Tính độ dài vecto
Gọi I là tâm mặt cầu
. Độ dài
(
là gốc tọa độ) bằng:
Mặt cầu có tâm
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 độ dài vecto
Gọi I là tâm mặt cầu
. Độ dài
(
là gốc tọa độ) bằng:
Mặt cầu có tâm
Tìm điểm thuộc mặt phẳng
Trong không gian
, cho ba điểm
. Mặt phẳng
đi qua điểm nào dưới đây?
Ta có: suy ra
Mặt phẳng đi qua điểm
, có 1 vectơ pháp tuyến
nên có phương trình là:
Vì nên
.
Tính giá trị nhỏ nhất của AM
Trong không gian tọa độ
cho
,
và
là điểm thay đổi trên mặt phẳng
sao cho
,
cùng tạo với mặt phẳng
các góc bằng nhau. Tính giá trị nhỏ nhất của
.
Tính khoảng cách từ A, B đến thi
. Gọi I là điểm thỏa mãn
Tọa độ , điểm M là hình chiếu của I trên
nên có tọa độ
. Từ đó
Tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho đường thẳng
và điểm
. Khoảng cách từ điểm
đến đường thẳng
bằng
Gọi .
Vậy khoảng cách từ điểm đến đường thẳng
bằng
Xác định phương trình mặt cầu
Mặt cầu tâm
và đi qua điểm
có phương trình:
Ta có : .
Vậy .
Tính tích số theo yêu cầu
Trong không gian
, cho 3 điểm
,
và
. Điểm
di động trong không gian sao cho
. Biết
đạt giá trị lớn nhất tại điểm
. Tính tích số
.
Biến đổi
.
Ghi CALC nhập tọa độ A, kết quả 34. CALC nhập tọa độ B, kết quả 68. Ta có tỉ số
.
Gọi D thỏa mãn .
Ta tìm hình chiếu M của D trên (P).
Ghi bấm CALC nhập tọa độ D, kết quả 0. Vậy điểm M trùng D nên
.
Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho
,
,
. Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện
là
Gọi là mặt cầu ngoại tiếp tứ diện
.
Phương trình mặt cầu có dạng:
.
Vì ,
,
,
thuộc
nên ta có:
.
Vậy bán kính mặt cầu là:
.
Tính cosin góc giữa hai đường thẳng
Trong không gian
, cho đường thẳng
và hai điểm
. Gọi d đường thẳng đi qua điểm A và cắt đường thẳng
sao cho khoảng cách từ B đến đường thẳng d là lớn nhất. Tính cosin góc giữa hai đường thẳng
và d.
Giả sử d cắt tại
,
Gọi H là hình chiếu của B trên d .
Khi đó, .
Vậy lớn nhất bằng BA
=> d có một VTCP:
có một VTCP :
Ta có
Chọn đáp án thích hợp
Trong không gian
, cho mặt phẳng
:
và hai điểm
,
. Điểm
sao cho tam giác
có diện tích nhỏ nhất. Tính
.
Gọi , ta có:
.
Từ đó diện tích ABC là :
.
.
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 .
Xét tính đúng sai của các nhận định
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng
và mặt phẳng
Xét các vectơ
.
a)
là một vectơ chỉ phương của đường thẳng
Đúng||Sai
b)
là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P). Đúng||Sai
c)
. Sai||Đúng
d) Góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng (P) bằng khoảng
(làm tròn đến hàng đơn vị của độ). Đúng||Sai
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng
và mặt phẳng
Xét các vectơ
.
a)
là một vectơ chỉ phương của đường thẳng
Đúng||Sai
b)
là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P). Đúng||Sai
c)
. Sai||Đúng
d) Góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng (P) bằng khoảng
(làm tròn đến hàng đơn vị của độ). Đúng||Sai
a) Đúng
b) Đúng
c)
c) nên góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng (P) bằng khoảng
Ghi đáp án vào ô trống
Một quả bóng rổ được đặt ở một góc của căn phòng hình hộp chữ nhật, sao cho quả bóng chạm và tiếp xúc với hai bức tường và nền nhà của căn phòng đó thì có một điểm trên quả bóng có khoảng cách lần lượt đến hai bức tường và nền nhà là 17 cm, 18 cm, 21 cm (tham khảo hình minh họa). Hỏi độ dài đường kính của quả bóng bằng bao nhiêu cm, biết rằng quả bóng rổ tiêu chuẩn có đường kính từ 23 cm đến 24,5 cm? (Kết quả là tròn đến một chữ số thập phân)

Trả lời: 23,9 cm
Một quả bóng rổ được đặt ở một góc của căn phòng hình hộp chữ nhật, sao cho quả bóng chạm và tiếp xúc với hai bức tường và nền nhà của căn phòng đó thì có một điểm trên quả bóng có khoảng cách lần lượt đến hai bức tường và nền nhà là 17 cm, 18 cm, 21 cm (tham khảo hình minh họa). Hỏi độ dài đường kính của quả bóng bằng bao nhiêu cm, biết rằng quả bóng rổ tiêu chuẩn có đường kính từ 23 cm đến 24,5 cm? (Kết quả là tròn đến một chữ số thập phân)

Trả lời: 23,9 cm
Ta đặt hệ trục vào căn phòng sao cho có hai bức tường là mặt , và nền là
Vậy bài toán dẫn đến việc tìm đường kính của mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng toạ độ và chứa điểm
.
Ta có thể gọi phương trình mặt cầu là , với
Do mặt cầu tiếp xúc với các mặt phẳng toạ độ nên
Do nên
.
Vì quả bóng rổ tiêu chuẩn có đường kính từ 23 cm đến 24,5 cm nên thỏa.
Vậy đường kính quả bóng bằng .
Xét tính đúng sai của các nhận định
Trong không gian
, cho điểm
và đường thẳng
.
a) Đường thẳng
song song với đường thẳng d có một véctơ chỉ phương là:
. Sai||Đúng
b) Đường thẳng
đi qua điểm A và song song với đường thẳng d có phương trình là:
.Đúng||Sai
c) Điểm
thuộc vào đường thẳng
đi qua điểm A và song song với đường thẳng d. Đúng||Sai
d) Đường thẳng
đi qua điểm A và song song với đường thẳng d có phương trình là:
. Đúng||Sai
Trong không gian
, cho điểm
và đường thẳng
.
a) Đường thẳng
song song với đường thẳng d có một véctơ chỉ phương là:
. Sai||Đúng
b) Đường thẳng
đi qua điểm A và song song với đường thẳng d có phương trình là:
.Đúng||Sai
c) Điểm
thuộc vào đường thẳng
đi qua điểm A và song song với đường thẳng d. Đúng||Sai
d) Đường thẳng
đi qua điểm A và song song với đường thẳng d có phương trình là:
. Đúng||Sai
|
a) Sai |
b) Đúng |
c) Đúng |
d) Đúng |
Đường thẳng d có một véctơ chỉ phương .
Đường thẳng đi qua A và song song với d nhận
làm một véctơ chỉ phương, nên đường thẳng
có phương trình là:
hoặc
hoặc
.
Khi đó ta có
Phương án a): Sai vì một vectơ chỉ phương của là
.
Phương án b): Đúng vì đường thẳng có phương trình:
.
Phương án c): Đúng vì thay toạ độ điểm vào phương trình đường thẳng
thoả mãn.
Phương án d): Đúng vì đường thẳng có phương trình:
.
Chọn đáp án thích hợp
Trong không gian
, cho hai đường thẳng
và
. Tính cosin góc giữa hai đường thẳng
?
Véc tơ chỉ phương của là
Véc tơ chỉ phương của là
.
Tính góc giữa hai mặt phẳng
Trong không gian
cho hai mặt phẳng
. Góc giữa hai mặt phẳng
bằng:
Ta có: có 1 vectơ pháp tuyến là
có 1 vectơ pháp tuyến là
Khi đó:
Tính giá trị nhỏ nhất của đoạn thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho bốn điểm
,
và M thay đổi sao cho hình chiếu của M lên mặt phẳng
nằm trong tam giác ABC và các mặt phẳng
hợp với mặt phẳng
các góc bằng nhau. Tính giá trị nhỏ nhất của OM.
Hình vẽ minh họa
Gọi H là hình chiếu của M lên mặt phẳng (ABC).
Giả thiết suy ra H là tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC nên thỏa mãn
Ta có , suy ra
Phương trình đường thẳng MH nhận làm vectơ chỉ phương nên MH là:
Khi đó:
Tính góc giữa hai cạnh
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho bốn điểm
,
,
và
. Góc giữa hai cạnh
và
có số đo là:
Ta có và
.
Gọi là góc giữa hai đường thẳng
và
.
Ta có
Tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng
Trong không gian tọa độ
, cho mặt phẳng
và đường thẳng
, sin của góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng
bằng:
Mặt phẳng có một vectơ pháp tuyến là
Đường thẳng có một vectơ chỉ phương là
Gọi α là góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P):
Xác định phương trình mặt cầu
Cho điểm
và đường thẳng
. Phương trình mặt cầu
có tâm I và cắt đường thẳng d tại hai điểm A, B sao cho
là:
Đường thẳngđi qua
và có vectơ chỉ phương
.
Gọi H là hình chiếu của I trên (d).
Ta có:
.
Vậy phương trình mặt cầu:
Xác định tâm mặt cầu
Trong không gian
, cho mặt cầu
. Xác định tọa độ tâm của mặt cầu ![]()
Mặt cầu có tâm là
.
Chọn phương án đúng
Cho hai đường thẳng trong không gian Oxyz:
,
. Với
. Gọi
và
. (D) và (d) song song khi và chỉ khi:
Ta có:
và
cùng nằm trong một mặt phẳng
và
cùng phương
và
và
song song.
Tìm vectơ chỉ phương của đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, vectơ
là vectơ chỉ phương của đường thẳng nào sau đây?
Đường thẳng có một vectơ chỉ phương là
cùng phương với vectơ
. Vậy
là một vectơ chỉ phương của đường thẳng
Xác định phương trình mặt phẳng
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho mặt phẳng
. Gọi mặt phẳng
là mặt phẳng đối xứng của mặt phẳng
qua trục tung. Khi đó phương trình mặt phẳng
là?
Gọi là điểm bất kỳ thuộc mặt phẳng
.
Điểm là điểm đối xứng của
qua trục tung
là mặt phẳng đi qua
và là mặt phẳng đối xứng của
Vậy .
Tìm vecto pháp tuyến của mặt phẳng
Trong không gian với hệ toạ độ
, cho mặt phẳng (P) có phương trình
. Mặt phẳng (P) có một vectơ pháp tuyến là:
Mặt phẳng (P) có phương trình có một vectơ pháp tuyến
Chọn đáp án đúng
Trong không gian tọa độ
, mặt cầu tâm
bán kính
có phương trình là
Mặt cầu tâm và bán kính
có phương trình là:
Chọn đáp án đúng
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông có độ dài đường chéo bằng
và SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Gọi α là góc giữa hai mặt phẳng (SBD) và (ABCD). Nếu
thì góc giữa hai mặt phẳng (SAC) và (SBC) bằng:
Hình vẽ minh họa
Gọi .
Hình vuông có độ dài đường chéo bằng
suy ra hình vuông đó có cạnh bằng
.
Ta có .
Ta có .
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ. Ta có
.
Khi đó .
Mặt phẳng có vectơ pháp tuyến
.
Mặt phẳng có vectơ pháp tuyến
.
Suy ra .
Tính khoảng cách d(M; (P))
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai mặt phẳng
và điểm
. Tính khoảng cách
từ
đến
.
Khoảng cách từ M đến mặt phẳng (P) là:
Vecto chỉ phương của đường thẳng
Trong không gian Oxyz, một đường thẳng (d) có:
Trong không gian Oxyz, một đường thẳng (d) có vô số vecto chỉ phương.
Tìm phương trình mặt phẳng (P)
Trong không gian
, cho hai điểm
. Biết mặt phẳng
đi qua điểm
và cách
một khoảng lớn nhất. Phương trình mặt phẳng
là
Hình vẽ minh họa
Gọi H là hình chiếu vuông góc của B lên (P), suy ra d(B, (P)) = AH.
