Tính góc giữa hai đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, tính góc giữa hai đường thẳng
và
.
Ta có:
Hãy cùng thử sức kiểm tra đánh giá các kiến thức tổng quan với bài kiểm tra phút Chương 5: Phương pháp tọa độ trong không gian Toán 12 sách Kết nối tri thức các em nhé!
Điểm khả dụng: 0 điểm
Bạn sẽ dùng 50 điểm để đổi lấy 1 lượt làm bài.
Bạn không đủ điểm để đổi.
Tính góc giữa hai đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, tính góc giữa hai đường thẳng
và
.
Ta có:
Điều kiện của mặt cầu
Điều kiện để
là một mặt cầu là:
Theo đề bài, ta có:
có dạng:
Như vậy, (S) là mặt cầu
Viết phương trìnhmặt phẳng
Trong không gian hệ trục toạ độ
, cho 2 đường thẳng
và
. Viết phương trình mặt phẳng
chứa
và
tạo với
một góc lớn nhất là
Cách 1. Trắc nghiệm Casio.
Ta kiểm được các mặt phẳng đều chứa d (có và đi qua điểm
). Tính
CALC nhập vtpt trong đáp án,
.
Cách 2. Khử dần ẩn.
Giả sử vtpt vuông góc
nên
. Ta có:
, với
.
Do vai trò ngang nhau, khi thì
.
Chọn và phương trình
.
Nhận xét.
Trong cách 2, ta khử dần ẩn từ về còn hai ẩn
; Tổng quát: phải xét trường hợp
rồi chia cả tử và mẫu cho
để đưa về một ẩn
, tiếp theo là khảo sát hàm số biến
. Sau đây là cách 3 sử dụng một ẩn.
Cách 3. Khảo sát.
Gọi , điểm
.
.
Khi đó lớn nhất nếu Parabol nhỏ nhất:
, tại
.
Vậy và phương trình
.
Chọn đáp án đúng
Cho hình chóp
có đáy
là tam giác vuông tại
,
, cạnh SA vuông góc với mặt đáy
và
. Gọi α là góc giữa hai mặt phẳng
và
. Tính
.
Hình vẽ minh họa
Dựng hệ trục toạ độ Oxyz với O trùng A, tia Ox cùng hướng với tia BC, tia Oy trùng tia AB, tia Oz trùng với tia AS.
Ta có khi đó ta tính được (SAC) có vectơ pháp tuyến
, (SBC) có vectơ pháp tuyến
. Từ đó tính được:
.
Tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng
Cho hình chóp
có đáy là hình thang vuông tại
và
, thỏa mãn điều kiện,
,
,
vuông góc với mặt đáy
,
. Gọi
lần lượt là trung điểm của
. Tính cosin của góc giữa
và
. (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ

Chọn đơn vị là a
Có
Vecto chỉ phương của là
Vecto pháp tuyến của là
Vậy
Suy ra:
Chọn khẳng định đúng
Cho hai đường thẳng
:
và ![]()
Tìm câu đúng?
Chuyển đường thẳng và
về dạng tham số:
có vectơ chỉ phương
và qua
.
có vectơ chỉ phương
và hệ phương trình
vô nghiệm.
//
Tính góc giữa hai mặt phẳng
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng
và
. Góc giữa
và
là
Góc giữa và
là:
Tính cosin giữa hai đường thẳng
Trong không gian
, cho đường thẳng
và hai điểm
,
. Gọi
đường thẳng qua
, vuông góc với
sao cho khoảng cách từ
tới
là nhỏ nhất và
là đường thẳng qua
, cắt
sao cho khoảng cách từ
tới
là nhỏ nhất. Tính cosin góc giữa hai đường thẳng
và
.
Gọi là mặt phẳng đi qua A và vuông góc với d.
Gọi H là hình chiếu vuông góc của B lên .
Khi đó, đường thẳng đi qua A và H thỏa mãn yêu cầu bài toán
Ta có: và
.
có một VTCP:
Gọi là mặt phẳng đi qua A và chứa d.
Gọi K là hình chiếu vuông góc của B lên .
