PT mp trong hệ trục tọa độ Oxyz
Từ gốc O vẽ OH vuông góc với mặt phẳng (P); gọi
lần lượt là các góc tạo bởi vector pháp tuyến của (P) với ba trục Ox, Oy, Oz. Phương trình của (P) là (
):
Theo đề bài, ta có:
Gọi
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!
PT mp trong hệ trục tọa độ Oxyz
Từ gốc O vẽ OH vuông góc với mặt phẳng (P); gọi
lần lượt là các góc tạo bởi vector pháp tuyến của (P) với ba trục Ox, Oy, Oz. Phương trình của (P) là (
):
Theo đề bài, ta có:
Gọi
Ta có:
Xét tính đúng sai của các nhận định
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai đường thẳng:
và ![]()
a) Vectơ có toạ độ
là một vectơ chỉ phương của
. Sai||Đúng
b) Vectơ có toạ độ
là một vectơ chỉ phương của
. Sai||Đúng
c) Cosin của góc giữa hai vectơ
và
bằng
. Đúng||Sai
d) Góc giữa hai đường thẳng
và
(làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ) bằng
Sai||Đúng
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai đường thẳng:
và ![]()
a) Vectơ có toạ độ
là một vectơ chỉ phương của
. Sai||Đúng
b) Vectơ có toạ độ
là một vectơ chỉ phương của
. Sai||Đúng
c) Cosin của góc giữa hai vectơ
và
bằng
. Đúng||Sai
d) Góc giữa hai đường thẳng
và
(làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ) bằng
Sai||Đúng
|
Câu 1 |
a) |
b) |
c) |
d) |
|
Đáp án |
Sai |
Sai |
Đúng |
Sai |
là một vectơ chỉ phương của
,
là một vectơ chỉ phương của
Côsin của góc giữa hai vectơ ,
là
suy ra
.
Vậy .
Tính độ dài đoạn thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho mặt phẳng
và mặt cầu
tâm
, bán kính
. Từ một điểm
thuộc mặt phẳng
kẻ một đường thẳng tiếp xúc với mặt cầu
tại
. Tính
biết
.
Hình vẽ minh họa
Khoảng cách từ điểm I đến mặt phẳng (P) là
Vì AB tiếp xúc với tại B nên tam giác AIB vuông tại B, do đó ta có:
Đường thẳng IA đi qua có vectơ chỉ phương là
nên có phương trình là:
Do nên
Vậy A(3; 1; 1) nên .
Tìm câu sai
Trong không gian với hệ trục toạ độ
, cho điểm
và các mặt phẳng:
,
,
. Tìm khẳng định sai.
Câu sai là: “”
Viết phương trình mặt phẳng
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho mặt phẳng
và đường thẳng
. Phương trình mặt phẳng
chứa đường thẳng
và tạo với mặt phẳng
một góc nhỏ nhất là
Vì (P) chứa d nên phương trình của (P) có dạng với
.
Gọi α là góc giữa (P) và (Q), ta có:
Nếu thì
Nếu thì
.
Khi đó
Ta có α nhỏ nhất khi và chỉ khi cosα lớn nhất.
Do đó và
.
Khi đó , chọn
.
Vậy phương trình mặt phẳng (P) cần tìm là: .
Chọn đáp án đúng
Phương trình mặt cầu nào dưới đây có tâm
và tiếp xúc với mặt phẳng
?
Do mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng
.
:
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:
.
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:
.
Định phương trình tổng quát của mặt phẳng
Cho mặt cầu
. Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng đối xứng
của
vuông góc với đường kính qua gốc ![]()
Pháp vecto của qua
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:
Viết phương trình đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
cho đường thẳng
. Đường thẳng
đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương
có tọa độ là:
đi qua
và có vectơ chỉ phương
.
Viết phương trình mặt phẳng (P)
Trong không gian
, cho điểm
. Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng (P) đi qua M và cắt các trục
lần lượt tại các điểm
sao cho
?
Đặt với
.
Phương trình mặt phẳng (P) đi qua ba điểm có dạng
.
Do nên ta có
.
