpha) \right) \leq d(A;d) \Rightarrow d\left( A;(\alpha) \right)_{\max} = d(A;d)

    Khi hình chiếu của A trên d cũng là hình chiếu của A trên (\alpha).

    Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên d.

    Ta có H \in d:\frac{x - 1}{- 2} = \frac{y + 2}{1} = \frac{z}{2} \Rightarrow H(1 - 2t; - 2 + t;2t).

    AH\bot d \Rightarrow \overrightarrow{AH}.\overrightarrow{u_{d}} = 0. (1) (với \overrightarrow{u_{d}} là một véctơ chỉ phương của d)

    Ta có \left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{AH} = ( - 2t;t - 6;2t - 2) \\ \overrightarrow{u_{d}} = ( - 2;1;2) \\ \end{matrix} \right..

    Từ (1) \Rightarrow 4t + t - 6 + 2(2t - 2) = 0 \Leftrightarrow 9t - 10 = 0 \Leftrightarrow t = \frac{10}{9} \Rightarrow H\left( - \frac{11}{9};\frac{- 8}{9};\frac{20}{9} \right).

    Vậy mặt phẳng (\alpha) có một véctơ pháp tuyến là \overrightarrow{AH} = \left( \frac{- 20}{7};\frac{- 44}{7};\frac{2}{7} \right)

    \Rightarrow \overrightarrow{n_{\alpha}}(10;22; - 1) cũng là một véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng (\alpha).

  • Câu 12: Vận dụng
    Tìm tọa độ điểm M thỏa mãn biểu thức

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(0; - 2; - 1),B( - 2; - 4;3),C(1;3; - 1) và mặt phẳng (P):x + y - 2z - 3 = 0. Tìm điểm M \in (P) sao cho |\overrightarrow{MA} + \overrightarrow{MB} + 2\overrightarrow{MC}| dạt giá trị nhỏ nhất.

    Hướng dẫn:

    Gọi I là điểm sao cho \overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} + 2\overrightarrow{IC} = 0 \Rightarrow I(0;0;0).

    Từ đó:

    |\overrightarrow{MA} + \overrightarrow{MB} + 2\overrightarrow{MC}| = |4\overrightarrow{MI} + (\overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} + 2\overrightarrow{IC})| = 4IM \geq 4IH

    với H là hình chiếu của I trên mặt phẳng (P).

    Từ đó suy ra |\overrightarrow{MA} + \overrightarrow{MB} + 2\overrightarrow{MC}| dạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi M \equiv H.

    Phương trình đường thẳng đi qua I và vuông góc với mặt phẳng (P) là: \left\{ \begin{matrix} x = t \\ y = t \\ z = - 2t \\ \end{matrix} ight..

    Tọa độ diểm H là nghiệm (x;y;z) của hệ

    \left\{ \begin{matrix}x = t \\y = t \\z = - 2t \\x + y - 2z - 3 = 0 \\\end{matrix} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}x = \dfrac{1}{2} \\y = \dfrac{1}{2} \\z = - 1 \\t = \dfrac{1}{2} \\\end{matrix} ight.\ ight.

    Suy ra H = \left( \frac{1}{2};\frac{1}{2}; - 1 ight).

    Vậy, tọa độ điểm M cần tìm là M = \left( \frac{1}{2};\frac{1}{2}; - 1 ight).

  • Câu 13: Vận dụng
    Viết phương trình đường thẳng theo yêu cầu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d:\frac{x - 2}{1} = \frac{y - 1}{2} = \frac{z - 1}{- 1}, mặt cầu (S):(x - 1)^{2} + (y + 3)^{2} + (z + 1)^{2} = 29 và A(1; - 2;1). Đường thẳng \Delta cắt d và (S) lần lượt tại M và N sao cho A là trung điểm của đoạn thẳng MN. Phương trình đường thẳng \Delta là

    Hướng dẫn:

    M \in d \Rightarrow M(2 + t;1 + 2t;1 - t)

    A là trung điểm MN \Rightarrow N( - t; - 5 - 2t;1 + t)

    N \in (S) \Rightarrow 6t^{2} + 14t - 20 = 0

    \Rightarrow \left\lbrack \begin{matrix} t = 1 \Rightarrow \overrightarrow{MN} = ( - 4; - 10;2) = - 2(2;5; - 1) \\ t = - \frac{10}{3} \Rightarrow \overrightarrow{MN} = \left( \frac{14}{3};\frac{22}{3}; - \frac{20}{3} ight) = \frac{2}{3}(7;11; - 10) \\ \end{matrix} ight.

    \Delta đi qua điểm A(1; - 2;1) và có vectơ chỉ phương \overrightarrow{a_{\Delta}} = \overrightarrow{MN}

    Vậy phương trình của \Delta là \frac{x - 1}{2} = \frac{y + 2}{5} = \frac{z - 1}{- 1} và \frac{x - 1}{7} = \frac{y + 2}{11} = \frac{z - 1}{- 10}

  • Câu 14: Vận dụng
    Lập phương trìnhđường thẳng

    Đường thẳng \Delta đi qua điểm M(3;\ 1;\ 1), nằm trong mặt phẳng (\alpha):x + y - z - 3 = 0 và tạo với đường thẳng d:\left\{ \begin{matrix} x = 1 \\ y = 4 + 3t \\ z = - 3 - 2t \end{matrix} \right. một góc nhỏ nhất thì phương trình của \Delta là

    Hướng dẫn:

    Giả sử d \cap (\alpha) = A, trên d lấy điểm B và hạ BH vuông góc với (\alpha) và BK\bot KA sao cho đường thẳng AK//\Delta. Khi đó \widehat{BAK} = \varphi là góc giữa \Delta và d.

    Ta có \sin\varphi = \frac{BK}{BA} \geq \frac{BH}{BA} , dấu bằng có khi K \equiv H. Khi đó \overrightarrow{u_{\Delta}} = \overrightarrow{AH}.

    Ta có đường thẳng AH là giao tuyến của (P) chứa d và vuông góc (\alpha).

    \overrightarrow{n_{P}} = \left\lbrack \overrightarrow{u_{d}},\overrightarrow{n_{\alpha}} \right\rbrack = (1;2;3) nên \overrightarrow{u_{\Delta}} = \left\lbrack \overrightarrow{n_{P}},\overrightarrow{n_{\alpha}} \right\rbrack = (5; - 4;1).

  • Câu 15: Vận dụng
    Tính giá trị của biểu thức

    Trong không gian Oxyz cho hai đường thẳng \Delta:\frac{x}{1} = \frac{y}{1} = \frac{z - 1}{1} và \Delta' = \frac{x - 1}{1} = \frac{y}{2} = \frac{z}{1}. Xét điểm Mthay đổi trong không gian, gọi a,b lần lượt là khoảng cách từ M đến \Delta và \Delta'. Biểu thức a^{2} + 2b^{2}đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khiM \equiv M_{0}\left( x_{0},y_{0},z_{0} \right). Khi đó giá trị x_{0} + y_{0} bằng

    Hướng dẫn:

    Ta có \Delta và \Delta' chéo nhau, gọi A(a;a;a + 1) \in \Delta,B(b + 1;2b;b) \in \Delta' sao cho AB là đoạn vuông góc chung.

    Tính \overrightarrow{AB} = (b + 1 - a;2b - a;b - 1 - a) cùng phương \overrightarrow{u} = (1;0; - 1), suy ra: a = 2b = 0 và A(0;0;1),B(1;0;0).

    Lấy M thuộc đoạn AB thì a = MA,b = MB.

    Khi đó MA^{2} + 2MB^{2} = 3MI^{2} + IA^{2} + 2IB^{2} + 2\overrightarrow{MI}\left( \overrightarrow{IA} + 2\overrightarrow{IB} \right). Chọn M \equiv Ithỏa mãn:

    \overrightarrow{IA} + 2\overrightarrow{IB} = \overrightarrow{0} \Leftrightarrow I\left( \frac{2}{3};0;\frac{1}{3} \right). Vậy x_{0} + y_{0} = \frac{2}{3}.

  • Câu 16: Vận dụng
    Chọn đáp án thích hợp

    Trong không gian với hệ trục tọa độOxyz,cho điểmA(2;3;0),\ \ B(0; - \sqrt{2};0),\ \ M\left( \frac{6}{5}; - \sqrt{2};2 \right)và đường thẳngd:\left\{ \begin{matrix} x = t \\ y = 0 \\ z = 2 - t \end{matrix} \right.\ . Điểm Cthuộcdsao cho chu vi tam giácABClà nhỏ nhất thì độ dài CMbằng

    Hướng dẫn:

    Vì AB không đổi nên ta cần tìm vị trí của C sao cho giá trị của tổng CA + CB nhỏ nhất.

    Ta có:

    T = AC + BC = \sqrt{2(t - 2)^{2} + 9} + \sqrt{t^{2} + (t - 2)^{2} + 2}

    = \sqrt{2t^{2} - 8t + 17} + \sqrt{2t^{2} - 4t + 6} \geq 3\sqrt{3}.

    Dấu bằng có khi t = \frac{7}{5}. Do đó CM = \sqrt{\left( t - \frac{6}{5} \right)^{2} + 2 + t^{2}} = 2.

    Cách 2. Tâm tỉ cự.

    Ghi x^{2} + y^{2} + z^{2} - \frac{(x + 0y - z)^{2}}{2} CALC nhập 2 = 3 = - 2 = có {d_{a}}^{2} = 9. CALC nhập 0 = - \sqrt{2} = - 2 = có {d_{b}}^{2} = 4.

    Gọi I là điểm sao cho 2\overrightarrow{IA} + 3\overrightarrow{IB} = \overrightarrow{0}, tọa độ I(\frac{4}{5};\frac{6 - 2\sqrt{2}}{5};0).

    Sửa thành \frac{(x + 0y - z)}{2} CALC nhập \frac{4}{5} = \frac{6 - 2\sqrt{2}}{5} = - 2 =ta được t = \frac{7}{5}.

    Vậy M là hình chiếu của I trên d, tọa độ M(\frac{7}{5};0;\frac{3}{5}) nên CM = 2.

  • Câu 17: Vận dụng
    Tìm tọa độ giao điểm

    Trong không gian Oxyz, xét mặt phẳng (P) đi qua điểm A(2;1;3) đồng thời cắt các tia Ox,Oy,Oz lần lượt tại M,N,P sao cho tứ diện OMNP có thể tích nhỏ nhất. Giao điểm của đường thẳng \left\{ \begin{matrix} x = 2 + t \\ y = 1 - t \\ z = 4 + t \\ \end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight) với (P) có toạ độ là:

    Hướng dẫn:

    Gọi M(a;0;0),N(0;b;0),P(0;0;c)

    Theo giả thiết, ta có a;b;c là các số dương.

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

    (P) đi qua điểm A (2; 1; 3) nên \frac{2}{a} + \frac{1}{b} + \frac{3}{c} = 1

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

    \Leftrightarrow 1 \geq \frac{3\sqrt[3]{6}}{\sqrt[3]{abc}} \Leftrightarrow \sqrt[3]{abc} \geq 3\sqrt[3]{6} \Leftrightarrow abc \geq 112

    V_{OMNP} = \frac{abc}{6} \geq 27. Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi \left\{ \begin{matrix} \frac{2}{a} = \frac{1}{b} = \frac{3}{c} \\ \frac{2}{a} + \frac{1}{b} + \frac{3}{c} = 1 \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} a = 6 \\ b = 3 \\ c = 9 \\ \end{matrix} ight.

    Vậy (P):\frac{x}{6} + \frac{y}{3} + \frac{z}{9} = 1

    Tọa độ giao điểm của d và (P) là nghiệm của hệ: \left\{ \begin{matrix} x = 2 + t \\ y = 1 - t \\ z = 4 + t \\ \frac{x}{6} + \frac{y}{3} + \frac{z}{9} = 1 \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 4 \\ y = - 1 \\ z = 6 \\ t = 2 \\ \end{matrix} ight..

    Vậy đáp án cần tìm là: (4; - 1;6).

  • Câu 18: Vận dụng
    Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba mặt phẳng (P):x - 2y + z - 1 = 0;(Q):x - 2y + z + 8 =0;(R):x - 2y + z - 4 = 0. Một đường thẳng d thay đổi cắt ba mặt (P),(Q),(R) lần lượt tại A,B,C. Tìm giá trị nhỏ nhất của T = AB^{2} + \frac{144}{AC^{2}}.

    Gợi ý:

    Nhận xét (P)//(Q)//(R)

    Sử dụng BĐT Cauchy và định lí Ta-let đánh giá biểu thức T.

    Hướng dẫn:

    Dễ dàng nhận thấy (P)//(Q)//(R).

    Kẻ đường thẳng qua B vuông góc với cả 3 mặt phẳng (P),(Q),(R) cắt (P) tại H và cắt (Q) tại K.

    Ta có BH = d\left( (Q),(P) ight) = 9;HK = d\left( (P),(R) ight) = 3

    Khi đó ta có:

    T = AB^{2} + \frac{144}{AC^{2}} \geq 2\sqrt{AB^{2}.\frac{144}{AC^{2}}} = 24.\frac{AB}{AC} = 24.\frac{BH}{HK} = 24.\frac{9}{3} = 72

    Vậy T_{\min} = 72.

  • Câu 19: Vận dụng cao
    Tính góc giữa hai đường thẳng

    Trong không gian Oxyz, cho điểm A(1;1;1)và đường thẳng (d):\left\{ \begin{matrix} x = 1 + t \\ y = - 1 + t \\ z = 3 - t \\ \end{matrix} \right.. Trong tất cả các đường thẳng đi qua gốc tọa độ O, cắt đường thẳng (d);\left( d_{1} \right) là đường thẳng mà khoảng cách đến A là lớn nhất, \left( d_{2} \right) là đường thẳng mà khoảng cách đến A là nhỏ nhất. Tính cosin góc giữa hai đường thẳng \left( d_{1} \right);\left( d_{2} \right)?

    Hướng dẫn:

    Gọi (P) là mặt phẳng chứa (d)và đi qua O : (P):x - 2y - z = 0

    Gọi H là hình chiếu vuông góc của A lên mặt phẳng (P)

    \Rightarrow H\left( \frac{4}{3};\frac{1}{3};\frac{2}{3} \right) \Rightarrow \overrightarrow{OH} = \frac{1}{3}(4;1;2) = \frac{1}{2}\overrightarrow{u_{1}}

    \left( d_{2} \right)là đường thẳng qua O và H. Suy ra \left( d_{2} \right) có một VTCP \overrightarrow{u_{1}} = (4;1;2):

    Gọi B là giao điểm của (d)và \left( d_{2} \right)

    \Rightarrow B(1 + t; - 1 + t;3 - t)

    \Rightarrow \overrightarrow{OB} = (1 + t; - 1 + t;3 - t)

    Khoảng cách từ Ađến \left( d_{2} \right) lớn nhất khi

    OA\bot\left( d_{2} \right) \Leftrightarrow \overrightarrow{OA}.\overrightarrow{OB} = 0 \Leftrightarrow t = - 3 \Leftrightarrow \overrightarrow{OB} = ( - 2; - 4;6)

    => d2 có một VTCP \overrightarrow{u_{2}} = (1;2; - 3)

    Ta có\cos\left( d_{1};d_{2} \right) = \frac{\left| \overrightarrow{u_{1}}.\overrightarrow{u_{2}} \right|}{\left| \overrightarrow{u_{1}} \right|.\left| \overrightarrow{u_{2}} \right|} = 0.

  • Câu 20: Thông hiểu
    Viết phương trình đường thẳng d

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1; - 1;3) và hai đường thẳng:

    d_{1}:\frac{x - 4}{1} = \frac{y + 2}{4} = \frac{z - 1}{- 2},d_{2}:\frac{x - 2}{1} = \frac{y + 1}{- 1} = \frac{z - 1}{1}

    Viết phương trình đường thẳng d đi qua điểm A, vuông góc với đường thẳng d_{1} và cắt đường thẳng d_{2}.

    Hướng dẫn:

    Gọi (P) là mặt phẳng đi qua A và vuông góc với \left( d_{1} \right).

    Khi đó, có:

    (P):1(x - 1) + 4(y + 1) - 2(z - 3) = 0

    \Leftrightarrow x + 4y -2z + 9 =0

    Gọi giao điểm \left( d_{2} \right) và (P) là B(a;b;c).

    \left\{ \begin{matrix}a + 4b - 2c + 9 = 0 \\\dfrac{a - 2}{1} = \dfrac{b + 1}{- 1} = \dfrac{c - 1}{1} \\\end{matrix} \right.\Rightarrow B(3; - 2;2) \Rightarrow\overrightarrow{AB}(2; - 1; - 1)

    \Rightarrow (AB) \equiv (d):\frac{x - 1}{2} = \frac{y + 1}{- 1} = \frac{z - 3}{- 1}

    Vậy đáp án đúng là d:\frac{x - 1}{2} = \frac{y + 1}{- 1} = \frac{z - 3}{- 1}.

0/20
20 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (30%):
    2/3
  • Thông hiểu (55%):
    2/3
  • Vận dụng (15%):
    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
Tải file làm trên giấy
1
33 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