Khi đó, đường thẳng đi qua A và K thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Ta có: và
.
có một VTCP:
Xác định bán kính mặt cầu
Trong không gian
, mặt cầu
có bán kính bằng:
Bán kính của mặt cầu là
.
Xác định phương trình tham số của đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
. Phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm M(1; 3; 4) và song song với trục hoành là.
Gọi là đường thẳng cần tìm.
Vì d song song với trục hoành nên d có vectơ chỉ phương
d đi qua M và có vectơ chỉ phương
Vậy phương trình tham số của d là
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho ba điểm
. Viết phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm
.
Ta có:
Mặt phẳng có một vectơ pháp tuyến là
Từ đó phương trình mặt phẳng là
.
Định vectơ chỉ phương của đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng
. Trong các vectơ sau, vectơ nào là vectơ chỉ phương của đường thẳng (d)?
Phương trình chính tắc của đường thẳng có dạng:
với
.
Vectơ chỉ phương .
Tìm điểm thuộc đường thẳng
Trong không gian Oxyz, cho điểm
. Xét đường thẳng
thay đổi song song với Oz và cách Oz một khoảng bằng 2. Khi khoảng cách từ
đến
nhỏ nhất,
đi qua điểm nào dưới đây?

Để khoảng cách từ đến
nhỏ nhất thì điểm
,
và trục Oz đồng phẳng và khi đó:
.
Phương trình . Khi đó
đi qua điểm
.
Tìm khoảng chứa giá trị biểu thức
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho mặt phẳng
đi qua hai điểm
tạo với mặt phẳng
một góc
. Khi đó
thuộc khoảng nào dưới đây?
Mặt phẳng (P) đi qua hai điểm A, B nên
Vì tạo với mặt phẳng
một góc
nên
Thay a = b = 1 vào phương trình (*) được:
Xác định tọa độ giao điểm
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, giao điểm của mặt phẳng
và đường thẳng
là:
Gọi là giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng (P).
Ta có:
Suy ra .
Chọn mệnh đề đúng
Trong hệ tọa độ
, cho đường thẳng
có vectơ chỉ phương
và mặt phẳng
có vectơ pháp tuyến
. Mệnh đề nào dưới đây đúng?
vuông góc
thì d có thể nằm trong
.
song song
thì
vuông góc
.
vuông góc
thì
cùng phương
.
Tính thể tích V của khối tứ diện
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai đường thẳng
và
. Trên đường thẳng
lấy hai điểm A; B sao cho
. Trên đường thẳng
lấy hai điểm
sao cho
. Tính thể tích V của khối tứ diện
.
Ta có đường thẳng đi qua điểm
và có vec tơ chỉ phương
Ta có đường thẳng đi qua điểm
và có vec tơ chỉ phương
Ta có khoảng cách giữa là
Nhận xét rằng
Thể tích khối tứ diện cần tìm là .
Tính diện tích hình bình hành
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho hình bình hành
. Biết
và
. Diện tích hình bình hành
là:
Ta có:
Suy ra diện tích ABCD là:
Xét sự đúng sai của các nhận định
Đúng||SaiTrong không gian
, cho đường thẳng
đi qua hai điểm
và
, mặt phẳng
đi qua ba điểm
,
,
.
a) Vectơ
không là vectơ chỉ phương của đường thẳng
. Sai||Đúng
b)
.
c) Mặt phẳng
có một vectơ pháp tuyến có toạ độ là
. Đúng||Sai
d) Góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng
bằng
. Đúng||Sai
Đúng||SaiTrong không gian
, cho đường thẳng
đi qua hai điểm
và
, mặt phẳng
đi qua ba điểm
,
,
.
a) Vectơ
không là vectơ chỉ phương của đường thẳng
. Sai||Đúng
b)
.
c) Mặt phẳng
có một vectơ pháp tuyến có toạ độ là
. Đúng||Sai
d) Góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng
bằng
. Đúng||Sai
Ta có: là một vectơ chỉ phương của đường thẳng
,
và
nên mặt phẳng
có một vectơ pháp tuyến là
Ta có:
Suy ra góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng bằng
.
Đáp án: a) Sai, b) Đúng, c) Đúng, d) Đúng
Tính số đo góc nhị diện
Cho hình lập phương
. Số đo của góc nhị diên
bằng
Hình vẽ minh họa
Ta có góc nhị diên bằng
.
Ghi đáp án vào ô trống
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho tứ diện
với ![]()
. Trên các cạnh
lần lượt lấy các điểm
sao cho
. Viết phương trình mặt phẳng
biết tứ diện
có thể tích nhỏ nhất.
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho tứ diện
với ![]()
. Trên các cạnh
lần lượt lấy các điểm
sao cho
. Viết phương trình mặt phẳng
biết tứ diện
có thể tích nhỏ nhất.
Viết phương trình mặt cầu
Cho hai mặt phẳng
,
có phương trình
và
Mặt cầu có tâm nằm trên mặt phẳng
và tiếp xúc với mặt phẳng
tại điểm
, biết rằng
thuộc mặt phẳng
và có hoành độ
, có phương trình là:
Vì và có hoành độ bằng 1 nên
.
Lại có, mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng nên
.
Gọi là tâm của mặt cầu
cần tìm.
Ta có tiếp xúc với mp
tại M nên
.
Mặt phẳng có vectơ pháp tuyến
.
Ta có:
Bán kính mặt cầu
Vậy phương trình mặt cầu .
Viết phương trình đường vuông góc chung
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai đường thẳng chéo nhau ![]()
. Viết phương trình đường vuông góc chung của
.
Đường thẳng lần lượt có vectơ chỉ phương là
Gọi ∆ là đường vuông góc chung giữa và
, suy ra ∆ có vectơ chỉ phương
Giả sử ∆ giao với lần lượt tại
, khi đó ta có
Do ∆ là đường vuông góc chung, suy ra:
Từ đó suy ra đường thẳng ∆ có véc tơ chỉ phương và đi qua điểm
.
Vậy ta có phương trình đường thẳng:
Lập phương trình mặt phẳng
Trong không gian
, cho hình chóp
có đáy là hình vuông và
vuông góc với đáy. Biết
, lập phương trình mặt phẳng
.
Dễ dàng chứng minh được là mặt phẳng trung trực của
.
Chọn vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là
.
Mặt phẳng đi qua trung điểm
của
và có vtcp
nên có phương trình:
.
Chọn phương án thích hợp
Cho mặt cầu
. Gọi
là giao điểm của
và trục
có tung độ âm. Viết phương trình tổng quát của tiếp diện
của
tại
.
Giao điểm của và trục
(loại)
Tiếp diện tại
Tìm phương trình tham số của đường thẳng
Trong không gian
, đường thẳng đi qua hai điểm
và
có phương trình tham số là:
Ta có:
Đường thẳng đi qua hai điểm A(1; 2; −3) và B(2; −3; 1) có phương trình tham số là
Với t = −2, ta được M(3; −8; 5) thuộc đường thẳng AB. Khi đó, đường thẳng AB có phương trình tham số .
Tìm m
Với giá trị nào của m thì mặt phẳng
cắt mặt cầu
?
Theo đề bài, ta xác định các hệ số của (S):
Suy ra tâm I có tọa độ là
(P) cắt (S) khi:
Tìm m để (P) và (S) tiếp xúc
Cho mặt phẳng
và mặt cầu
có phương trình lần lượt là ![]()
. Giá trị của
để
tiếp xúc
là:
Ta có:
có tâm
và bán kính
.
tiếp xúc
Viết phương trình mặt phẳng
Trong không gian Oxyz, cho điểm
và vectơ
. Viết phương trình mặt phẳng
qua A và nhận vectơ
làm vectơ pháp tuyến.
Phương trình mặt phẳng có dạng:
.
Chọn đáp án đúng
Cho hai điểm
và mặt phẳng
. Phương trình mặt cầu
có bán kính bằng
có tâm thuộc đường thẳng
và
tiếp xúc với mặt phẳng
là:
Ta có . Bán kính mặt cầu là
Tâm của mặt cầu thuộc đường thẳng
nên tọa độ
có dạng
Ta có: tiếp xúc với mặt phẳng
Tìm tọa độ điểm H
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho điểm
và mặt phẳng
. Gọi
là hình chiếu vuông góc của
lên
. Tìm tọa độ điểm
?