Suy ra .
Nếu và
thì mặt phẳng (P) có dạng
.
Vì (P) đi qua M nên .
Ta có .
Nếu và
thì mặt phẳng (P) có dạng
.
Vì (P) đi qua M nên
Ta có .
Nếu và
thì mặt phẳng (P) có dạng
.
Vì (P) đi qua M nên
Ta có .
Nếu và
thì mặt phẳng (P) có dạng
.
Vì (P) đi qua M nên
Ta có .
Vậy có bốn mặt phẳng thỏa yêu cầu bài toán.
Xác định tọa độ hình chiếu của điểm A
Trong không gian
, tọa độ hình chiếu vuông góc của điểm
lên mặt phẳng
là:
Gọi là hình chiếu của
lên mặt phẳng
.
Khi đó: nhận
là vectơ chỉ phương suy ra phương trình
.
Do .
Do .
Khoảng cách giữa 2 đường thẳng
Khoảng cánh giữa hai đường thẳng :
và
là:
Chuyển d1 về dạng tham số :
Qua đó, ta có và 1 vectơ chỉ phương của (d1):
.
Chuyển (d2) về dạng tham số :
Qua đó, ta có và 1 vectơ chỉ phương của
Áp dụng công thức tính Khoảng cách d1 và d2 , ta được:
.
Viết phương trình đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
cho đường thẳng
. Phương trình đường thẳng
đi qua điểm A(2;-1;-3) vuông góc với trục Oz và d là
Oz có vectơ chỉ phương
d có vectơ chỉ phương
đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương là
Vậy phương của là
Mệnh đề đúng
Câu nào sau đây đúng? Trong không gian Oxyz:
A sai và có thể (P) và (Q) trùng nhau
B sai, vì mỗi mặt phẳng có vô số vecto pháp tuyến. Suy ra D sai.
C đúng vì 1 mặt phẳng được xác định nếu biết một điểm và một VTPT của nó.
Tính tổng diện tích
Trong không gian với hệ tọa độ
cho mặt cầu
và điểm
. Ba mặt phẳng thay đổi đi qua
và đôi một vuông góc với nhau, cắt mặt cầu theo ba đường tròn. Tính tổng diện tích của ba đường tròn tương ứng đó.

Giả sử ba mặt mặt phẳng cùng đi qua A đôi một vuông góc với nhau là
Với điểm I bất kỳ, hạ lần lượt vuông góc với ba mặt phẳng
thì ta luôn có:
(1) .
Thật vậy , ta chọn hệ trục tọa độ Oxyz với , ba trục Ox, Oy, Oz lần lượt là ba giao tuyến của ba mặt phẳng
.
Khi đó tọa độ I(a;b;c) thì:
hay .
Vậy (1) được chứng minh.

Áp dụng giải bài:
Mặt cầu (S) có tâm và có bán kính
.
.
Giả sử ba mặt mặt phẳng cùng đi qua A đôi một vuông góc với nhau là và cắt mặt cầu (S) theo ba đường tròn lần lượt là
.
Gọi và
lần lượt là tâm và bán kính của
.
Khi đó : .
Tương tự có: và
.
Theo nhận xét ở trên ta có:
Ta có tổng diện tích các đường tròn là :
.
Viết phương trình mặt phẳng trung trực
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho
. Viết phương trình mặt phẳng trung trực của
.
Mặt phẳng trung trực nhận
làm vectơ pháp tuyến và đi qua trung điểm
của
nên ta có phương trình mặt phẳng
là:
.
Chọn đáp án đúng
Trong không gian Oxyz cho mặt cầu
có phương trình
,
có tọa độ tâm I và bán kính R là:
Phương trình mặt cầu được viết lại :
Và
Tìm tham số m để hai đường thẳng cắt nhau
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai đường thẳng
và
. Giá trị của m để hai đường thẳng
và
cắt nhau là
Đường thẳng đi qua A(1; 0; −1), có vectơ chỉ phương
Đường thẳng đi qua B(1; 2; 3), có vectơ chỉ phương
Ta có và
Hai đường thẳng d và d 0 cắt nhau
Ghi đáp án đúng vào ô trống
Trong không gian chọn hệ trục tọa độ cho trước, đơn vị trên mỗi trục tính theo kilômét. Máy bay điều khiển xuất phát phải đi qua điểm
và bay với vận tốc không đổi về vạch đích trong không trung được xác định bởi 1 đường màu từ hai drone (máy bay không người lái) cố định toạ độ là
. Máy bay sẽ bay qua điểm
của đường màu
để thời gian về đích là nhanh nhất. Giả sử toạ độ điểm
, hãy tính giá trị biểu thức
.
Đáp án: 50
Trong không gian chọn hệ trục tọa độ cho trước, đơn vị trên mỗi trục tính theo kilômét. Máy bay điều khiển xuất phát phải đi qua điểm
và bay với vận tốc không đổi về vạch đích trong không trung được xác định bởi 1 đường màu từ hai drone (máy bay không người lái) cố định toạ độ là
. Máy bay sẽ bay qua điểm
của đường màu
để thời gian về đích là nhanh nhất. Giả sử toạ độ điểm
, hãy tính giá trị biểu thức
.
Đáp án: 50
Ta có:
Đường thẳng (BC) đi qua điểm B có VTCP có dạng
Điểm và
Ta có:
Vậy
Xét tính đúng sai của các khẳng định
Cho hình lập phương
cạnh
.

a) Khoảng cách giữa hai đường thẳng
và
bằng
. Đúng||Sai
b) Góc giữa hai đường thẳng
và
bằng
. Đúng||Sai
c) Góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng
bằng
. Sai||Đúng
d) Góc nhị diện
có số đo bằng
. Đúng||Sai
Cho hình lập phương
cạnh
.

a) Khoảng cách giữa hai đường thẳng
và
bằng
. Đúng||Sai
b) Góc giữa hai đường thẳng
và
bằng
. Đúng||Sai
c) Góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng
bằng
. Sai||Đúng
d) Góc nhị diện
có số đo bằng
. Đúng||Sai
a) Vì ,
nên
. Mệnh đề đúng.
b) Do nên
. Mệnh đề đúng.
c) Vì nên
. Mệnh đề sai.
d) Ta có ,
nên góc nhị diện
có số đo bằng
. Mệnh đề đúng
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai mặt phẳng
và
. Khi hai mặt phẳng
,
tạo với nhau một góc nhỏ nhất thì mặt phẳng
đi qua điểm M nào sau đây?
Gọi là góc giữa
và
.
Ta có:
Do nên
nhỏ nhất khi
lớn nhất
.
.
Tìm góc giữa hai mặt phẳng
Cho hình hộp chữ nhật
, có
, góc giữa
và mặt phẳng
bằng
. Gọi
là hình chiếu vuông góc của
trên AB′ và
là hình chiếu vuông góc của
trên
. Tính góc giữa hai mặt phẳng
và ![]()
![]()
Hình vẽ minh họa
Do là hình hộp chữ nhật nên
là hình chiếu vuông góc của
trên
.
Ta có .
Kết hợp với giả thiết ta được là hình vuông và có
là tâm.
Gọi lần lượt là hình chiếu vuông góc của
trên
.
Ta có ;
Ta chọn hệ trục tọa độ thỏa mãn
còn
theo thứ tự thuộc các tia
.
Khi đó ta có tọa độ các điểm lần lượt là:
Mặt phẳng là mặt phẳng
nên có VTPT là
;
Ta có .
Mặt phẳng có VTPT là
;
Gọi là góc giữa hai mặt phẳng
và
.
Ta có .
Viết phương trình đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
cho đường thẳng
. Viết phương trình đường thẳng
đi qua điểm
cắt
tại
sao cho khoảng cách từ
đến mặt phẳng
bằng
.
S
đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương
Vậy phương trình của là
và
Tính góc giữa hai đường thẳng
Trong không gian
, góc giữa hai đường thẳng
và
xấp xỉ bằng
Ta có:
.
Tìm số phần bằng nhau
Cho hình lập phương QABC.DEFG có cạnh bằng 1 có
trùng với ba trục
. Sáu mặt phẳng
chia hình lập phương thành bao nhiêu phân bằng nhau?
Tính bán kính mặt cầu (S)
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho mặt cầu
. Bán kính của mặt cầu
là:
Ta có:
suy ra tâm mặt cầu là:
Bán kính mặt cầu là:
Viết phương trình mặt phẳng
Trong không gian
, cho bốn điểm
. Mặt phẳng
chứa
và song song với
có phương trình là:
Ta có .
Mặt phẳng (P) đi qua , nhận
là vectơ pháp tuyến, có phương trình là
(Thỏa mãn song song CD nên thỏa mãn đề bài).
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ toạ độ
, cho hai đường thẳng ![]()
và mặt phẳng
. Đường thẳng vuông góc với
, cắt
và
có phương trình là:
Gọi A, B lần lượt là các giao điểm của đường thẳng d với các đường thẳng và
.
Khi đó, tọa độ của A, B có dạng
Vì đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng (P) nên vectơ cùng phương với vectơ pháp tuyến
của mặt phẳng (P).
Do đó, ta có
Suy ra s = 0 và t = −1.
Do đó, A(2; −2; 3) và B(4; 1; −2).
Đường thẳng d đi qua A và có nhận vectơ làm vectơ chỉ phương nên có phương trình:
.
Viết PT tham số
Viết phương trình tham số của đường thẳng d qua hai điểm: ![]()
Đường thẳng d đi qua hai điểm A và B nên VTCP của đường thẳng d chính là hay ta có:
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ tọa độ
, gọi
là mặt phẳng song song với mặt phẳng
và cách điểm
một khoảng
. Phương trình mặt phẳng
là:
Vì suy ra
Theo giả thiết ta có:
Vậy hoặc
.
Chọn phương trình mặt cầu thích hợp
Mặt cầu có phương trình nào sau đây có tâm là ![]()
Phương trình mặt cầu có dạng
với
, có tâm
, bán kính
.
Vậy phương trình mặt cầu thích hợp là:
Viết phương trình tham số của đường thẳng
Trong không gian Oxyz, cho hai điểm
và
. Đường thẳng MN có phương trình tham số là
Đường thẳng MN nhận hoặc
là véc tơ chỉ phương nên ta loại ngay phương án
,
và
Thay tọa độ điểm vào phương trình ở phương án
ta thấy thỏa mãn.
Chọn đáp án thích hợp
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho mặt phẳng
có phương trình
. Vectơ nào sau đây là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
?
Ta có:
nên (P) có một vectơ pháp tuyến là
Tìm bán kính của đường tròn
Cho mặt cầu tâm I bán kính
. Một mặt phẳng cắt mặt cầu và cách tâm I một khoảng bằng
. Thế thì bán kính của đường tròn do mặt phẳng cắt mặt cầu tạo nên là:
Theo đề bài, mặt phẳng cắt mặt cầu theo một đường tròn
.
Vậy .
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho đường thẳng
và mặt phẳng
. Tính số đo góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng
.
Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là
Mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến là
Gọi α là góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P) .
Khi đó ta có:
Viết phương trình mặt phẳng
Trong không gian
, cho điểm
và mặt phẳng
. Mặt phẳng đi qua
và song song với
có phương trình là:
Mặt phẳng cần tìm song song với (P) nên có dạng:
Do mặt phẳng qua nên ta có
Vậy phương trình mặt phẳng cần tìm là .
Tính khoảng cách
Trong không gian
, cho mặt phẳng
. Tính khoảng cách từ điểm
đến mặt phẳng
?
Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (P) là:
PT mp cắt khối tứ diện
Cho tứ giác ABCD có
. Viết phương trình của mặt phẳng (P) qua A, B và chia tứ diện thành hai khối ABCE và ABDE có tỉ số thể tích bằng 3.

Theo đề bài, ta có mp (P) cắt cạnh CD tại E, E chia đoạn CD theo tỷ số -3
Từ đó, ta suy ra:
Như vậy, VTPT mp (P) là:
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: