VnDoc.com

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 Đang cập nhật

Đóng

Bạn cần đăng nhập tài khoản Thành viên VnDoc để:

- Xem đáp án

- Nhận 1 lần làm bài trắc nghiệm miễn phí!

Đăng nhập

Đề kiểm tra 45 phút Chương 2 Tọa độ của vectơ trong không gian

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao

Bài kiểm tra này bao gồm 40 câu
Điểm số bài kiểm tra: 40 điểm
Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu

00:00:00

Câu 1: Vận dụng
Chọn đáp án đúng
Cho hình lăng trụ tam giác đều $ABC.A'B'C'$ có $AB = a$ và. Góc giữa hai đường thẳng $AB'$ và $BC'$ bằng
- A.
  $60{^\circ}$ .
- B.
  $90{^\circ}$ .
- C.
  $30{^\circ}$ .
- D.
  $45{^\circ}$ .
Hướng dẫn:
Hình vẽ minh họa

Ta có $\overrightarrow{AB'}.\overrightarrow{BC'} = \left( \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BB'} ight)\left( \overrightarrow{BC} + \overrightarrow{CC'} ight)$

$= \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CC'} + \overrightarrow{BB'}.\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{BB'}.\overrightarrow{CC'}$

$= \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CC'} + \overrightarrow{BB'}.\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{BB'}.\overrightarrow{CC'}$

$= - \frac{a^{2}}{2} + 0 + 0 + 2a^{2} = \frac{3a^{2}}{2}$ .

Suy ra $\cos\left( \overrightarrow{AB^{'}},\overrightarrow{BC^{'}} ight) = \frac{\overrightarrow{AB^{'}}.\overrightarrow{BC^{'}}}{\left| \overrightarrow{AB^{'}} ight|.\left| \overrightarrow{BC^{'}} ight|}$ $= \dfrac{\dfrac{3a^{2}}{2}}{a\sqrt{3}.a\sqrt{3}} = \dfrac{1}{2} \Rightarrow \widehat{(AB',BC')} = 60{^\circ}$ .
Câu 2: Nhận biết
Chọn đáp án đúng
Điều kiện cần và đủ để ba vectơ $\overrightarrow{a};\overrightarrow{b};\overrightarrow{c}$ không đồng phẳng là:
- A.
  Giá của chúng cùng thuộc một mặt phẳng.
- B.
  Giá của chúng không cùng thuộc một mặt phẳng.
- C.
  Giá của chúng cùng song song với một mặt phẳng.
- D.
  Giá của chúng không cùng song song với một mặt phẳng.
Hướng dẫn:
Ba vectơ $\overrightarrow{a};\overrightarrow{b};\overrightarrow{c}$ đồng phẳng khi và chỉ khi giá của chúng cùng song song với một mặt phẳng.
Câu 3: Nhận biết
Tìm tọa độ hình chiếu
Hình chiếu vuông góc của điểm $A(2; - 1;0)$ trên mặt phẳng $(Oxz)$ là:
- A.
  $(0;0;0)$ .
- B.
  $(2;0;0)$ .
- C.
  $(2; - 1;0)$ .
- D.
  $(0; - 1;0)$ .
Hướng dẫn:
Hình chiếu vuông góc của điểm $A(2; - 1;0)$ trên mặt phẳng $(Oxz)$ là điểm có tọa độ $(2;0;0)$ .
Câu 4: Nhận biết
Chọn mệnh đề đúng
Cho hình lăng trụ tam giác $ABC.A'B'C'$ . Đặt $\overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{a};\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{b};\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{c};\overrightarrow{BC} = \overrightarrow{d}$ . Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
- A.
  $\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} = \overrightarrow{d}$
- B.
  $\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} = \overrightarrow{0}$
- C.
  $\overrightarrow{a} = \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c}$
- D.
  $\overrightarrow{b} - \overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} = \overrightarrow{0}$
Hướng dẫn:
Ta có: $\overrightarrow{d} = \overrightarrow{BC} = \overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{c} - \overrightarrow{b}$

Do đó $\overrightarrow{b} - \overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} = \overrightarrow{0}$
Câu 5: Vận dụng cao
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Cho hình chóp $S.ABC$ có $SA = a,SB = b,SC = c$ . Một mặt phẳng $(\alpha)$ luôn đi qua trọng tâm của tam giác $ABC$ , cắt các cạnh $SA,SB,SC$ lần lượt tại $A',B',C'$ . Tìm giá trị nhỏ nhất của $\frac{1}{SA'^{2}} + \frac{1}{SB'^{2}} + \frac{1}{SC'^{2}}$ .
- A.
  $\frac{3}{a^{2} + b^{2} + c^{2}}$
- B.
  $\frac{\sqrt{2}}{a^{2} + b^{2} + c^{2}}$
- C.
  $\frac{9}{a^{2} + b^{2} + c^{2}}$
- D.
  $\frac{2}{a^{2} + b^{2} + c^{2}}$
Hướng dẫn:
Gọi $G$ là trọng tâm của tam giác $ABC$ . Ta có $3\overrightarrow{SG} = \overrightarrow{SA} + \overrightarrow{SB} + \overrightarrow{SC}$

$= \frac{SA}{SA'}\overrightarrow{SA'} + \frac{SB}{SB'}\overrightarrow{SB'} + \frac{SC}{SC'}\overrightarrow{SC'}$ .

Mà $G,A',B',C'$ đồng phẳng nên $\frac{SA}{SA'} +\frac{SB}{SB'} + \frac{SC}{SC'} = 3$ $\Leftrightarrow\frac{a}{SA'} + \frac{b}{SB'} + \frac{c}{SC'} =3$

Theo BĐT Cauchy schwarz:

Ta có $\left( \frac{1}{SA'^{2}} + \frac{1}{SB'^{2}} + \frac{1}{SC'^{2}} \right)\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} \right) \geq \left( \frac{a}{SA'} + \frac{b}{SB'} + \frac{c}{SC'} \right)^{2}$

$\Leftrightarrow \frac{1}{SA'^{2}} + \frac{1}{SB'^{2}} + \frac{1}{SC'^{2}} \geq \frac{9}{a^{2} + b^{2} + c^{2}}$ .

Đẳng thức xảy ra khi

$\frac{1}{aSA'} = \frac{1}{bSB'} = \frac{1}{cSC'}$ kết hợp với $\frac{a}{SA'} + \frac{b}{SB'} + \frac{c}{SC'} = 3$ ta được;

$SA' = \frac{a^{2} + b^{2} + c^{2}}{3a},SB' = \frac{a^{2} + b^{2} + c^{2}}{3b},SC' = \frac{a^{2} + b^{2} + c^{2}}{3c}$ .

Vậy GTNN của $\frac{1}{SA'^{2}} + \frac{1}{SB'^{2}} + \frac{1}{SC'^{2}}$ là $\frac{9}{a^{2} + b^{2} + c^{2}}$ .
Câu 6: Nhận biết
Chọn đáp án thích hợp
Tích vô hướng của 2 vectơ $\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}$ trong không gian được tính bằng:
- A.
  $\left| \overrightarrow{a} ight|.\left| \overrightarrow{b} ight|.cos\left( \overrightarrow{a}\ ,\ \overrightarrow{b} ight)$ .
- B.
  $\left| \overrightarrow{a} ight|.\left| \overrightarrow{b} ight|.sin\left( \overrightarrow{a}\ ,\ \overrightarrow{b} ight)$ .
- C.
  $\left| \overrightarrow{a} ight|.\left| \overrightarrow{b} ight|.\left( \overrightarrow{a}\ ,\ \ \overrightarrow{b} ight)$ .
- D.
  $\left| \overrightarrow{a} ight|.\left| \overrightarrow{b} ight|$ .
Hướng dẫn:
Theo định nghĩa tích vô hướng của hai vecto, ta có: $\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b} = \left| \overrightarrow{a} ight|.\left| \overrightarrow{b} ight|.cos\left( \overrightarrow{a},\overrightarrow{b} ight)$ .
Câu 7: Vận dụng

Ghi đáp án vào ô trống

Phòng khách của một ngôi nhà được thiết kế có dạng hình hộp chữ nhật với chiều dài $10\ m$ , chiều rộng $6\ m$ và cao $4\ m$ . Người ta trang trí một chiếc đèn chùm $I$ ngay tại chính giữa trần nhà. Để đảm bảo độ sáng cho căn phòng, chủ nhà còn thiết kế thêm một bóng đèn tròn $J$ treo chính giữa bức tường $6\ m$ và cách trần nhà $1\ m$ . Hỏi hai chiếc bóng đèn $I,J$ cách nhau bao nhiêu $m$ ? (Làm tròn đến hàng phần mười).