Ta có BH ≤ AB.
Dấu “=” xảy ra ⇔ H ≡ A
⇒ BHmax = AB khi AB ⊥ (P).
Ta có:
Xác định phương trình mặt phẳng
Trong không gian
, mặt phẳng
có phương trình là
Mặt phẳng đi qua điểm
và nhận
là một véc-tơ pháp tuyến nên phương trình của mặt phẳng
là
.
Giá trị nhỏ nhất của thể tích khối chóp
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho điểm
. Mặt phẳng
qua
cắt chiều dương của các trục
lần lượt tại
thỏa mãn
. Tính giá trị nhỏ nhất của thể tích khối chóp
?
Giả sử với
.
Khi đó mặt phẳng có dạng:
.
Vì (P) đi qua M nên
Vì
Thể tích khối chóp là:
Ta có:
khi
.
Viết phương trình chính tắc của đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, phương trình chính tắc của đường thẳng
đi qua điểm
có vectơ chỉ phương
là:
Phương trình đường thẳng đi qua điểm có vectơ chỉ phương
nên có phương trình:
.
Chọn kết quả chính xác
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho mặt phẳng
và hai điểm
. Trong các đường thẳng đi qua A và song song với (P), đường thẳng nào cách B một khoảng cách nhỏ nhất?
Hình vẽ minh họa
Gọi d là đường thẳng cần tìm.
Gọi (Q) là mặt phẳng qua A(−3; 0; 1) và song song với .
và
.
Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của B lên d và (Q) thì .
Do đó nhỏ nhất khi và chỉ khi
.
Đường thẳng BK đi qua B(1; −1; 3) và vuông góc với (Q)
Lại có:
Đường thẳng d qua A và nhận làm vectơ chỉ phương nên đường thẳng cần tìm là:
.
Góc giữa 2 đường thẳng
Tính góc của hai đường thẳng
và
.
Theo đề bài, ta có (d’) và (d) có vec-tơ chỉ phương lần lượt là:
Áp dụng công thức cosin của góc giữa 2 đường thẳng, ta có:
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:
.
Xác định phương trình mặt cầu
Mặt cầu tâm
và tiếp xúc với mặt phẳng (Oxz) có phương trình:
Mặt cầu tâm , bán kính R và tiếp xúc với mặt phẳng (Oxz):
.
Vậy
Chọn phương án thích hợp
Cho mặt phẳng
và hai đường thẳng
,
. Mặt cầu
có tâm thuộc
, tiếp xúc với
và mặt phẳng
, có phương trình:
Ta có:
;
đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương
.
Giả sử là tâm và
là bán kính của mặt cầu
.
Ta có:
.
tiếp xúc với
và
.
Với
,
.
Với
.
Chọn mặt phẳng thích hợp
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho đường thẳng
đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương
. Viết phương trình đường thẳng
?
Đường thẳng đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương
là:
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Trong không gian với hệ tọa độ
cho mặt cầu
và điểm
. Một đường thẳng thay đổi qua M cắt (S) tại hai điểm A; B. Tìm giá trị lớn nhất của tổng
.
Mặt cầu có tâm
và bán kính
. Trong khi
nên M nằm ngoài hình cầu
.
Gọi H là trung điểm của AB, có M nằm trên đường AB và nằm ngoài đoạn AB nên có .
Mặt khác, tam giác vuông tại H nên
. Vậy
.
Đẳng thức xảy ra khi đường thẳng qua M và tâm I của mặt cầu, tức AB lúc này là đường kính của mặt cầu.
Vậy giá trị lớn nhất của tổng là
.
Tính cosin góc giữa d và Oy
Trong không gian với hệ tọa độ
, gọi
là đường thẳng đi qua
, thuộc mặt phẳng
và cách điểm
một khoảng nhỏ nhất. Côsin của góc giữa
và trục tung bằng
Hình vẽ minh họa
Gọi H; K lần lượt là hình chiếu của M trên mặt phẳng (Oyz) và trên đường thẳng d.
Ta có:
Suy ra nhỏ nhất khi
. Khi đó d có một vecto chỉ phương là
Khi đó:
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: