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 79.000đ

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 Vectơ và hệ tọa độ trong không gian CTST

Mô tả thêm:

Hãy cùng thử sức kiểm tra đánh giá các kiến thức tổng quan với bài kiểm tra phút Chương 2: Vectơ và hệ tọa độ trong không gian Toán 12 sách Chân trời sáng tạo các em nhé!

Thời gian làm: 45 phút
Số câu hỏi: 40 câu
Số điểm tối đa: 40 điểm
Tài khoản: Đăng nhập

Trước khi làm bài bạn hãy

1 Ôn tập kiến thức đã nêu trong phần Mô tả thêm
2 Tìm không gian và thiết bị phù hợp để tập trung làm bài
3 Chuẩn bị sẵn dụng cụ cần dùng khi làm bài như bút, nháp, máy tính
4 Căn chỉnh thời gian làm từng câu một cách hợp lý

Câu 1: Nhận biết
Tìm các vectơ đồng phẳng

Trong không gian cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ . Hỏi bốn vectơ nào có giá cùng thuộc một mặt phẳng?
- A.
  $\overrightarrow{AC};\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD};\overrightarrow{AC'}$
- B.
  $\overrightarrow{A'D};\overrightarrow{AA'};\overrightarrow{A'D'};\overrightarrow{DD'}$
- C.
  $\overrightarrow{AC};\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD};\overrightarrow{AA'}$
- D.
  $\overrightarrow{AB'};\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD};\overrightarrow{AA'}$
Hình vẽ minh họa

Từ hình vẽ ta thấy các vectơ $\overrightarrow{A'D};\overrightarrow{AA'};\overrightarrow{A'D'};\overrightarrow{DD'}$ có giá cùng thuộc một mặt phẳng $(AA'D'D)$ .
Câu 2: Nhận biết
Chọn đáp án thích hợp

Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ . Gọi $M$ và $N$ lần lượt là trung điểm của $BC$ và $CD$ . Vectơ nào sau đây bằng $2\overrightarrow{MN}$ ?
- A.
  $\overrightarrow{AD}$ .
- B.
  $\overline{A'C'}$ .
- C.
  $\overline{B'D'}$ .
- D.
  $\overrightarrow{BC}$ .
Ta có $\overrightarrow{B'D'}$ cùng hướng với $\overrightarrow{MN}$ và $B'D' = 2MN$ , suy ra $\overrightarrow{B'D'} =2\overrightarrow{MN}$
Câu 3: Vận dụng
Tìm tọa độ vecto của máy bay

Cho biết máy bay $A$ đang bay với vận tốc $\overrightarrow{u} = (300;200;400)$ (đơn vị: $km/h)$ . Máy bay $B$ ngược hướng và có tốc độ gấp 2 lần tốc độ của máy bay $A$ . Tọa độ vectơ vận tốc $\overrightarrow{v}$ của máy bay $B$ là
- A.
  $\overrightarrow{v} = (600;400;800)$ .
- B.
  $\overrightarrow{v} = (150;100;200)$ .
- C.
  $\overrightarrow{v} = ( - 600; - 400; - 800)$ .
- D.
  $\overrightarrow{v} = ( - 150; - 100; - 200)$ .
Tọa độ vectơ vận tốc $\overrightarrow{v}$ của máy bay $B$ là:

$\overrightarrow{v} = - 2\overrightarrow{u} \Rightarrow \overrightarrow{v} = ( - 600; - 400; - 800)$
Câu 4: Nhận biết
Xác định tọa độ vectơ

Trong không gian $Oxyz$ , cho hai vectơ $\overrightarrow{u} = ( - 1;\ 2;\ 0)$ và $\overrightarrow{v} = (1;\ - 2;\ 3)$ . Toạ độ của vectơ $\overrightarrow{u} + \overrightarrow{v}$ là:
- A.
  $( - 2;\ 4;\ - 3)$ .
- B.
  $(2;\ - 4;\ 3)$ .
- C.
  $(0;\ 0;\ 3)$ .
- D.
  $(0;\ 0;\ - 3)$ .
Ta có $\overrightarrow{u} + \overrightarrow{v} = ( - 1 + 1;\ 2 - 2;\ 0 + 3) = (0;\ 0;\ 3)$ .
Câu 5: Nhận biết
Tính góc giữa hai vecto

Cho hình lập phương $ABCD.EFGH$ . Hãy xác định góc giữa cặp vectơ $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{EG}$ ?
- A.
  $90{^\circ}$
- B.
  $60{^\circ}$
- C.
  $45{^\circ}$
- D.
  $120{^\circ}$
Hình vẽ minh họa

Ta có: $EG//AC$ (do $ACGE$ là hình chữ nhật)

$\Rightarrow \left( \overrightarrow{AB},\overrightarrow{EG} ight) = \left( \overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} ight) = \widehat{BAC} = 45{^\circ}$
Câu 6: Vận dụng cao
Tìm tọa độ điểm M thỏa mãn điều kiện

Trong không gian $Oxyz$ , cho $\overrightarrow{OA} = \overrightarrow{i} + \overrightarrow{j} - 3\overrightarrow{k}$ , $B(2;2;1)$ . Tìm tọa độ điểm $M$ thuộc trục tung sao cho $MA^{2} + MB^{2}$ nhỏ nhất.
- A.
  $M(0\ ; - 2\ ;0)$ .
- B.
  $M\left( 0\ ;\frac{3}{2}\ ;0 ight)$ .
- C.
  $M(0 ; - 3 ;0)$ .
- D.
  $M(0\ ; - 4\ ;0)$ .
Khi đó:

$MA^{2} + MB^{2} = {\overrightarrow{MA}}^{2} + {\overrightarrow{MB}}^{2}$

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

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

$= 2MI^{2} + IA^{2} + IB^{2} = 2MI^{2} + 9$ .

Do đó $MA^{2} + MB^{2}$ đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi $MI$ có độ dài ngắn nhất, điều này xảy ra khi và chỉ khi $M$ là hình chiếu vuông góc của $I$ trên trục tung.

Phương trình mặt phẳng $(P)$ đi qua $I$ và vuông góc với trục tung là

$0.\left( x - \frac{3}{2} ight) + 1.\left( y - \frac{3}{2} ight) + 0.(z + 1) = 0$ hay $(P):y - \frac{3}{2} = 0$ .

Phương trình tham số của trục tung là $\left\{ \begin{matrix} x = 0 \\ y = t \\ z = 0 \\ \end{matrix} ight.$ .

Tọa độ điểm $M$ cần tìm là nghiệm $(x\ ;y\ ;z)$ của hệ phương trình:

$\left\{ \begin{matrix} x = 0 \\ y = t \\ z = 0 \\ y - \frac{3}{2} = 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 0 \\ y = \frac{3}{2} \\ z = 0 \\ \end{matrix} ight.$ .

Vậy $M\left( 0\ ;\frac{3}{2}\ ;0 ight)$ .
Câu 7: Thông hiểu
Tính độ dài đoạn thẳng

Trong không gian hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho các điểm $M(3; - 2;1),N(1;0; - 3)$ . Gọi $M';N'$ lần lượt là hình chiếu của $M;N$ lên mặt phẳng $(Oxy)$ . Khi đó độ dài đoạn thẳng $M'N'$ bằng:
- A.
  $M'N' = 8$
- B.
  $M'N' = 4$
- C.
  $M'N' = 2\sqrt{6}$
- D.
  $M'N' = 2\sqrt{2}$
Vì $M';N'$ lần lượt là hình chiếu của $M;N$ lên mặt phẳng $(Oxy)$ nên $M'(3; - 2;0),N'(1;0;0)$ suy ra $\overrightarrow{M'N'} = ( - 2;2;0)$

$\Rightarrow M'N' = 2\sqrt{2}$ .
Câu 8: Nhận biết
Chọn phương án thích hợp

Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ . Trong các vectơ sau, vectơ nào bằng vectơ $\overrightarrow{BC}$ ?
- A.
  $\overrightarrow{AB}$ .
- B.
  $\overrightarrow{AC'}$ .
- C.
  $\overrightarrow{A'D'}$ .
- D.
  $\overrightarrow{A'C}$ .
Hình vẽ minh họa:
Đáp án cần tìm: $\overrightarrow{A'D'}$
Câu 9: Thông hiểu
Chọn khẳng định đúng

Trong không gian $Oxyz$ , cho vectơ $\overrightarrow{OA} = \overrightarrow{i} - 2\overrightarrow{k}$ . Tọa độ điểm $A$ là:
- A.
  $(0;1; - 2)$
- B.
  $(1; - 2;0)$
- C.
  $(1;0; - 2)$
- D.
  $(0; - 1;2)$
Ta có: $\overrightarrow{OA} = \overrightarrow{i} - 2\overrightarrow{k} \Leftrightarrow A(0;1; - 2)$
Câu 10: Thông hiểu
Tính độ dài vectơ

Trong không gian hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho hai vectơ $\overrightarrow{u} = ( - 2;3;0)$ và $\overrightarrow{v} = (2; - 2;1)$ . Tính độ dài vectơ $\overrightarrow{w} = \overrightarrow{u} - 2\overrightarrow{v}$ ?
- A.
  $3\sqrt{7}$
- B.
  $\sqrt{83}$
- C.
  $\sqrt{89}$
- D.
  $3\sqrt{17}$
Ta có: $\overrightarrow{w} = \overrightarrow{u} - 2\overrightarrow{v} = ( - 2;3;0) - 2(2; - 2;1) = ( - 6;7; - 2)$

Khi đó $\left| \overrightarrow{w} ight| = \sqrt{89}$
Câu 11: Nhận biết
Tìm tọa độ trung điểm I

Trong không gian với hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho hai điểm $A(2; - 4;3)$ và $B(2;2;7)$ . Xác định tọa độ trung điểm $I$ của $AB$ ?
- A.
  $I(1;0;4)$
- B.
  $I(2;0;8)$
- C.
  $I(2; - 2; - 1)$
- D.
  $I( - 2;2;1)$
Ta có: I là trung điểm của AB nên tọa độ điểm I là:

$\left\{ \begin{matrix}x_{I} = \dfrac{x_{A} + x_{B}}{2} = 1 \\y_{I} = \dfrac{y_{A} + y_{B}}{2} = 0 \\z_{I} = \dfrac{z_{A} + z_{B}}{2} = 4 \\\end{matrix} ight.\ \Rightarrow I(1;0;4)$

Vậy đáp án đúng là: $I(1;0;4)$ .
Câu 12: Vận dụng

Ghi đáp án đúng vào ô trống

Trong một căn phòng dạng hình hộp chữ nhật với chiều dài 10 m có 1 cây quạt hộp Q đặt ở sàn nhà và 3 ổ cắm điện $A,B,C$ trên tường. Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ sau (đơn vị: mét). Biết cây quạt cách tường $(Oxz)$ 3 m và cách tường $(Oyz)$ 6 m; các ổ cắm điện cách mặt sàn 40 cm, ổ cắm A và B cách bức tường chứa ổ cắm C lần lượt 7 m và 1 m, ổ cắm C cách bức tường chứa 2 ổ cắm còn lại 1,5 m.

Dây điện của quạt hộp Q cần dài tối thiểu bao nhiêu để có thể cắm tới cả 3 ổ $A,\ B,\ C$ (Đáp án làm tròn đến hàng phần trăm)

Đáp án: 6,20||6,2

Đáp án là:

Trong một căn phòng dạng hình hộp chữ nhật với chiều dài 10 m có 1 cây quạt hộp Q đặt ở sàn nhà và 3 ổ cắm điện $A,B,C$ trên tường. Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ sau (đơn vị: mét). Biết cây quạt cách tường $(Oxz)$ 3 m và cách tường $(Oyz)$ 6 m; các ổ cắm điện cách mặt sàn 40 cm, ổ cắm A và B cách bức tường chứa ổ cắm C lần lượt 7 m và 1 m, ổ cắm C cách bức tường chứa 2 ổ cắm còn lại 1,5 m.

Dây điện của quạt hộp Q cần dài tối thiểu bao nhiêu để có thể cắm tới cả 3 ổ $A,\ B,\ C$ (Đáp án làm tròn đến hàng phần trăm)

Đáp án: 6,20||6,2

Tọa độ cây quạt Q là $Q(6;3;0)$

Tọa độ các ổ cắm điện A, B, C lần lượt là: $A\left( 7;0;\frac{2}{5} ight),\ \ B\left( 1;0;\frac{2}{5} ight),\ \ C\left( 0;\frac{3}{2};\frac{2}{5} ight)$

$AQ = 3,19,\ BQ \approx 5,84,\ CQ \approx 6,20$ .
Câu 13: Nhận biết
Chọn mệnh đề đúng

Trong không gian $Oxyz$ , cho $\overrightarrow{u} = (1;2;0)$ . Tọa độ vectơ $\overrightarrow{u}$ là:
- A.
  $\overrightarrow{u} =2\overrightarrow{i} + \overrightarrow{j}$
- B.
  $\overrightarrow{u} =\overrightarrow{i} + 2\overrightarrow{j}$
- C.
  $\overrightarrow{u} =\overrightarrow{j} + 2\overrightarrow{k}$
- D.
  $\overrightarrow{u} =\overrightarrow{i} + 2\overrightarrow{k}$
Ta có: $\overrightarrow{i} =(1;0;0);\overrightarrow{j} = (0;1;0);\overrightarrow{k} =(0;0;1)$
$\overrightarrow{u} = x\overrightarrow{i}+ y\overrightarrow{j} + z\overrightarrow{k} \Leftrightarrow\overrightarrow{u} = (x;y;z)$
Suy ra $\overrightarrow{u} = (1;2;0)\Leftrightarrow \overrightarrow{u} = \overrightarrow{i} +2\overrightarrow{j}$
Câu 14: Nhận biết
Tìm tọa độ tổng hai vectơ

Trong không gian $Oxyz$ , cho hai vectơ $\overrightarrow{u} = (1; - 4;0);\overrightarrow{v} = ( - 1; - 2;1)$ . Tìm tọa độ vectơ $\overrightarrow{u} + 3\overrightarrow{v}$ ?
- A.
  $( - 2; - 10;3)$
- B.
  $( - 2; - 6;3)$
- C.
  $( - 4; - 8;4)$
- D.
  $( - 2; - 10; - 3)$
Ta có: $3\overrightarrow{v} = ( - 3; - 6;3)$ do đó $\overrightarrow{u} + 3\overrightarrow{v} = ( - 2; - 10;3)$

Vậy đáp án cần tìm là $( - 2; - 10;3)$ .
Câu 15: Vận dụng

Xét tính đúng sai của các nhận định

Trong không gian $Oxyz$ , cho hình lập phương $ABCD.A'B'C'D'$ có cạnh bằng 4, đỉnh $A$ trùng với gốc $O$ , các điểm $B,D,A'$ lần lượt nằm trên các tia $Ox,Oy,Oz$ .

a. Tọa độ của điểm $D$ là: $(4;0;0)$ Sai||Đúng

b. Tọa độ của vec tơ $C$ là: $(0;4;0)$ Sai||Đúng

c. Tọa độ của vec tơ $A'$ là: $(0;0;4)$ Đúng||Sai

d. Tọa độ của vec tơ $C'$ là: $(4;4;4)$ Đúng||Sai

Đáp án là:

Trong không gian $Oxyz$ , cho hình lập phương $ABCD.A'B'C'D'$ có cạnh bằng 4, đỉnh $A$ trùng với gốc $O$ , các điểm $B,D,A'$ lần lượt nằm trên các tia $Ox,Oy,Oz$ .

a. Tọa độ của điểm $D$ là: $(4;0;0)$ Sai||Đúng

b. Tọa độ của vec tơ $C$ là: $(0;4;0)$ Sai||Đúng

c. Tọa độ của vec tơ $A'$ là: $(0;0;4)$ Đúng||Sai

d. Tọa độ của vec tơ $C'$ là: $(4;4;4)$ Đúng||Sai

Hình vẽ minh họa

(a) Tọa độ của điểm $D$ là: $(4;0;0)$

Do $\overrightarrow{OD}$ cùng hướng với $\overrightarrow{j}$ và $\left| \overrightarrow{OD} \right| = OD = 4 = 4\left| \overrightarrow{j} \right|$ nên $\overrightarrow{OD} = 4\overrightarrow{j}$ hay $\overrightarrow{OD} = 0\overrightarrow{i} + 4\overrightarrow{j} + 0\overrightarrow{k}$ .

Suy ra: $D(0;4;0)$ .

» Chọn SAI.

(b) Tọa độ của vec tơ $C$ là: $(0;4;0)$

Do $\overrightarrow{OB}$ cùng hướng với $\overrightarrow{i}$ và $\left| \overrightarrow{OB} \right| = OB = 4 = 4\left| \overrightarrow{i} \right|$ nên $\overrightarrow{AB} = 4\overrightarrow{i}$ hay $\overrightarrow{OB} = 4\overrightarrow{i} + 0\overrightarrow{j} + 0\overrightarrow{k}$ .

Theo quy tắc hình bình hành, ta có: $\overrightarrow{OC} = \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OD} = 4\overrightarrow{i} + 4\overrightarrow{j} + 0\overrightarrow{k}$ .

Suy ra: $C(4;4;0)$ .

» Chọn SAI.

(c) Tọa độ của vec tơ $A'$ là: $(0;0;4)$

Do $\overrightarrow{OA'}$ cùng hướng với $\overrightarrow{k}$ và $\left| \overrightarrow{OA'} \right| = OA' = 4 = 4\left| \overrightarrow{k} \right|$ nên $\overrightarrow{OA'} = 4\overrightarrow{k}$ hay $\overrightarrow{OA'} = 0\overrightarrow{i} + 0\overrightarrow{j} + 4\overrightarrow{k}$ .

Suy ra: $A'(0;0;4)$ .

» Chọn ĐÚNG.

(d) Tọa độ của vec tơ $C'$ là: $(4;4;4)$ .

Theo quy tắc hình hộp, ta có: $\overrightarrow{OC'} = \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OD} + \overrightarrow{OA'} = 4\overrightarrow{i} + 4\overrightarrow{j} + 4\overrightarrow{k}$ .

Suy ra: $C'(4;4;4)$

» Chọn ĐÚNG.
Câu 16: Thông hiểu
Tính độ dài vecto

Cho hai vectơ $\overrightarrow{a}$ và $\overrightarrow{b}$ thỏa mãn điều kiện $\left| \overrightarrow{a} \right| = \left| \overrightarrow{b} \right| = 1$ và $\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b} = 3.$ Độ dài vectơ $3\overrightarrow{a} + 5\overrightarrow{b}:$
- A.
  $5\sqrt{5}.$
- B.
  $\sqrt{24}.$
- C.
  8.
- D.
  124.
Ta có:

$\left( 3\overrightarrow{a} + 5\overrightarrow{b} ight)^{2} = 9{\overrightarrow{a}}^{2} + 30\overrightarrow{a}\overrightarrow{b} + 25{\overrightarrow{b}}^{2}$

$= 9 + 90 + 25 = 124.$

$\Rightarrow \left| 3\overrightarrow{a} + 5\overrightarrow{b} ight| = \sqrt{124}$
Câu 17: Thông hiểu
Tìm tọa độ điểm đối xứng

Cho hai điểm $A(5;1;3)$ và $H(3; - 3; - 1)$ . Tọa độ điểm $A'$ đối xứng với $A$ qua $H$ là:
- A.
  $( - 1;7;5)$ .
- B.
  $(1;7;5)$ .
- C.
  $(1; - 7; - 5)$ .
- D.
  $(1; - 7;5)$ .
Vì điểm $A'$ đối xứng với $A$ qua $H$ nên $H$ là trung điểm của $AA'$

$\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} x_{A'} = 2x_{H} - x_{A} = 1 \\ y_{A'} = 2y_{H} - y_{A} = - 7 \\ z_{A'} = 2z_{H} - z_{A} = 5 \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow A'(1; - 7; - 5)$
Câu 18: Vận dụng cao
Tính x; y theo k để ba điểm thẳng hàng

Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ và các điểm $M,N,P$ xác định bởi

$\overrightarrow{MA} = k\overrightarrow{MB'}(k \neq 0),\overrightarrow{NB} = x\overrightarrow{NC'},\overrightarrow{PC} = y\overrightarrow{PD'}$ . Hãy tính $x,y$ theo $k$ để ba điểm $M,N,P$ thẳng hàng.
- A.
  $x = \frac{2 + k}{2 - k},y = - \frac{2}{k}$
- B.
  $x = \frac{1 + 2k}{1 - 2k},y = - \frac{1}{2k}$
- C.
  $x = \frac{\frac{1}{2} + k}{2 - k},y = - \frac{1}{2k}$
- D.
  $x = \frac{1 + k}{1 - k},y = - \frac{1}{k}$
Hình vẽ minh họa

Đặt $\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{a},\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{b},\overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{c}$ .

Từ giả thiết ta có :

$\overrightarrow{AM} = \frac{k}{k - 1}\left( \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} \right)\ \ \ (1)$

$\overrightarrow{AN} = \overrightarrow{b}+ \frac{x}{x - 1}\left( \overrightarrow{a} + \overrightarrow{c} \right) (2)$

$\overrightarrow{AP} = \overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} +\frac{y}{y - 1}\left( \overrightarrow{c} - \overrightarrow{b}\right)(3)$

Từ đó ta có

$\overrightarrow{MN} =\overrightarrow{AN} - \overrightarrow{AM}$ $= \frac{x}{x -1}\overrightarrow{a} - \frac{1}{k - 1}\overrightarrow{b} + \left(\frac{x}{x - 1} - \frac{k}{k - 1} \right)\overrightarrow{c}$

$+ \left( \frac{x}{x - 1} - \frac{y}{y - 1} \right)\overrightarrow{c}$ .

$\overrightarrow{MP} =\overrightarrow{AP} - \overrightarrow{AM}$ $= \overrightarrow{a} -(\frac{y}{y - 1} + \frac{1}{k - 1})\overrightarrow{b} + \left(\frac{y}{y - 1} - \frac{k}{k - 1} \right)\overrightarrow{c}$

Ba điểm $M,N,P$ thẳng hàng khi và chỉ khi tồn tại $\lambda$ sao cho $\overrightarrow{MN} = \lambda\overrightarrow{MP}\ \ (*)$ .

Thay các vectơ $\overrightarrow{MN},\overrightarrow{MP}$ vào $(*)$ và lưu ý $\overrightarrow{a},\overrightarrow{b},\overrightarrow{c}$ không đồng phẳng ta tính được $x = \frac{1 + k}{1 - k},y = - \frac{1}{k}$ .
Câu 19: 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.
  $(2; - 1;0)$ .
- C.
  $(2;0;0)$ .
- D.
  $(0; - 1;0)$ .
Hình chiếu vuông góc của điểm $A(2; - 1;0)$ trên mặt phẳng $(Oxz)$ là điểm có tọa độ $(2;0;0)$ .
Câu 20: Nhận biết
Xác định mệnh đề sai

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
- A.
  Nếu $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BC} + \overrightarrow{CD} + \overrightarrow{DA} = \overrightarrow{0}$ thì bốn điểm $A;B;C;D$ đồng phẳng.
- B.
  Tam giác $ABC$ có $I$ là trung điểm cạnh $BC$ thì ta có: $2\overrightarrow{AI} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC}$ .
- C.
  Vì $\overrightarrow{BA} + \overrightarrow{BC} = \overrightarrow{0}$ nên suy ra $B$ là trung điểm cạnh $AC$ .
- D.
  Vì $\overrightarrow{AB} = - 2\overrightarrow{AC} + 3\overrightarrow{AD}$ nên bốn điểm $A;B;C;D$ đồng phẳng.
Bằng quy tắc 3 điểm ta nhận thấy rằng: $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BC} + \overrightarrow{CD} + \overrightarrow{DA} = \overrightarrow{0}$ đúng với mọi điểm $A;B;C;D$ nằm trong không gian chứ không phải chỉ riêng 4 điểm đồng phẳng.
Câu 21: Vận dụng
Tính góc giữa hai đường thẳng

Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ có các cạnh đều bằng $a$ và các góc $\widehat{B'A'D'} = 60^{0},\widehat{B'A'A} = \widehat{D'A'A} = 120^{0}$ . Tính góc giữa đường thẳng $AC'$ với các đường thẳng $AB,AD,AA'$ .
- A.
  $\left( \widehat{AC',AB} \right) = \left( \widehat{AC',AD} \right) = \left( \widehat{AC',AA'} \right) = \arccos\frac{\sqrt{6}}{2}$
- B.
  $\left( \widehat{AC',AB} \right) = \left( \widehat{AC',AD} \right) = \left( \widehat{AC',AA'} \right) = \arccos\frac{\sqrt{6}}{4}$
- C.
  $\left( \widehat{AC',AB} \right) = \left( \widehat{AC',AD} \right) = \left( \widehat{AC',AA'} \right) = \arccos\frac{\sqrt{6}}{3}$
- D.
  $\left( \widehat{AC',AB} \right) = \left( \widehat{AC',AD} \right) = \left( \widehat{AC',AA'} \right) = \arccos\frac{\sqrt{5}}{3}$
Hình vẽ minh họa

$\left( \widehat{AC',AB} \right) = \left( \widehat{AC',AD} \right) = \left( \widehat{AC',AA'} \right) = \arccos\frac{\sqrt{6}}{3}$ .
Câu 22: Thông hiểu
Chọn phương án đúng

Không gian với trục hệ tọa độ $Oxyz$ , cho $\overrightarrow{a} = 2\overrightarrow{j} - \overrightarrow{i} + 3\overrightarrow{k}.$ Tọa độ của vectơ $\overrightarrow{a}$ là:
- A.
  $\overrightarrow{a}( - 1;2; - 3)$ .
- B.
  $\overrightarrow{a}(2; - 1;3)$ .
- C.
  $\overrightarrow{a}( - 1;2;3)$ .
- D.
  $\overrightarrow{a}(2; - 1; -3)$ .
Theo bài ra ta có: $\overrightarrow{a} = - \overrightarrow{i} + 2\overrightarrow{j} + 3\overrightarrow{k} \Rightarrow \overrightarrow{a} = ( - 1;2;3)$

Vậy $\overrightarrow{a} = ( - 1;2;3)$
Câu 23: Nhận biết
Tìm tọa độ hình chiếu

Trong không gian tọa độ $Oxyz$ cho điểm $A(3; - 2;5)$ . Hình chiếu vuông góc của điểm $A$ trên mặt phẳng $(Oxz)$ là:
- A.
  $(3;0;5)$ .
- B.
  $(3; - 2;0)$ .
- C.
  $(0; - 2;5)$ .
- D.
  $(0;2;5)$ .
Hình chiếu vuông góc của điểm $A(3; - 2;5)$ trên mặt phẳng $(Oxz)$ là điểm có tọa độ $(3;0;5)$ .
Câu 24: Nhận biết
Tìm điều kiện tham số m thỏa mãn yêu cầu

Trong không gian $Oxyz$ , cho hai vectơ $\overrightarrow{u} = (2; - 1;1)$ và $\overrightarrow{v} = (0; - 3; - m)$ . Xác định giá trị tham số $m$ để $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v} = 1$ ?
- A.
  $m = 4$
- B.
  $m = 2$
- C.
  $m = 3$
- D.
  $m = - 2$
Ta có: $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v} = 1 \Leftrightarrow 3 - m = 1 \Leftrightarrow m = 2$

Vậy m = 2 là giá trị cần tìm.
Câu 25: 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.
  $45{^\circ}$ .
- C.
  $90{^\circ}$ .
- D.
  $30{^\circ}$ .
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 26: Thông hiểu
Xác định góc giữa cặp vecto

Cho tứ diện $ABCD$ có $AB = AC = AD$ và $\widehat{BAC} = \widehat{BAD} = 60^{0}$ . Hãy xác định góc giữa cặp vectơ $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{CD}$ ?
- A.
  $60^{0}$ .
- B.
  $45^{0}$ .
- C.
  $120^{0}$ .
- D.
  $90^{0}$ .
Hình vẽ minh họa

Ta có

$\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CD} = \overrightarrow{AB}.\left( \overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AC} ight) = \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}$

$= AB.AD.\cos60^{0} - AB.AC.\cos60^{0} =0$

$\Rightarrow \left( \overrightarrow{AB},\overrightarrow{CD} ight) = 90^{0}$
Câu 27: Thông hiểu
Tìm khẳng định sai

Cho tứ diện $ABCD$ . Trên các cạnh $AD;BC$ lần lượt lấy các điểm $M;N$ sao cho $AM = 3MD;BN = 3NC$ . Gọi $P;Q$ lần lượt là trung điểm của $AD;BC$ . Khẳng định nào sau đây sai?
- A.
  $\overrightarrow{BD};\overrightarrow{AC};\overrightarrow{MN}$ đồng phẳng.
- B.
  $\overrightarrow{MN};\overrightarrow{DC};\overrightarrow{PQ}$ đồng phẳng.
- C.
  $\overrightarrow{AB};\overrightarrow{DC};\overrightarrow{PQ}$ đồng phẳng.
- D.
  $\overrightarrow{AB};\overrightarrow{DC};\overrightarrow{MN}$ đồng phẳng.
Hình vẽ minh họa

Vì $M;N$ lần lượt là trung điểm của $PD;QC$

$\overrightarrow{BD};\overrightarrow{AC};\overrightarrow{MN}$ đồng phẳng sai vì $\left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{MN} = \overrightarrow{MA} + \overrightarrow{AC} + \overrightarrow{CN} \\ \overrightarrow{MN} = \overrightarrow{MD} + \overrightarrow{DB} + \overrightarrow{BN} \\ \end{matrix} ight.$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{MN} = \overrightarrow{MA} + \overrightarrow{AC} + \overrightarrow{CN} \\ 3\overrightarrow{MN} = 3\overrightarrow{MD} + 3\overrightarrow{DB} + 3\overrightarrow{BN} \\ \end{matrix} ight.$

$\Rightarrow 4\overrightarrow{MN} = \overrightarrow{AC} - 3\overrightarrow{DB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{BC}$ suy ra $\overrightarrow{BD};\overrightarrow{AC};\overrightarrow{MN}$ không đồng phẳng.
Câu 28: Thông hiểu
Tìm tọa độ điểm B’

Trong không gian hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho hình hộp $ABCCD.A'B'C'D'$ . Biết $A(2;4;0),B(4;0;0),C( - 1;4;7),D'(6;8;10)$ . Tọa độ điểm $B'$ là:
- A.
  $B'(8;4;10)$
- B.
  $B'(6;12;0)$
- C.
  $B'(10;8;6)$
- D.
  $B'(13;0;17)$
Hình vẽ minh họa

Ta có: $\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{BC} = ( - 5;4;7) \Rightarrow D( - 3;8; - 7)$

$\overrightarrow{BD} = \overrightarrow{B'D'} = ( - 7;8; - 7) \Rightarrow B'(13;0;17)$
Câu 29: Thông hiểu
Xác định tọa độ điểm D

Trong không gian hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho các điểm $A(1;0;0),B(1;1;0),C(0;1;1)$ . Tìm tọa độ điểm $D$ để tứ giác $ABCD$ là hình bình hành?
- A.
  $D(2;0;0)$
- B.
  $D(1;1;1)$
- C.
  $D(0;0;1)$
- D.
  $D(0;2;1)$
Giả sử điểm $D(x;y;z)$ ta có $ABCD$ là hình bình hành nên $\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{BC}$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x - 1 = - 1 \\ y = 0 \\ z = 1 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 0 \\ y = 0 \\ z = 1 \\ \end{matrix} ight.$ . Vậy tọa độ điểm $D(0;0;1)$ .
Câu 30: 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.
  $\overrightarrow{c} = (2;0; - 4)$ .
- B.
  $\overrightarrow{b} = (1;0;2)$ .
- C.
  $\overrightarrow{d} = \left( - \frac{1}{2};0;1 ight)$ .
- D.
  $\overrightarrow{0} = (0;0;0)$ .
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 31: Thông hiểu
Chọn phát biểu đúng

Trong không gian tọa độ $Oxyz$ , cho hai điểm $A(1;0;0)$ , $B(5;0;0)$ . Gọi $(H)$ là tập hợp các điểm $M$ trong không gian thỏa mãn $\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} = 0$ . Khẳng định nào sau đây là đúng?
- A.
  $(H)$ là một đường tròn có bán kính bằng $4$ .
- B.
  $(H)$ là một mặt cầu có bán kính bằng $4$ .
- C.
  $(H)$ là một đường tròn có bán kính bằng $2$ .
- D.
  $(H)$ là một mặt cầu có bán kính bằng $2$ .
Gọi $I$ là trung điểm $AB \Rightarrow I(3;0;0)$ .

Ta có :

$\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} = 0 \Leftrightarrow \left( \overrightarrow{MI} + \overrightarrow{IA} ight).\left( \overrightarrow{MI} + \overrightarrow{IB} ight) = 0$

$\Leftrightarrow \left( \overrightarrow{MI} + \overrightarrow{IA} ight).\left( \overrightarrow{MI} - \overrightarrow{IA} ight) = 0$

$\Leftrightarrow MI^{2} - IA^{2} = 0 \Leftrightarrow MI^{2} = IA^{2} \Leftrightarrow MI = \frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}.|5 - 1| = 2$ .

Suy ra tập hợp điểm $M$ trong không gian là mặt cầu tâm $I$ , bán kính bằng 2.

Vậy $(H)$ là một mặt cầu có bán kính bằng $2$ .
Câu 32: Nhận biết
Tìm tọa độ trung điểm

Trong không gian $Oxyz$ , cho hai điểm $A(1;1;3)$ và $B( - 1;2;3)$ . Trung điểm của đoạn thẳng $AB$ có tọa độ là:
- A.
  $(0;3;6)$
- B.
  $( - 2; - 1;0)$
- C.
  $\left( 0;\frac{3}{2};3 ight)$
- D.
  $(2;1;0)$
Gọi $M\left( x_{M};y_{M};z_{M} ight)$ là trung điểm của đoạn thẳng $AB$ , ta có:

$\left\{ \begin{matrix}x_{M} = \dfrac{x_{A} + x_{B}}{2} = 0 \\y_{M} = \dfrac{y_{A} + y_{B}}{2} = \dfrac{3}{2} \\z_{M} = \dfrac{z_{A} + z_{B}}{2} = 3 \\\end{matrix} ight.\ \Rightarrow M\left( 0;\dfrac{3}{2};3ight)$

Vậy tọa độ trung điểm của AB là: $\left( 0;\frac{3}{2};3 ight)$ .
Câu 33: Nhận biết
Chọn đáp án đúng

Trong không gian $Oxyz$ , điểm nào sau đây nằm trên mặt phẳng tọa độ $(Oyz)$ ?
- A.
  $N(0;4; - 1)$
- B.
  $P( - 2;0;3)$
- C.
  $M(3;4;0)$ .
- D.
  $Q(2;0;0)$
Điểm thuộc $(Oyz)$ có $x = 0$ . Vậy điểm cần tìm được là: $N(0;4; - 1)$ .
Câu 34: Thông hiểu
Định các giá trị của x và y

Trong không gian với hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho điểm $A(2; - 1;5),B(5; - 5;7),M(x;y;1)$ . Với giá trị nào của $x;y$ thì ba điểm đã cho thẳng hàng?
- A.
  $x = 4;y = 7$
- B.
  $x = - 4;y = - 7$
- C.
  $x = 4;y = - 7$
- D.
  $x = - 4;y = 7$
Ta có: $\left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{AB} = (3; - 4;2) \\ \overrightarrow{AM} = (x - 2;y + 1; - 4) \\ \end{matrix} ight.$

Vì ba điểm A; B; M thẳng hàng nên $\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AM}$ cùng phương

$\Leftrightarrow \frac{x - 2}{3} = \frac{y + 1}{- 4} = \frac{- 4}{2} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = - 4 \\ y = 7 \\ \end{matrix} ight.$

Vậy đáp án cần tìm là $x = - 4;y = 7$ .
Câu 35: Nhận biết
Tìm tọa độ vectơ

Trong không gian $Oxyz$ , cho hai điểm $A(1;1; - 1)$ và $B(2;3;2)$ . Vectơ $\overrightarrow{AB}$ có tọa độ là:
- A.
  $(1;2;3)$
- B.
  $( - 1; - 2;3)$
- C.
  $(3;5;1)$
- D.
  $(3;4;1)$
Ta có:

$\overrightarrow{AB} = (2 - 1;3 - 1;2 + 1) = (1;2;3)$

Vậy đáp án đúng là: $\overrightarrow{AB} = (1;2;3)$ .
Câu 36: Thông hiểu
Tìm tọa độ vecto

Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$ , cho hai vectơ $\overrightarrow{u} = (2;0; - 3)$ và $\overrightarrow{v} = (0;2; - 1)$ . Tìm tọa độ của vectơ $\overrightarrow{a} = \overrightarrow{u} + 2\overrightarrow{v}$ .
- A.
  $\overrightarrow{a} = (2;4; - 1)$ .
- B.
  $\overrightarrow{a} = (2;2; - 4)$ .
- C.
  $\overrightarrow{a} = (0;1;-1)$
- D.
  $\overrightarrow{a} = (2;4; - 5)$ .
Ta có:

$\overrightarrow{a} = \overrightarrow{u} + 2\overrightarrow{v} = (2;0; - 3) + 2.(0;2; - 1)$

$= (2 + 0;0 + 2.2; - 3 + 2.( - 1)) = (2;4; - 5)$
Câu 37: Thông hiểu
Xác định khẳng định sai

Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ có tất cả các cạnh đều bằng nhau.
- A.
  $A'C'\bot BD$
- B.
  $BB'\bot BD$
- C.
  $A'B\bot DC'$
- D.
  $BC'\bot A'D$
Ta có: $\overrightarrow{BB'}.\overrightarrow{BD} = \overrightarrow{BB'}.\left( \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{BC} ight) = \overrightarrow{BB'}.\overrightarrow{BA} + \overrightarrow{BB'}.\overrightarrow{BC}$

$= BB'.BA\left( \cos\widehat{B'BA} + cos\widehat{B'BC} ight)$

Vì $AA'B'B$ và $ABCD$ là hai hình thoi bằng nhau nên

+ $\widehat{B'BA} = \widehat{B'BC} \Rightarrow \overrightarrow{BB'}.\overrightarrow{BD} eq 0$ suy ra $BB'$ không vuông góc với $BD$

+ $\widehat{B'BA} + \widehat{B'BC}= 180^{0}$ $\Rightarrow \cos\widehat{B'BA} = - \cos\widehat{B'BC}$ $\Rightarrow \overrightarrow{BB'}.\overrightarrow{BD} = 0$ suy ra $BB'\bot BD$

Nên đáp án $BB'\bot BD$ có thể sai vì chưa có điều kiện của góc $\widehat{B'BA}$ và $\widehat{B'BC}$
Câu 38: Thông hiểu
Chọn khẳng định đúng

Cho tứ diện $ABCD$ có $AC = \frac{3}{2}AD;\widehat{CAB} = \widehat{DAB} = 60^{0};CD = AD$ . Gọi $\varphi$ là góc giữa $AB$ và $CD$ . Chọn khẳng định đúng?
- A.
  $\cos\varphi = \frac{3}{4}$
- B.
  $\varphi = 60^{0}$
- C.
  $\varphi = 30^{0}$
- D.
  $\cos\varphi = \frac{1}{4}$
Hình vẽ minh họa

Ta có: $\cos(AB;CD) = \frac{\left| \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CD} ight|}{\left| \overrightarrow{AB} ight|.\left| \overrightarrow{CD} ight|} = \frac{\left| \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CD} ight|}{AB.CD}$

Mặt khác $\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CD} = \overrightarrow{AB}.\left( \overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AC} ight) = \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}$

$= \left| \overrightarrow{AB}ight|.\left| \overrightarrow{AD} ight|.\cos\left(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD} ight) - \left|\overrightarrow{AB} ight|.\left| \overrightarrow{AC} ight|\cos\left(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AC} ight)$

$= AB.AD.\frac{1}{2} - AB.\frac{3}{2}.AD.\frac{1}{2} = - \frac{1}{4}AB.AD = - \frac{1}{4}AB.CD$

Do đó: $\cos(AB;CD) = \frac{\left| -\dfrac{1}{4}AB.CD ight|}{AB.CD} = \dfrac{1}{4}$

Vậy $\cos\varphi = \frac{1}{4}$
Câu 39: Vận dụng cao
Tính giá trị lớn nhất của biểu thức

Cho tứ diện $ABCD$ có $BC = DA = a,CA = DB = b,AB = DC = c$ . Gọi $S$ là diện tích toàn phần (tổng diện tích tất cả các mặt). Tính giá trị lớn nhất của $\frac{1}{a^{2}b^{2}} + \frac{1}{b^{2}c^{2}} + \frac{1}{c^{2}a^{2}}$ .
- A.
  $\frac{9}{S^{2}}$
- B.
  $\frac{3}{S}$
- C.
  $\frac{2}{S^{2}}$
- D.
  $\frac{\sqrt{2}}{S}$
Do tứ diện $ABCD$ có $BC = DA = a,CA = DB = b,AB = DC = c$ nên $\Delta BCD = \Delta ADC = \Delta DAB = \Delta CBA$ .

Gọi $S'$ là diện tích và $R$ là bán kính đường tròn ngoại tiếp mỗi mặt đó thì $S = 4S' = \frac{abc}{R}$ , nên bất đẳng thức cần chứng minh:

$\frac{1}{a^{2}b^{2}} + \frac{1}{b^{2}c^{2}} + \frac{1}{c^{2}a^{2}} \leq \frac{9}{S^{2}} \Leftrightarrow a^{2} + b^{2} + c^{2} \leq 9R^{2}$ .

Theo công thức Leibbnitz:

Với điểm $M$ bất kì và $G$ là trọng tâm của tam giác $ABC$ thì

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

$= GA^{2} + GB^{2} +BC^{2} + 3MG^{2}$

$= \frac{1}{3}\left( a^{2} + b^{2} + c^{2} + 9MG^{2}\right)$

Cho $M$ trùng với tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác $ABC$ ta được:

$9R^{2} = aa^{2} + b^{2} + c^{2} + 9OG^{2} \geq a^{2} + b^{2} + c^{2}$ .
Câu 40: Vận dụng

Ghi đáp án vào ô trống

Cho hình hộp chữ nhật $ABCD.A'B'C'D'$ có $AB = BC = 2$ và $CC' = 4$ . Gọi $M$ và $N$ lần lượt là trung điểm của cạnh $BC$ và $AA'$ . Khoảng cách giữa hai đường thẳng $B'D'$ và $MN$ bằng bao nhiêu? (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)

Đáp án: 2,43

Đáp án là:

Cho hình hộp chữ nhật $ABCD.A'B'C'D'$ có $AB = BC = 2$ và $CC' = 4$ . Gọi $M$ và $N$ lần lượt là trung điểm của cạnh $BC$ và $AA'$ . Khoảng cách giữa hai đường thẳng $B'D'$ và $MN$ bằng bao nhiêu? (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)

Đáp án: 2,43

Cách 1. Gọi $P$ là trung điểm $CD$ , $I = MP \cap AD$ , $J = IN \cap DD'$ , $K = AC \cap MP$ .

Ta có $MP//BD \Rightarrow MP//B'D' \Rightarrow d(B'D';MN) = d\left\lbrack B'D';(MNP) ightbrack = d\left\lbrack D';(MNP) ightbrack$ .

Lại có $d\left\lbrack D';(MNP) ightbrack = \frac{D'J}{DJ}d\left\lbrack D;(MNP) ightbrack = 5.d\left\lbrack D;(MNP) ightbrack$ .

Mặt khác $d\left\lbrack D;(MNP) ightbrack = \frac{DI}{AI}d\left\lbrack A;(MNP) ightbrack = \frac{1}{3}d\left\lbrack A;(MNP) ightbrack$ .

Dễ thấy $\left\{ \begin{matrix} (NAK)\bot(MNP) \\ (NAK) \cap (MNP) = AK \\ AH\bot NK\ (H \in NK)\ trong\ (NAK) \\ \end{matrix} ight.$

$\Rightarrow AH\bot(MNP) \Rightarrow d\left\lbrack A;(MNP) ightbrack = AH$ .

Suy ra $d(MN;B'D') = \frac{5}{3}d\left\lbrack A;(MNP) ightbrack = \frac{5}{3}AH$ với $AN = \frac{AA'}{2} = 2$ ; $AK = \frac{3}{4}\sqrt{2}AB = \frac{3\sqrt{2}}{2}$ .

Vậy $d(MN;B'D') = \frac{5}{3}AH = \frac{5}{3}.\frac{AN.AK}{\sqrt{AN^{2} + AK^{2}}} = \frac{5}{3}.\frac{\frac{3\sqrt{2}}{2}.2}{\sqrt{\left( \frac{3\sqrt{2}}{2} ight)^{2} + 2^{2}}} = \frac{10.\sqrt{17}}{17} \simeq 2,43$ .

Cách 2. Đặt các trục $Ox$ , $Oy$ và $Oz$ vào hình như sau

Ta có $M(1;2;0)$ , $N(0;0;2)$ , $B'(0;2;4)$ và $D'(2;0;4)$ .

Ta có $\overrightarrow{MN} = ( - 1; - 2;2)$ , $\overrightarrow{B'D'} = (2; - 2;0)$ và $\overrightarrow{MB'} = ( - 1;0;4) \Rightarrow \left\lbrack \overrightarrow{MN},\overrightarrow{B'D'} ightbrack = (4;4;6)$ .

Khi đó :

$d\left( MN;B^{'}D^{'} ight) = \frac{\left| \left\lbrack \overrightarrow{MN};\overrightarrow{B^{'}D^{'}} ightbrack.\overrightarrow{MB^{'}} ight|}{\left| \left\lbrack \overrightarrow{MN};\overrightarrow{B^{'}D^{'}} ightbrack ight|}$

$= \frac{\left| ( - 1).4 + 0.4 + 4.6 ight|}{\sqrt{4^{2} + 4^{2} + 6^{2}}} = \frac{10\sqrt{17}}{17} \simeq 2,43$ .

Tải file làm trên giấy

Chia sẻ bởi:
Khang Anh

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 Vectơ và hệ tọa độ trong không gian CTST

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Chương I. Ứng dụng đạo hàm để khảo sát hàm số

Chương II. Vectơ và hệ tọa độ 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

Chương VI. Xác suất có điều kiện

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 Vectơ và hệ tọa độ trong không gian CTST

Đổi điểm làm bài

Đổi điểm làm bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Chương I. Ứng dụng đạo hàm để khảo sát hàm số

Chương II. Vectơ và hệ tọa độ 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

Chương VI. Xác suất có điều kiện