Đáp án: 5,1

Đáp án là:

Phòng khách của một ngôi nhà được thiết kế có dạng hình hộp chữ nhật với chiều dài $10\ m$ , chiều rộng $6\ m$ và cao $4\ m$ . Người ta trang trí một chiếc đèn chùm $I$ ngay tại chính giữa trần nhà. Để đảm bảo độ sáng cho căn phòng, chủ nhà còn thiết kế thêm một bóng đèn tròn $J$ treo chính giữa bức tường $6\ m$ và cách trần nhà $1\ m$ . Hỏi hai chiếc bóng đèn $I,J$ cách nhau bao nhiêu $m$ ? (Làm tròn đến hàng phần mười).

Đáp án: 5,1

Hình vẽ minh họa

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ. Khi đó ta có tọa độ các điểm $A(6;0;0),B(0;10;0),C(0;0;4)$ .

Từ đó ta suy ra tọa độ các điểm $D(6;10;0),F(6;10;4)$ .

Đèn chùm $I$ được đặt tại vị trí chính giữa trần nhà có dạng hình chữ nhật nên vị trí đặt là trung điểm của hai đường chéo $CF$ và $EG$ nên ta có $I(3;5;4)$

Gọi $J_{1}$ là hình chiếu của bóng đèn $J$ lên nền nhà. Khi đó $J_{1}$ là trung điểm của $BD$ nên $J_{1}(3;10;0)$ , do đó $J(3;10;3)$ .

Vậy ta tính được

$\overrightarrow{IJ} = (0;5; - 1) \Rightarrow IJ = \left| \overrightarrow{IJ} ight| = \sqrt{5^{2} + ( - 1)^{2}} = \sqrt{26} \approx 5,1\ (m)$
Câu 8: Thông hiểu
Tìm tọa độ điểm M
Trong không gian $Oxyz$ , cho hai điểm $A(3;1; - 2)$ , $B(2; - 3;5)$ . Điểm $M$ thuộc đoạn $AB$ sao cho $MA = 2MB$ , tọa độ điểm $M$ là
- A.
  $M\left( \frac{7}{3};\frac{- 5}{3};\frac{8}{3} ight)$ .
- B.
  $M(1; - 7;12)$ .
- C.
  $M\left( \frac{3}{2}; - 5;\frac{17}{2} ight)$ .
- D.
  $M(4;5; - 9)$ .
Hướng dẫn:
Gọi $M(x;\ y;\ z)$ .

Vì điểm $M$ thuộc đoạn $AB$ sao cho $MA = 2MB \Rightarrow \overrightarrow{AM} = 2\overrightarrow{MB}$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = \dfrac{7}{3} \\ y = - \dfrac{5}{3} \\ z = \dfrac{8}{3} \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow M\left( \dfrac{7}{3}; -\dfrac{5}{3};\dfrac{8}{3} ight)$

Vậy $M\left( \frac{7}{3};\frac{- 5}{3};\frac{8}{3} ight)$ .
Câu 9: Nhận biết
Tính tổng ba vectơ
Cho hình hộp $ABCD.EFFH$ . Tính tổng $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AE}$ ?
- A.
  $\overrightarrow{AG}$
- B.
  $\overrightarrow{AF}$
- C.
  $\overrightarrow{AH}$
- D.
  $\overrightarrow{AC}$
Hướng dẫn:
Hình vẽ minh họa

$\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AE} = \overrightarrow{AC} + \overrightarrow{AE} = \overrightarrow{AG}$
Câu 10: Thông hiểu
Khẳng định nào đúng
Cho tứ diện $ABCD$ . Đặt $\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{a},\ \ \overrightarrow{AC} = \overrightarrow{b},\ \ \overrightarrow{AD} = \overrightarrow{c},$ gọi $M$ là trung điểm của $BC.$ Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?
- A.
  $\overrightarrow{DM} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{a} + 2\overrightarrow{b} - \overrightarrow{c} ight)$
- B.
  $\overrightarrow{DM} = \frac{1}{2}\left( - 2\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} ight)$
- C.
  $\overrightarrow{DM} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} ight)$ .
- D.
  $\overrightarrow{DM} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} - 2\overrightarrow{c} ight)$
Hướng dẫn:
Ta có: $\overrightarrow{DM} = \overrightarrow{DA} + \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BM}$

$= \overrightarrow{AB} - \overrightarrow{AD} + \frac{1}{2}\overrightarrow{BC}$

$= \overrightarrow{AB} - \overrightarrow{AD} + \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{AC} ight)$

$= \frac{1}{2}\overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AD}$

$= \frac{1}{2}\overrightarrow{a} + \frac{1}{2}\overrightarrow{b} - \overrightarrow{c} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} - 2\overrightarrow{c} ight).$
Câu 11: Thông hiểu
Tìm tọa độ điểm C
Tứ giác $ABCD$ là hình bình hành biết tọa độ các điểm $A(1;0;1),B(2;1;2),D(1; - 1;1)$ . Tìm tọa độ điểm $C$ ?
- A.
  $C(2; - 2;2)$
- B.
  $C(2;2;2)$
- C.
  $C(0; - 2;0)$
- D.
  $C(2;0;2)$
Hướng dẫn:
Giả sử điểm $C(x;y;z)$ ta có $ABCD$ là hình bình hành nên $\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{DC}$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x - 1 = 2 - 1 \\ y + 1 = 1 - 0 \\ z - 1 = 2 - 1 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 2 \\ y = 0 \\ z = 2 \\ \end{matrix} ight.$ . Vậy tọa độ điểm $C(2;0;2)$ .
Câu 12: Thông hiểu
Chọn phát biểu sai
Trong không gian $Oxyz$ , cho điểm $M(2; - 5;4)$ . Trong các phát biểu sau, phát biểu nào sai?
- A.
  Tọa độ điểm $M'$ đối xứng với $M$ qua trục $Oy$ là $M'( - 2; - 5; - 4)$ .
- B.
  Khoảng cách từ $M$ đến mặt phẳng tọa độ $(xOz)$ bằng $5$ .
- C.
  Tọa độ điểm $M'$ đối xứng với $M$ qua mặt phẳng $(yOz)$ là $M'(2;5; - 4)$ .
- D.
  Khoảng cách từ $M$ đến trục $Oz$ bằng $\sqrt{29}$ .
Hướng dẫn:
+) Ta có khoảng cách từ $M$ đến mặt phẳng tọa độ $(xOz)$ bằng $| - 5| = 5$ nên “Khoảng cách từ $M$ đến mặt phẳng tọa độ $(xOz)$ bằng $5$ đúng.

+) Khoảng cách từ $M$ đến trục $Oz$ bằng $\sqrt{2^{2} + ( - 5)^{2}} = \sqrt{29}$ nên “Khoảng cách từ $M$ đến trục $Oz$ bằng $\sqrt{29}$ ” đúng.

+) Tọa độ hình chiếu vuông góc của điểm $M$ lên mặt phẳng $(yOz)$ là $I(0; - 5;4)$ .

Suy ra tọa độ điểm $M'$ đối xứng với $M$ qua mặt phẳng $(yOz)$ là $M'( - 2; - 5;4)$ nên “Tọa độ điểm $M'$ đối xứng với $M$ qua mặt phẳng $(yOz)$ là $M'(2;5; - 4)$ ” sai.

+) Tọa độ hình chiếu vuông góc của điểm $M$ lên trục $Oy$ là $J(0; - 5;0)$ .

Suy ra tọa độ điểm $M'$ đối xứng với $M$ qua trục $Oy$ là $M'( - 2; - 5; - 4)$ nên “Tọa độ điểm $M'$ đối xứng với $M$ qua trục $Oy$ là $M'( - 2; - 5; - 4)$ ” đúng.
Câu 13: Nhận biết
Xác định tọa độ vectơ
Trong không gian $Oxyz$ , cho vectơ $\overrightarrow{a} = (2;3;2);\overrightarrow{b} = (1;1; - 1)$ . Khi đó tọa độ vectơ $\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}$ là:
- A.
  $(3;5;1)$
- B.
  $(1;2;3)$
- C.
  $(3;4;1)$
- D.
  $( - 1; - 2;3)$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b} = (2 - 1;3 - 1;2 + 1) = (1;2;3)$
Câu 14: Nhận biết
Chọn mệnh đề đúng
Cho $\overrightarrow{a}$ và $\overrightarrow{b}$ là hai vectơ cùng hướng và đều khác vectơ $\overrightarrow{0}$ . Mệnh đề nào sau đây đúng?
- A.
  $\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b} = - 1$ .
- B.
  $\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b} = 0$ .
- C.
  $\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b} = - \left| \overrightarrow{a} ight|.\left| \overrightarrow{b} ight|$ .
- D.
  $\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b} = \left| \overrightarrow{a} ight|.\left| \overrightarrow{b} ight|$ .
Hướng dẫn:
Do $\overrightarrow{a}$ và $\overrightarrow{b}$ là hai vectơ cùng hướng nên $\left( \overrightarrow{a},\overrightarrow{b} ight) = 0^{0} \Rightarrow \cos\left( \overrightarrow{a},\overrightarrow{b} ight) = 1$ .

Vậy $\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b} = \left| \overrightarrow{a} ight|.\left| \overrightarrow{b} ight|$ .
Câu 15: Thông hiểu
Chọn khẳng định đúng
Cho tứ diện $ABCD$ . Gọi $M;P$ lần lượt là trung điểm của $AB;CD$ . Đặt $\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{b};\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{c};\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{d}$ . Khẳng định nào sau đây đúng?
- A.
  $\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} - \overrightarrow{b} ight)$
- B.
  $\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{d} + \overrightarrow{b} - \overrightarrow{c} ight)$
- C.
  $\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{c} + \overrightarrow{b} - \overrightarrow{d} ight)$
- D.
  $\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{c} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{d} ight)$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}\overrightarrow{MC} + \frac{1}{2}\overrightarrow{MD} = \overrightarrow{MA} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AC} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AD}$

$= - \frac{1}{2}\overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AC} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AD} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} - \overrightarrow{b} ight)$

Vậy khẳng định đúng $\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} - \overrightarrow{b} ight)$ .
Câu 16: Vận dụng

Xét tính đúng sai của mỗi khẳng định

Xét tính đúng sai của mỗi khẳng định.

Hai chiếc khinh khí cầu cùng bay lên từ cùng một địa điểm. Chiếc thứ nhất nằm tại vị trí $A$ cách điểm xuất phát $2,5$ km về phía bắc và $1$ km về phía tây, đồng thời cách mặt đất $0,7$ km. Chiếc thứ hai nằm tại vị trí $B$ cách điểm xuất phát $1,5$ km về phía nam và $1$ km về phía đông, đồng thời cách mặt đất $0,5$ km.

Chọn hệ trục toạ độ $Oxyz$ với gốc $O$ đặt tại điểm xuất phát của hai kinh khí cầu, mặt phẳng $Oxy$ trùng với mặt đất, trục $Ox$ hướng về phía bắc, trục $Oy$ hướng về phía tây và trục $Oz$ hướng thẳng đứng lên trời. Đơn vị đo lấy theo kilomet (các kết quả làm tròn đến hàng phần mười).

a) Vị trí của khinh khí cầu thứ hai có tọa độ là $(1,5\ ;\ 1\ ;\ 0,5)$ . Sai||Đúng

b) Hai khinh khí cầu cách nhau không quá $5$ km. Đúng||Sai

c) Khinh khí cầu thứ nhất ở gần điểm xuất phát hơn khinh khí cầu thứ hai. Sai||Đúng

d) Giả sử một chiếc Flycam được điều khiển xuất phát cùng địa điểm với hai khinh khí cầu và bay thẳng đến vị trí nằm chính giữa hai khinh khí cầu, đồng thời hai khinh khí cầu và chiếc flycam này thẳng hàng với nhau. Khoảng cách bay này của flycam cũng là khoảng cách bay tối đa của flycam. Trong trường hợp này, nếu chiếc flycam này xuất phát từ cùng địa điểm với hai khinh khí cầu sẽ không bay được đến vị trí có tọa độ $(3\ ;\ 1\ ;\ - 1)$ . Đúng||Sai

Đáp án là:

Xét tính đúng sai của mỗi khẳng định.

Hai chiếc khinh khí cầu cùng bay lên từ cùng một địa điểm. Chiếc thứ nhất nằm tại vị trí $A$ cách điểm xuất phát $2,5$ km về phía bắc và $1$ km về phía tây, đồng thời cách mặt đất $0,7$ km. Chiếc thứ hai nằm tại vị trí $B$ cách điểm xuất phát $1,5$ km về phía nam và $1$ km về phía đông, đồng thời cách mặt đất $0,5$ km.

Chọn hệ trục toạ độ $Oxyz$ với gốc $O$ đặt tại điểm xuất phát của hai kinh khí cầu, mặt phẳng $Oxy$ trùng với mặt đất, trục $Ox$ hướng về phía bắc, trục $Oy$ hướng về phía tây và trục $Oz$ hướng thẳng đứng lên trời. Đơn vị đo lấy theo kilomet (các kết quả làm tròn đến hàng phần mười).

a) Vị trí của khinh khí cầu thứ hai có tọa độ là $(1,5\ ;\ 1\ ;\ 0,5)$ . Sai||Đúng

b) Hai khinh khí cầu cách nhau không quá $5$ km. Đúng||Sai

c) Khinh khí cầu thứ nhất ở gần điểm xuất phát hơn khinh khí cầu thứ hai. Sai||Đúng

d) Giả sử một chiếc Flycam được điều khiển xuất phát cùng địa điểm với hai khinh khí cầu và bay thẳng đến vị trí nằm chính giữa hai khinh khí cầu, đồng thời hai khinh khí cầu và chiếc flycam này thẳng hàng với nhau. Khoảng cách bay này của flycam cũng là khoảng cách bay tối đa của flycam. Trong trường hợp này, nếu chiếc flycam này xuất phát từ cùng địa điểm với hai khinh khí cầu sẽ không bay được đến vị trí có tọa độ $(3\ ;\ 1\ ;\ - 1)$ . Đúng||Sai

a) Sai

Vì hướng nam ngược với hướng bắc, hướng đông ngược với hướng tây nên chiếc khinh khí cầu thứ hai có tọa độ là $( - 1,5\ ;\ - 1\ ;\ 0,5)$ .

b) Đúng

Chiếc khinh khí cầu thứ nhất có tọa độ là $(2,5\ ;\ 1\ ;\ 0,7)$ .

Khoảng cách giữa hai chiếc khinh khí cầu là

$\sqrt{(2,5 + 1,5)^{2} + (1 + 1)^{2} + (0,7 + 0,5)^{2}}$

$= \frac{2\sqrt{134}}{5} \approx 4,6(km)$

c) Sai

Khoảng cách từ điểm xuất phát đến khinh khí cầu thứ nhất là:

$\sqrt{2,5^{2} + 1^{2} + 0,7^{2}} = \frac{3\sqrt{86}}{10} \approx 2,8(km)$

Khoảng cách từ điểm xuất phát đến khinh khí cầu thứ hai là:

$\sqrt{( - 1,5)^{2} + ( - 1)^{2} + 0,5^{2}} = \frac{\sqrt{14}}{2} \approx 1,9(km)$

Vậy khinh khí cầu thứ hai ở gần điểm xuất phát hơn.

d) Đúng

Vị trí của chiếc flycam là

$\left( \frac{2,5 - 1,5}{2}\ ;\ \frac{1 - 1}{2}\ ;\ \frac{0,7 + 0,5}{2} ight) = (0,5\ ;\ 0\ ;\ 0,6)$ .

Khoảng cách bay của flycam là:

$\sqrt{0,5^{2} + 0^{2} + 0,6^{2}} = \frac{\sqrt{61}}{10} \approx 0,8(km)$

Khoảng cách từ vị trí flycam xuất phát đến điểm có tọa độ $(3\ ;\ 1\ ;\ - 1)$ là

$\sqrt{3^{2} + 1^{2} + ( - 1)^{2}} = \sqrt{11} \approx 3,3(km) > 0,8(km)$

Vậy flycam không đến được vị trí có tọa độ $(3\ ;\ 1\ ;\ - 1)$ .
Câu 17: Nhận biết
Chọn đáp án thích hợp
Trong không gian tọa độ $Oxyz$ , cho vectơ $\overrightarrow{a} = (1;0; - 2)$ . Trong các vectơ dưới đây, vectơ nào không cùng phương với $\overrightarrow{a}$ ?
- A.
  $\overrightarrow{d} = \left( - \frac{1}{2};0;1 ight)$ .
- B.
  $\overrightarrow{c} = (2;0; - 4)$ .
- C.
  $\overrightarrow{0} = (0;0;0)$ .
- D.
  $\overrightarrow{b} = (1;0;2)$ .
Hướng dẫn:
Ta có: $\overrightarrow{0} = (0;0;0)$ cùng phương với mọi vectơ

Lại có $\left\{ \begin{matrix}\overrightarrow{c} = (2;0; - 4) = 2\overrightarrow{a} \\\overrightarrow{d} = \left( - \dfrac{1}{2};0;1 ight) = -\dfrac{1}{2}\overrightarrow{a} \\\end{matrix} ight.$

Vậy vectơ không cùng phương với $\overrightarrow{a}$ là $\overrightarrow{b} = (1;0;2)$ .
Câu 18: Nhận biết
Chọn đáp án đúng
Trong không gian $Oxyz$ , cho $\overrightarrow{a} = - \overrightarrow{i} + 2\overrightarrow{j} - 3\overrightarrow{k}$ . Tọa độ vectơ $\overrightarrow{a}$ là:
- A.
  $(2; - 3; - 1)$
- B.
  $( - 3;2; - 1)$
- C.
  $(2; - 1; - 3)$
- D.
  $( - 1;2; - 3)$
Hướng dẫn:
Ta có: $\overrightarrow{i} = (1;0;0);\overrightarrow{j} = (0;1;0);\overrightarrow{k} = (0;0;1)$

Theo bài ra ta có: $\overrightarrow{a} = - \overrightarrow{i} + 2\overrightarrow{j} - 3\overrightarrow{k}$ suy ra tọa độ vectơ $\overrightarrow{a} = ( - 1;2; - 3)$ .
Câu 19: Vận dụng
Tính giá trị của biểu thức
Trong không gian $Oxyz$ , cho $A(1;0;0),\ \ B(0;2;0);M(x - 1;2y - 2;7)$ . Gọi $M'$ là hình chiếu của $M$ trên mặt phẳng $(Oxy)$ . Khi tứ giác $OBM'A$ là hình bình hành thì giá trị $x + y$ bằng?
- A.
  $2$ .
- B.
  $1$ .
- C.
  $- 1$ .
- D.
  $4$ .
Hướng dẫn:
$M'$ là hình chiếu của $M$ trên mặt phẳng $(Oxy) \Rightarrow M'(x - 1;2y - 2;0)$ .

$OBM'A$ là hình bình hành

$\Leftrightarrow \overrightarrow{OB} = \overrightarrow{AM'} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 0 = x - 2 \\ 2 = 2y - 2 \\ 0 = 0 \\ \end{matrix} \right.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 2 \\ y = 2 \\ \end{matrix} \right.$ .

Vậy $x + y = 4$ .
Câu 20: Vận dụng
Tính tổng a và b
Trong không gian $Oxyz$ , cho mặt phẳng $(P)$ : $x - y + 2 = 0$ và hai điểm $A(1;\ 2;\ 3)$ , $B(1;0;1)$ . Điểm $C(a;\ b;\ - 2) \in (P)$ sao cho tam giác $ABC$ có diện tích nhỏ nhất. Tính $a + b$
- A.
  $- 3$ .
- B.
  0.
- C.
  1.
- D.
  2.
Hướng dẫn:
$C(a;\ b;\ - 2) \in (P) \Rightarrow a - b + 2 = 0 \Rightarrow b = a + 2 \Rightarrow C(a;\ a + 2;\ - 2)$ .

$\overrightarrow{AB} = (0;\ - 2;\ - 2)$ , $\overrightarrow{AC} = (a - 1\ ;\ a\ ;\ - 5) \Rightarrow \left\lbrack \overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} ightbrack = (10 + 2a\ ;\ - 2a + 2\ ;\ 2a - 2)$ .

$S_{\Delta ABC} = \frac{1}{2}\left| \left\lbrack \overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} ightbrack ight| = \frac{\sqrt{(2a + 10)^{2} + 2(2a - 2)^{2}}}{2}$

$= \frac{\sqrt{12a^{2} + 24a + 108}}{2} = \sqrt{3\left( a^{2} + 2a + 9 ight)}$

$= \sqrt{3(a + 1)^{2} + 24} \geq 2\sqrt{6}$ với $\forall a$ .

Do đó $\min S_{\Delta ABC} = 2\sqrt{6}$ khi $a = - 1$ .

Khi đó ta có $C( - 1;\ 1; - 2) \Rightarrow a + b = 0$ .
Câu 21: Thông hiểu
Tính giá trị biểu thức T
Trong không gian $Oxyz$ , cho hình thang cân $\ ABCD$ có các đáy lần lượt là $AB,CD$ . Biết $A(3;1; - 2)$ , $B( - 1;3;2)$ , $C( - 6;3;6)$ và $D(a;b;c)$ với $a;b;c\mathbb{\in R}$ . Tính $T = a + b + c$ .
- A.
  $T = - 3$ .
- B.
  $T = 1$ .
- C.
  $T = - 1$ .
- D.
  $T = 3$ .
Hướng dẫn:
Cách 1: Ta có $\overrightarrow{AB} = ( - 4;2;4);\overrightarrow{CD} = (a + 6;b - 3;c - 6)$

Do $ABCD$ là hình thang cân nên $\overrightarrow{CD} = k\overrightarrow{AB}\left( k\mathbb{\in R} ight)$ hay $\frac{a + 6}{- 2} = \frac{b - 3}{1} = \frac{c - 6}{2}$

$\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} b = \frac{- a}{2} \\ c = - a \\ \end{matrix} ight.$ . Vậy $D\left( a;\frac{- a}{2}; - a ight)$ .

Lại có

$AC = BD \Leftrightarrow AC^{2} = BD^{2}$

$\Leftrightarrow ( - 9)^{2} + 2^{2} + 8^{2} = (a + 1)^{2} + \left( \frac{a}{2} + 3 ight)^{2} + (a + 2)^{2}$

$\Leftrightarrow a^{2} + 4a - 60 = 0 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} a = 6 \\ a = - 10 \\ \end{matrix} ight.$ .

Với $a = - 10 \Rightarrow D( - 10;5;10)$ . Kiểm tra thấy: $\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{CD}$ .

Với $a = 6 \Rightarrow D(6; - 3; -6)$ .

Kiểm tra thấy: $( - 3).\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{CD}$ . Do đó, $T = a + b + c = 6 - 3 - 6 = - 3$ .

Cách 2

Ta có $\overrightarrow{AB} = ( - 4;2;4);\overrightarrow{CD} = (a + 6;b - 3;c - 6)$

Do $ABCD$ là hình thang cân nên $\overrightarrow{AB};_{}\overrightarrow{CD}$ ngược hướng hay $\frac{a + 6}{- 2} = \frac{b - 3}{1} = \frac{c - 6}{2} < 0$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} b = \frac{- a}{2} \\ c = - a \\ a > - 6 \\ \end{matrix} ight.$ . Vậy $D\left( a;\frac{- a}{2}; - a ight)$ với $a > - 6$ .

Lại có

$AC = BD \Leftrightarrow AC^{2} = BD^{2}$

$\Leftrightarrow ( - 9)^{2} + 2^{2} + 8^{2} = (a + 1)^{2} + \left( \frac{a}{2} + 3 ight)^{2} + (a + 2)^{2}$

$\Leftrightarrow a^{2} + 4a - 60 = 0 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} a = 6 \\ a = - 10(L) \\ \end{matrix} ight.$ .

Với $a = 6 \Rightarrow D(6; - 3; - 6)$ .

Do đó, $T = a + b + c = 6 - 3 - 6 = - 3$ .

Cách 3

+ Viết phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng $AB$

+ Gọi mp $(\alpha)$ là mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng $AB$ , suy ra mp $(\alpha)$ đi qua trung điểm $I(1\ ;\ 2\ ;0)$ của đoạn thẳng $AB$ và có một vectơ pháp tuyến là $\overrightarrow{n} = \frac{1}{2}\overrightarrow{AB} = ( - 2\ ;1\ ;\ 2)$ , suy ra phương trình của mp $(\alpha)$ là: $(\alpha): - 2x + y + 2z = 0$ .

+ Vì $C,D$ đối xứng nhau qua mp $(\alpha)$ nên

$D(6\ ;\ - 3\ ;\ - 6) \Rightarrow a = 6;b = - 3;c = - 6$ $\Rightarrow T = a + b + c = - 3$
Câu 22: Nhận biết
Xác định tọa độ vectơ
Trong không gian $Oxyz$ , cho điểm $\overrightarrow{u} = \overrightarrow{i} - 2\overrightarrow{k} + \overrightarrow{j}$ . Tìm tọa độ của $\overrightarrow{u}$ là.
- A.
  $(1;1;2)$ .
- B.
  $(1; - 2;1)$ .
- C.
  $(1; - 1;2)$ .
- D.
  $(1;1; - 2)$ .
Hướng dẫn:
Ta có:

$\left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{i} = (1;0;0) \\ \overrightarrow{k} = (0;0;1) \\ \overrightarrow{j} = (0;1;0) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow \overrightarrow{u} = \overrightarrow{i} - 2\overrightarrow{k} + \overrightarrow{j} = (1;1; - 2)$
Câu 23: Thông hiểu
Tính diện tích tam giác ABC
Trong không gian hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho tam giác $ABC$ có $A(1;0;0),B(0;0;1),C(2;1;1)$ . Tính diện tích tam giác $ABC$ ?
- A.
  $\frac{\sqrt{11}}{2}$
- B.
  $\frac{\sqrt{5}}{2}$
- C.
  $\frac{\sqrt{6}}{2}$
- D.
  $\frac{\sqrt{7}}{2}$
Hướng dẫn:
Ta có: $\left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{AB} = ( - 1;0;1) \\ \overrightarrow{AC} = (1;1;1) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC} = ( - 1).1 + 0.1 + 1.1 = 0$

Suy ra $\overrightarrow{AB}\bot\overrightarrow{AC}$ . Lại có: $\left\{ \begin{matrix} \left| \overrightarrow{AB} ight| = \sqrt{2} \\ \left| \overrightarrow{AC} ight| = \sqrt{3} \\ \end{matrix} ight.$

Suy ra diện tích tam giác $ABC$ là: $S = \frac{1}{2}AB.AC = \frac{\sqrt{6}}{2}$
Câu 24: Nhận biết
Chọn mệnh đề sai
Trong không gian $Oxyz$ , cho tọa độ các vectơ $\overrightarrow{a} = ( - 1;1;0)$ ; $\overrightarrow{b} = (1;1;0)$ và $\overrightarrow{c} = (1;1;1)$ . Mệnh đề nào sau đây sai?
- A.
  $\overrightarrow{a}\bot\overrightarrow{b}$
- B.
  $\left| \overrightarrow{a} ight| = \sqrt{2}$
- C.
  $\left| \overrightarrow{c} ight| = \sqrt{3}$
- D.
  $\overrightarrow{c}\bot\overrightarrow{b}$
Hướng dẫn:
Ta có: $\overrightarrow{c}.\overrightarrow{b} = 1.1 + 1.1 + 1.0 = 2 eq 0$ suy ra “ $\overrightarrow{c}\bot\overrightarrow{b}$ ” là mệnh đề sai.
Câu 25: Nhận biết
Tìm tọa độ vectơ
Trong không gian với hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho ba vectơ $\overrightarrow{a} = (1;2;3);\overrightarrow{b} = (2;2; - 1);\overrightarrow{c} = (4;0; - 4)$ . Tọa độ vectơ $\overrightarrow{d} = \overrightarrow{a} - \overrightarrow{b} + 2\overrightarrow{c}$ là:
- A.
  $\overrightarrow{d}( - 7;0;4)$
- B.
  $\overrightarrow{d}(7;0;4)$
- C.
  $\overrightarrow{d}(7;0; - 4)$
- D.
  $\overrightarrow{d}( - 7;0; - 4)$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\overrightarrow{d} = \overrightarrow{a} - \overrightarrow{b} + 2\overrightarrow{c} = \left( 1 - 2 + 2.4;2 - 2 + 2.0;3 + 1 + 2.( - 4) ight) = (7;0; - 4)$

Vậy $\overrightarrow{d}(7;0; - 4)$
Câu 26: Thông hiểu

Ghi đáp án đúng vào ô trống

ột nguồn âm phát ra sóng âm là sóng cầu. Khi gắn hệ trục toạ độ $Oxyz$ (đơn vị trên mỗi trục là mét). Cường độ âm chuẩn tại điểm $I(3;4;5)$ là tâm của nguồn phát âm với bán kính $10\ m$ . Để kiểm tra một điểm ở vị trí $\ M(7;10;17)$ có nhận được cường độ âm phát ra tại $I$ hay không người ta sẽ tính khoảng cách giữa hai vị trí $I$ và $M$ . Hỏi khoảng cách giữa hai vị trí $I$ và $M$ là bao nhiêu mét?

Đáp án: 14 (m)

Đáp án là:

ột nguồn âm phát ra sóng âm là sóng cầu. Khi gắn hệ trục toạ độ $Oxyz$ (đơn vị trên mỗi trục là mét). Cường độ âm chuẩn tại điểm $I(3;4;5)$ là tâm của nguồn phát âm với bán kính $10\ m$ . Để kiểm tra một điểm ở vị trí $\ M(7;10;17)$ có nhận được cường độ âm phát ra tại $I$ hay không người ta sẽ tính khoảng cách giữa hai vị trí $I$ và $M$ . Hỏi khoảng cách giữa hai vị trí $I$ và $M$ là bao nhiêu mét?

Đáp án: 14 (m)

Ta có

$IM = \sqrt{(7 - 3)^{2} + (10 - 4)^{2} + (17 - 5)^{2}}$

$= \sqrt{4^{2} + 6^{2} + 12^{2}} = \sqrt{196} = 14$ (m).

Đáp số 14(m).
Câu 27: Thông hiểu
Tìm điều kiện tham số m thỏa mãn yêu cầu
Trong không gian $Oxyz$ , cho hai vectơ $\overrightarrow{a} = (2;1; - 1)$ và $\overrightarrow{b} = (1;3;m)$ . Xác định giá trị tham số $m$ để $\left( \overrightarrow{a};\overrightarrow{b} ight) = 90^{0}$ ?
- A.
  $m = 5$
- B.
  $m = 1$
- C.
  $m = - 2$
- D.
  $m = - 5$
Hướng dẫn:
Ta có: $\left( \overrightarrow{a};\overrightarrow{b} ight) = 90^{0} \Leftrightarrow \overrightarrow{a}.\overrightarrow{b} = 0 \Leftrightarrow 5 - m = 0 \Leftrightarrow m = 5$

Vậy m = 5 là giá trị cần tìm.
Câu 28: Thông hiểu
Tìm khẳng định đúng
Cho tứ diện $ABCD$ . Gọi $M$ và $P$ lần lượt là trung điểm của $AB$ và $CD$ . Đặt $\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{b}$ , $\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{c}$ , $\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{d}$ . Khẳng định nào sau đây đúng.
- A.
  $\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{c} + \overrightarrow{b} - \overrightarrow{d})$ .
- B.
  $\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{d} + \overrightarrow{b} - \overrightarrow{c})$ .
- C.
  $\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} + \overrightarrow{b})$ .
- D.
  $\overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} - \overrightarrow{b})$ .
Hướng dẫn:
Ta có

$\overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} - \overrightarrow{b} = \overrightarrow{AC} + \overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AB}$

$= 2\overrightarrow{AP} - 2\overrightarrow{AM} = 2\left( \overrightarrow{MP} ight)$

$\Leftrightarrow \overrightarrow{MP} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} - \overrightarrow{b})$ .
Câu 29: Thông hiểu
Tìm tọa độ điểm D thỏa mãn yêu cầu
Trong không gian hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho các điểm $A( - 2;3;1),B(3;0; - 1),C(6;5;0)$ . Biết rằng tứ giác $ABCD$ là hình bình hành, khi đó tọa độ điểm $D$ là:
- A.
  $D(11;2; - 2)$
- B.
  $D(1;8; - 2)$
- C.
  $D(11;2;2)$
- D.
  $D(1;8;2)$
Hướng dẫn:
Giả sử điểm $D(x;y;z)$ ta có $ABCD$ là hình bình hành nên $\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{DC}$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 6 - x = 3 + 2 \\ 5 - y = 0 - 3 \\ - z = - 1 - 1 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 1 \\ y = 8 \\ z = 2 \\ \end{matrix} ight.$ . Vậy tọa độ điểm $D(1;8;2)$ .
Câu 30: Thông hiểu
Tính góc giữa hai đường thẳng
Cho hình chóp $A.BCD$ có $M;N$ theo thứ tự là trung điểm của $BC;AD$ . Biết rằng $AB = 10;CD = 6;MN = 7$ . Tính góc giữa hai đường thẳng $AB;CD$ ?
- A.
  $90^{0}$
- B.
  $30^{0}$
- C.
  $45^{0}$
- D.
  $60^{0}$
Hướng dẫn:
Hình vẽ minh họa

Ta có: $2\overrightarrow{MN} = \overrightarrow{MN} + \overrightarrow{MN}$

$= \left( \overrightarrow{MB} + \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{AN} ight) + \left( \overrightarrow{MC} + \overrightarrow{CD} + \overrightarrow{DN} ight)$

$= \left( \overrightarrow{MB} + \overrightarrow{MC} ight) + \left( \overrightarrow{AN} + \overrightarrow{DN} ight) + \left( \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{CD} ight)$

$\overrightarrow{BA} + \overrightarrow{CD}$

Do đó

$4MN^{2} = \left( \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{CD} ight)^{2}$

$\Rightarrow 196 = BA^{2} + CD^{2} + 2\overrightarrow{BA}.\overrightarrow{CD}$

$\Rightarrow 196 = 100^{2} + 36^{2} + 2.10.6.cos\left( \overrightarrow{BA};\overrightarrow{CD} ight)$

$\Rightarrow \cos\left( \overrightarrow{BA};\overrightarrow{CD} ight) = \frac{1}{2}$

Vậy góc giữa hai đường thẳng cần tìm là $60^{0}$ .
Câu 31: Thông hiểu
Xác định tham số m theo yêu cầu
Trong không gian $Oxyz$ , cho các vec tơ $\overrightarrow{a} = (5;3; - 2)$ và $\overrightarrow{b} = (m; - 1;m + 3)$ . Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của $m$ để góc giữa hai vec tơ $\overrightarrow{a}$ và $\overrightarrow{b}$ là góc tù?
- A.
  $5.$
- B.
  $1.$
- C.
  $3.$
- D.
  $2.$
Hướng dẫn:
Ta có $\cos\left( \overrightarrow{a};\ \overrightarrow{b} ight) = \frac{\overrightarrow{a}.\ \overrightarrow{b}}{\left| \overrightarrow{a} ight|.\left| \overrightarrow{b} ight|} = \frac{3m - 9}{\sqrt{38}.\sqrt{2m^{2} + 6m + 10}}$ .

Góc giữa hai vec tơ $\overrightarrow{a}$ và $\overrightarrow{b}$ là góc tù khi và chỉ khi

$\cos\left( \overrightarrow{a};\ \overrightarrow{b} ight) < 0 \Leftrightarrow 3m - 9 < 0 \Leftrightarrow m < 3$ .

Vì $m$ nguyên dương nên $m \in \left\{ 1;\ 2 ight\}$ .

Vậy có 2 giá trị $m$ thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 32: Vận dụng
Xác định vị trí điểm M
Trong không gian cho tam giác $ABC$ . Tìm $M$ sao cho giá trị của biểu thức $P = MA^{2} + MB^{2} + MC^{2}$ đạt giá trị nhỏ nhất?
- A.
  $M$ là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác $ABC$ .
- B.
  $M$ là tâm đường tròn nội tiếp tam giác $ABC$ .
- C.
  $M$ là trọng tâm tam giác $ABC$ .
- D.
  $M$ là trực tâm tam giác $ABC$ .
Hướng dẫn:
Gọi G là trọng tâm tam giác ABC

Suy ra G cố định và $\overrightarrow{GA} + \overrightarrow{GB} + \overrightarrow{GC} = \overrightarrow{0}$

$P = MA^{2} + MB^{2} + MC^{2}$

$P = \left( \overrightarrow{MG} + \overrightarrow{GA} ight)^{2} + \left( \overrightarrow{MG} + \overrightarrow{GB} ight)^{2} + \left( \overrightarrow{MG} + \overrightarrow{GC} ight)^{2}$

$P = 3{\overrightarrow{MG}}^{2} + 2\overrightarrow{MG}.\left( \overrightarrow{GA} + \overrightarrow{GB} + \overrightarrow{GC} ight)^{2} + GA^{2} + GB^{2} + GC^{2}$

$P = 3MG^{2} + GA^{2} + GB^{2} + GC^{2} \geq GA^{2} + GB^{2} + GC^{2}$

Dấu “=” xảy ra khi $M \equiv G$

Vậy $P_{\min} = GA^{2} + GB^{2} + GC^{2}$ với $M \equiv G$ là trọng tâm tam giác $ABC$ .
Câu 33: Thông hiểu
Phân tích vectơ
Cho hình hộp $ABCD.EFGH$ có $\overrightarrow{AB} =\overrightarrow{a};\overrightarrow{AD} =\overrightarrow{b};\overrightarrow{AE} = \overrightarrow{c}$ . Gọi $I$ là trung điểm của đoạn $BG$ . Biểu thị $\overrightarrow{AI}$ theo ba vectơ $\overrightarrow{a};\overrightarrow{b};\overrightarrow{c}$ ?
- A.
  $\overrightarrow{AI} =\overrightarrow{a} + \frac{1}{2}\overrightarrow{b} +\frac{1}{4}\overrightarrow{c}$
- B.
  $\overrightarrow{AI} =2\overrightarrow{a} + \frac{1}{4}\overrightarrow{b} +\frac{1}{3}\overrightarrow{c}$
- C.
  $\overrightarrow{AI} =\overrightarrow{a} + \frac{1}{2}\overrightarrow{b} +\frac{1}{2}\overrightarrow{c}$
- D.
  $\overrightarrow{AI} =3\overrightarrow{a} + \frac{1}{3}\overrightarrow{b} +\overrightarrow{c}$
Hướng dẫn:
Hình vẽ minh họa

Ta có: $\overrightarrow{AI} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BI} = \overrightarrow{a} + \frac{1}{2}\overrightarrow{BG}$

$= \overrightarrow{a} + \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{BF} + \overrightarrow{BC} ight) = \overrightarrow{a} + \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} ight)$
Câu 34: Thông hiểu
Tính giá trị biểu thức
Trong không gian với hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho ba điểm $A( - 2;3;1),B(4;2; - 1),C(5; - 2;0)$ . Điểm $D(a;b;c)$ là đỉnh thứ tư của hình bình hành $ABCD$ . Khi đó giá trị biểu thức $H = 2a + b + c$ có giá trị bằng bao nhiêu?
- A.
  $H = 0$
- B.
  $H = 1$
- C.
  $H = - 1$
- D.
  $H = 2$
Hướng dẫn:
Gọi tọa độ điểm $D(a;b;c)$

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{AB} = (6; - 1; - 2) \\ \overrightarrow{DC} = (5 - a; - 2 - b; - c) \\ \end{matrix} ight.$

Ta có: $ABCM$ là hình bình hành $\Leftrightarrow \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{DC}$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 5 - a = 6 \\ - 2 - b = - 1 \\ - c = - 2 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} a = - 1 \\ b = - 1 \\ c = 2 \\ \end{matrix} ight.$ suy ra điểm $D( - 1; - 1;2)$

Khi đó $H = 2a + b + c = 2.( - 1) - 1 + 2 = - 1$ .
Câu 35: Thông hiểu
Tính số đo góc giữa hai đường thẳng
Cho tứ diện $ABCD$ đều cạnh bằng $a$ . Gọi $O$ là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác $BCD$ . Góc giữa $AO$ và $CD$ bằng bao nhiêu?
- A.
  $60^{0}$ .
- B.
  $30^{0}$ .
- C.
  $0^{0}$ .
- D.
  $90^{0}$ .
Hướng dẫn:
Hình vẽ minh họa

Ta có $\overrightarrow{AO}.\overrightarrow{CD} = \left( \overrightarrow{CO} - \overrightarrow{CA} ight)\overrightarrow{CD}$

$= \overrightarrow{CO}.\overrightarrow{CD} - \overrightarrow{CA}.\overrightarrow{CD}$ $= CO.CD.\cos30^{0} -CA.CD.\cos60^{0}$

$= \frac{a\sqrt{3}}{3}.a.\frac{\sqrt{3}}{2} - a.a.\frac{1}{2} = \frac{a^{2}}{2} - \frac{a^{2}}{2} = 0.$

Suy ra $AO\bot CD$ .
Câu 36: Vận dụng cao
Tìm số phần tử của tập hợp các điểm M
Trong không gian tọa độ $Oxyz$ , cho hai điểm $A(1;0;0)$ , $B(5;6;0)$ và $M$ là điểm thay đổi trên mặt cầu $(S):x^{2} + y^{2} + z^{2} = 1$ . Tập hợp các điểm $M$ trên mặt cầu $(S)$ thỏa mãn $3MA^{2} + MB^{2} = 48$ có bao nhiêu phần tử?
- A.
  $0$ .
- B.
  $2$ .
- C.
  $3$ .
- D.
  $1$ .
Hướng dẫn:
Mặt cầu $(S):x^{2} + y^{2} + z^{2} = 1$ có tâm $O(0;0;0)$ , bán kính $R = 1$ .

Ta tìm điểm $I(x;y;z)$ thỏa mãn $3\overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} = \overrightarrow{0}$ .

Có $\overrightarrow{IA} = (1 - x\ ;\ - y\ ;\ - z)$ , $\overrightarrow{IB} = (5 - x\ ;\ 6 - y\ ;\ - z)$ ; $3\overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} = \overrightarrow{0}$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 3(1 - x) + 5 - x = 0 \\ 3( - y) + 6 - y = 0 \\ 3( - z) - z = 0 \\ \end{matrix} ight.$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} - 4x + 8 = 0 \\ - 4y + 6 = 0 \\ - 4z = 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 2 \\ y = \frac{3}{2} \\ z = 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow I\left( 2;\frac{3}{2};0 ight)$ .

Suy ra $IA = \frac{\sqrt{13}}{2}$ , $IB = \frac{3\sqrt{13}}{2}$ .

Do đó $3MA^{2} + MB^{2} = 48 \Leftrightarrow 3{\overrightarrow{MA}}^{2} + {\overrightarrow{MB}}^{2} = 48$

$\Leftrightarrow 3\left( \overrightarrow{MI} + \overrightarrow{IA} ight)^{2} + \left( \overrightarrow{MI} + \overrightarrow{IB} ight)^{2} = 48$

$\Leftrightarrow 4MI^{2} + 3IA^{2} + IB^{2} + 2\overrightarrow{MI}\left( 3\overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} ight) = 48$

$\Leftrightarrow 4MI^{2} + 3IA^{2} + IB^{2} = 48 \Leftrightarrow MI = \frac{3}{2}$ .

Ta thấy $OI = \frac{5}{2}$ nên điểm $I$ nằm ngoài mặt cầu $(S)$ . Ta có $OI = R + MI = OM + MI$ , suy ra có một điểm $M$ thuộc đoạn $OI$ thỏa mãn đề bài.
Câu 37: Vận dụng
Định tọa độ điểm M
Trong không gian $Oxyz$ cho $A(4; - 2;6)$ , $B(2;4;2)$ , $M \in (\alpha)\ :\ x + 2y - 3z - 7 = 0$ sao cho $\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB}$ nhỏ nhất. Tọa độ của $M$ bằng
- A.
  $\left( \frac{29}{13};\frac{58}{13};\frac{5}{13} ight)$ .
- B.
  $(1;3;4)$ .
- C.
  $(4;3;1)$ .
- D.
  $\left( \frac{37}{3};\frac{- 56}{3};\frac{68}{3} ight)$ .
Hướng dẫn:
Hình vẽ minh họa

Gọi $I$ là trung điểm $AB \Rightarrow I(3;1;4)$ .

Gọi $H$ là hình chiếu của $I$ xuống mặt phẳng $(\alpha)$ .

Ta có $\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} = \left( \overrightarrow{MI} + \overrightarrow{IA} ight).\left( \overrightarrow{MI} + \overrightarrow{IB} ight)$

$= MI^{2} + \overrightarrow{MI}.\left( \overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} ight) - IA^{2} = MI^{2} - IA^{2}$ .

Do $IA$ không đổi nên $\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB}$ nhỏ nhất khi $MI$ nhỏ nhất $\Leftrightarrow MI = IH \Leftrightarrow M \equiv H$ .

Gọi $\Delta$ là đường thẳng đi qua $I$ và vuông góc với mặt phẳng $(\alpha)$ .

Khi đó $\Delta$ nhận $\overrightarrow{n_{(\alpha)}} = (1;2; - 3)$ làm vectơ chỉ phương.

Do đó $\Delta$ có phương trình $\left\{ \begin{matrix} x = 3 + t \\ y = 1 + 2t \\ z = 4 - 3t \\ \end{matrix} ight.$ .

$H \in \Delta \Leftrightarrow H(3 + t;1 + 2t;4 - 3t)$ .

$H \in (\alpha) \Leftrightarrow (3 + t) + 2(1 + 2t) - 3(4 - 3t) - 7 = 0$

$\Leftrightarrow t = 1 \Leftrightarrow H(4;3;1)$ .

Vậy $M(4;3;1)$ .
Câu 38: Vận dụng

Xác định tính đúng sai của từng phương án

Trong không gian với hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho $\overrightarrow{OA} = 3\overrightarrow{i} - \overrightarrow{k}$ , với $\overrightarrow{i},\overrightarrow{k}$ là hai vectơ đơn vị trên hai trục tọa độ $Ox,Oz$ , hai điểm $B( - 1;2;3),C(1;4;1)$ .

a) $A(3;0; - 1)$ . Đúng||Sai

b) Ba điểm $A,B,C$ thẳng hàng. Sai||Đúng

c) Điểm $D(a;b;c)$ là điểm đối xứng của với $A$ qua $B$ . Khi đó $a + b + c = 6$ . Đúng||Sai

d) Điểm $M(m;n;p)$ trên mặt phẳng $(Oxy)$ sao cho $MA^{2} + MB^{2} + MC^{2}$ đạt giá trị nhỏ nhất. Khi đó $2m - n + 2024p = 0$ . Đúng||Sai

Đáp án là:

Trong không gian với hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho $\overrightarrow{OA} = 3\overrightarrow{i} - \overrightarrow{k}$ , với $\overrightarrow{i},\overrightarrow{k}$ là hai vectơ đơn vị trên hai trục tọa độ $Ox,Oz$ , hai điểm $B( - 1;2;3),C(1;4;1)$ .

a) $A(3;0; - 1)$ . Đúng||Sai

b) Ba điểm $A,B,C$ thẳng hàng. Sai||Đúng

c) Điểm $D(a;b;c)$ là điểm đối xứng của với $A$ qua $B$ . Khi đó $a + b + c = 6$ . Đúng||Sai

d) Điểm $M(m;n;p)$ trên mặt phẳng $(Oxy)$ sao cho $MA^{2} + MB^{2} + MC^{2}$ đạt giá trị nhỏ nhất. Khi đó $2m - n + 2024p = 0$ . Đúng||Sai

a) Đúng: Vì $\overrightarrow{OA} = 3\overrightarrow{i} - \overrightarrow{k}$ nên $A(3;0; - 1)$ .

b) Sai: Ta có $\overrightarrow{AB} = (4;2;4),\overrightarrow{AC} = ( - 2;4;2)$ .

Vì $4:2:4 eq - 2:4:2$ nên $\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}$ không cùng phương suy ra $A,B,C$ không thẳng hàng.

c) Đúng

Vì $D$ là điểm đối xứng với $A$ qua $B$ nên $B$ là trung điểm của $AD$ .

Ta có $\left\{ \begin{matrix} x_{D} = 2x_{B} - x_{A} = - 5 \\ y_{D} = 2y_{B} - y_{A} = 4 \\ z_{D} = 2z_{B} - z_{A} = 7. \\ \end{matrix} ight.$ suy ra $D( - 5;4;7)$ .

Do đó $a = - 5,b = 4,c = 7$ . Vậy $a + b + c = 6$ .

d) Đúng. Gọi $I(x;y;z)$ là điểm thỏa mãn $\overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} + \overrightarrow{IC} = \overrightarrow{0}$ .

Ta có:

$\left\{ \begin{matrix} 3 - x - 1 - x + 1 - x = 0 \\ 0 - y + 2 - y + 4 - y = 0 \\ - 1 - z + 3 - z + 1 - z = 0 \\ \end{matrix} ight.$ $\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 1 \\ y = 2 \\ z = 1 \\ \end{matrix} \Rightarrow I(1;2;1) ight.$

$MA^{2} + MB^{2} + MC^{2}$

$=(\overrightarrow{MI} + \overrightarrow{IA})^{2} + (\overrightarrow{MI} +\overrightarrow{IB})^{2} + (\overrightarrow{MI} +\overrightarrow{IC})^{2}$

$= 3MI^{2} + IA^{2} + IB^{2} + IC^{2} +2\overrightarrow{MI}(\overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} +\overrightarrow{IC})$

$= 3MI^{2} + IA^{2} + IB^{2} + IC^{2}$

Do $IA^{2} + IB^{2} + IC^{2}$ không thay đổi nên $MA^{2} + MB^{2} + MC^{2}$ nhỏ nhất khi $MI$ nhỏ nhất hay $M$ là hình chiếu của điểm $I$ trên mặt phẳng $(Oxy)$ .

Do đó $M(1;2;0)$ suy ra $m=1,n=2,p=0$ .

Vậy $2m - n + 2024p = 2 - 2 + 0 = 0$ .
Câu 39: Nhận biết
Tìm tọa độ vectơ
Trong không gian $Oxyz$ , cho hai điểm $A(1;1;0)$ và $B(0;1;2)$ . Vectơ $\overrightarrow{AB}$ có tọa độ là:
- A.
  $( - 1;0;2)$
- B.
  $(1;2;2)$
- C.
  $(0;1;0)$
- D.
  $(1;0; - 2)$
Hướng dẫn:
Ta có:

$\overrightarrow{AB} = (0 - 1;1 - 1;2 - 0) = ( - 1;0; - 2)$

Vậy đáp án đúng là: $\overrightarrow{AB} = (1;2;3)$ .
Câu 40: Thông hiểu
Tìm tọa độ điểm C
Trong không gian hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho lăng trụ tam giác $ABC.A'B'C'$ có tọa độ các điểm $B( - 1;2;1),B'( - 2;1;0),C'(5;3;2)$ . Xác định tọa độ điểm $C$ ?
- A.
  $C(6;4;3)$
- B.
  $C(4; - 1;2)$
- C.
  $C(3; - 5; - 1)$
- D.
  $C(2;3; - 5)$
Hướng dẫn:
Hình vẽ minh họa

Gọi tọa độ điểm $C(x;y;z)$

Vì $ABC.A'B'C'$ là hình lăng trụ nên

$\overrightarrow{CC'} = \overrightarrow{BB'} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 5 - x = - 2 - ( - 1) \\ 3 - y = 1 - 2 \\ 2 - z = 0 - 1 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 6 \\ y = 4 \\ z = 3 \\ \end{matrix} ight.$

Vậy tọa độ $C(6;4;3)$ .

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:

Nhận biết (32%):

2/3
Thông hiểu (42%):

2/3
Vận dụng (20%):

2/3
Vận dụng cao (5%):

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

Chia sẻ bởi:
Ma Kết

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!

Sắp xếp theo

Xóa Đăng nhập để Gửi

Mầm non

Lớp 1

Lớp 2

Lớp 3

Lớp 4

Lớp 5

Lớp 6

Lớp 7

Lớp 8

Lớp 9

Lớp 10

Lớp 11

Lớp 12

Thi vào lớp 6

Thi vào lớp 10

Thi Tốt Nghiệp THPT

Đánh Giá Năng Lực

Đấu Trường Tri Thức

Khóa Học Trực Tuyến

Hỏi bài

Trắc nghiệm Online

Tiếng Anh

Thư viện Học liệu

Bài tập Cuối tuần

Bài tập Hàng ngày

Thư viện Đề thi

Giáo án - Bài giảng

Tất cả danh mục

Đề kiểm tra 45 phút Chương 2 Tọa độ của vectơ trong không gian

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Chương I. Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số

Chương II. Tọa độ của vectơ trong không gian

Chương III. Các số đặc trưng đo mức độ phân tán cho mẫu số liệu ghép nhóm

Chương IV. Nguyên hàm. Tích phân

Chương V. Phương trình mặt phẳng, đường thẳng, mặt cầu trong không gian

Chương VI. Xác suất có điều kiện