Vì H là hình chiếu vuông góc của M lên (P) nên
Điểm H thuộc mặt phẳng (P) nên ta có phương trình:
Tìm phương trình mặt cầu
Trong không gian với hệ tọa độ
, phương trình mặt cầu tâm
bán kính
là:
Phương trình mặt cầu tâm bán kính
là:
Tổng quát .
Tính giá trị nhỏ nhất của OI
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho
với
là các số thực thay đổi, khác 0 và thỏa mãn
. Gọi tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện
là
. Giá trị nhỏ nhất của
bằng

Ta có OABC là tứ diện vuông tại O. Gọi M là trung điểm BC. Đường thẳng d qua M song song với OA là trục đường tròn ngoại tiếp tam giác OBC.
Trong mặt phẳng , từ trung điểm N của đoạn OA kẻ đường thẳng
vuông góc với OA tại N cắt d tại I. Khi đó I là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC.
Ta có tọa độ điểm , khi đó điểm
.
Do đó .
Dấu bằng xảy ra
Chọn kết luận đúng
Cho
và hai mặt phẳng
. Khi đó:
Thay tọa độ điểm A vào phương trình mặt phẳng (Q) thỏa mãn, do đó A ∈ (Q).
Vì nên
.
Phương trình tổng quát
Cho tứ diện
có
. Phương trình tổng quát của mặt phẳng chứa AC và song song với BD là:
Theo đề bài, ta có các vecto là
Có thể chọn làm một vectơ pháp tuyến cho mặt phẳng.
Phương trình mặt phẳng này có dạng .
Mặt khác, điểm A thuộc mặt phẳng nên ta thay tọa độ điểm A vào phương trình đường thẳng trên:
Vậy phương trình cần tìm .
Tính độ dài đoạn AM
Trong không gian
, cho ba điểm
,
,
và điểm
thuộc mặt cầu
. Khi biểu thức
đạt giá trị nhỏ nhất thì độ đài đoạn
bằng
Cách 1. Phương pháp véctơ.
Gọi I(0 ; 0 ; 1) là tâm mặt cầu, bán kính , ta có
.
Ta có :
.
Vậy để tổng nhỏ nhất thì ngược hướng nhau
Suy ra
.
Cách 2. Khảo sát - BĐT.
Gọi , từ giả thiết ta có
.
Đặt , ta có
.
Dấu bằng tại
Viết phương trình mặt phẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
cho điểm
. Gọi
là mặt phẳng đi qua
và cắt các trục tọa độ tại
sao cho
là trực tâm tam giác
. Hãy viết trình mặt phẳng
.
Hình vẽ minh họa
Ta có:
Chứng minh tương tự BC ⊥ OH.
Do đó
Suy ra .
Chọn phương án đúng
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho điểm
. Viết phương trình mặt phẳng cắt các trục
lần lượt tại
sao cho
là trọng tâm tứ diện
?
+) Do lần lượt thuộc các trục
nên
.
+) Do là trọng tâm tứ diện
nên
suy ra .
+) Vậy phương trình đoạn chắn của mặt phẳng là:
.
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho điểm
và
. Phương trình mặt cầu tâm
và đi qua
có phương trình là:
Bán kính mặt cầu là
Phương trình mặt cầu tâm và
là:
Chọn đáp án đúng
Trong không gian
, cho hai điểm
và
Xét hai điểm
và
thay đổi thuộc mặt phẳng
sao cho
. Giá trị lớn nhất của
bằng
Vẽ yếu tố phụ.

Vì A, B khác phía đối với mpnên lấy
đối xứng với
qua
.
Vẽ , khi đó
.
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi A’, C, M thẳng hàng.
Gọi là hình chiếu của A, B trên mp
, độ dài
. Suy ra
.
Điểm khả dụng: 0 điểm
Bạn sẽ dùng 50 điểm để đổi lấy 1 lượt làm bài.
Bạn không đủ điểm để đổi.
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: