Giao diện mới của VnDoc Pro: Dễ sử dụng hơn - chỉ tập trung vào lớp bạn quan tâm. Vui lòng chọn lớp mà bạn quan tâm: Lưu và trải nghiệm
Đóng
Điểm danh hàng ngày
  • Hôm nay +3
  • Ngày 2 +3
  • Ngày 3 +3
  • Ngày 4 +3
  • Ngày 5 +3
  • Ngày 6 +3
  • Ngày 7 +5
Bạn đã điểm danh Hôm nay và nhận 3 điểm!
Nhắn tin Zalo VNDOC để nhận tư vấn mua gói Thành viên hoặc tải tài liệu Hotline hỗ trợ: 0936 120 169
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

Đề kiểm tra 45 phút Chương 5 Phương pháp tọa độ trong không gian

Mô tả thêm:

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!

  • Thời gian làm: 45 phút
  • Số câu hỏi: 40 câu
  • Số điểm tối đa: 40 điểm
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
Bắt đầu làm bài
Bạn còn 1 lượt làm bài tập miễn phí. Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để học không giới hạn nhé! Bạn đã HẾT lượt làm bài tập miễn phí! Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để làm Trắc nghiệm không giới hạn và tải tài liệu nhanh nhé!
Mua ngay Đổi điểm
  • Câu 1: Nhận biết

    Tính góc giữa hai đường thẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, tính góc giữa hai đường thẳng d_{1}:\frac{x}{1} = \frac{y + 1}{- 1}
= \frac{z - 1}{2}d_{2}:\frac{x
+ 1}{- 1} = \frac{y}{1} = \frac{z - 3}{1}.

    Ta có:

    \cos\left( \widehat{d_{1};d_{2}} \right)
= \left| \cos\left(
\overrightarrow{n_{d_{1}}};\overrightarrow{n_{d_{2}}} \right)
\right|

    = \frac{\left| 1.( - 1) + ( - 1).1 + 2.1
\right|}{\sqrt{1^{2} + ( - 1)^{2} + 2^{2}}\sqrt{( - 1)^{2} + 1^{2} +
1^{2}}} = 0

    \Rightarrow \left( \widehat{d_{1};d_{2}}
\right) = 90{^\circ}

  • Câu 2: Nhận biết

    Điều kiện của mặt cầu

    Điều kiện để \left( S ight):{x^2} + {y^2} + {z^2} + Ax + By + Cz + D = 0 là một mặt cầu là:

    Theo đề bài, ta có:

    \left( S ight):{x^2} + {y^2} + {z^2} + Ax + By + Cz + D = 0 có dạng:

    \left( S ight):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0

    \Rightarrow a =  - \frac{A}{2};\,\,b =  - \frac{B}{2};\,\,c =  - \frac{C}{2};\,\,d = D

    Như vậy, (S) là mặt cầu\Leftrightarrow {a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0 \Leftrightarrow {A^2} + {B^2} + {C^2} - 4D > 0

    \Rightarrow {x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0,\,\,{a^2} + {b^2} + {c^2} - d > 0

  • Câu 3: Vận dụng

    Viết phương trìnhmặt phẳng

    Trong không gian hệ trục toạ độ Oxyz, cho 2 đường thẳng d:\frac{x - 1}{2} = \frac{y +
1}{1} = \frac{z - 2}{2}d':\frac{x + 1}{1} = \frac{y}{2} = \frac{z -
1}{1}. Viết phương trình mặt phẳng (\alpha) chứa d(\alpha) tạo với d' một góc lớn nhất là

    Cách 1. Trắc nghiệm Casio.

    Ta kiểm được các mặt phẳng đều chứa d (có \overrightarrow{u_{d}}.\overrightarrow{n_{\alpha}}
= 0 và đi qua điểm (1; -
1;2)). Tính sin^{- 1}\left(
\frac{|A + 2B + C|}{\sqrt{6}.\sqrt{A^{2} + B^{2} + C^{2}}}
\right) CALC nhập vtpt trong đáp án, \max\varphi \approx 35,26^{o}.

    Cách 2. Khử dần ẩn.

    Giả sử vtpt \overrightarrow{n_{\alpha}} =
(a;b;c) vuông góc \overrightarrow{u_{d}} nên 2a + b + 2c = 0

    \Rightarrow b = - 2a - 2c. Ta có:

    \sin\varphi = \left| \cos\left(
\overrightarrow{u_{d'}},\overrightarrow{n_{\alpha}} \right) \right|
= \frac{|a + 2b + c|}{\sqrt{6}.\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}}} = \frac{3|a
+ c|}{\sqrt{6}.\sqrt{5a^{2} + 8ac + 5c^{2}}}, với a^{2} + c^{2} \neq 0 .

    Do vai trò ngang nhau, khi a = c thì \max\left( \sin\varphi \right) =
\sqrt{\frac{1}{3}}.

    Chọn c = 1,a = 1,b = - 4 và phương trình (\alpha):x - 4y + z - 7 =
0.

    Nhận xét.

    Trong cách 2, ta khử dần ẩn từ a,b,c về còn hai ẩn a,c; Tổng quát: phải xét trường hợp a = 0 \cup a \neq 0 rồi chia cả tử và mẫu cho a để đưa về một ẩn t = \frac{c}{a}, tiếp theo là khảo sát hàm số biến t. Sau đây là cách 3 sử dụng một ẩn.

    Cách 3. Khảo sát.

    Gọi A(a - 1;2a;a + 1) = d' \cap
(\alpha), điểm M(1; - 1;2) \in
d \Rightarrow \overrightarrow{MA} =
(a - 2;2a + 1;a - 1).

    \Rightarrow \overrightarrow{n_{\alpha}} =
\left\lbrack \overrightarrow{MA},\overrightarrow{u_{d}} \right\rbrack =
(3a + 3;2; - 3a - 4).

    Khi đó \sin\varphi = \left| \cos\left(
\overrightarrow{n_{\alpha}},\overrightarrow{u_{d'}} \right) \right|
= \frac{3}{\sqrt{6}.\sqrt{(3a + 3)^{2} + 4 + (3a + 4)^{2}}} lớn nhất nếu Parabol nhỏ nhất: P = 18a^{2} + 42a
+ 29, tại a = - \frac{42}{36} = -
\frac{7}{6}.

    Vậy \overrightarrow{n_{\alpha}} = -
\frac{1}{2}(1; - 4;1) và phương trình (\alpha):x - 4y + z = 7.

  • Câu 4: Thông hiểu

    Chọn đáp án đúng

    Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, AB = a,BC
= 2a, cạnh SA vuông góc với mặt đáy (ABC)SA =
3a. Gọi α là góc giữa hai mặt phẳng (SAC)(SBC). Tính \sin\alpha.

    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 A(0;0;0),B(0;a;0),C(2a;a;0),S(0;0;3a) khi đó ta tính được (SAC) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n} = (0; - 2;0), (SBC) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{m} =
(0;3;1). Từ đó tính được:

    \cos\alpha = \frac{\left|
\overrightarrow{n}.\overrightarrow{m} ight|}{\left| \overrightarrow{n}
ight|.\left| \overrightarrow{m} ight|} = \frac{3\sqrt{2}}{5}
\Rightarrow \sin\alpha = \frac{\sqrt{7}}{5}.

  • Câu 5: Vận dụng

    Tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng

    Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang vuông tại A B, thỏa mãn điều kiện, AB = BC = a,AD = 2a, SA vuông góc với mặt đáy (ABCD), SA =
a. Gọi M,N lần lượt là trung điểm của SB,CD. Tính cosin của góc giữa MN (SAC). (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)

    Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ

    Chọn đơn vị là a

    A(0;0;0),B(1;0;0),C(1;1;0),D(0;2;0),S(0;0;1),M\left(
\frac{1}{2};0;\frac{1}{2} \right),N\left( \frac{1}{2};\frac{3}{2};0
\right).

    Vecto chỉ phương của \overrightarrow{MN}\overrightarrow{MN} = \left( 0;\frac{3}{2};\frac{-
1}{2} \right) \Rightarrow 2\overrightarrow{MN} = (0;3; - 1)

    Vecto pháp tuyến của (SAC)\overrightarrow{n} = \left\lbrack
\overrightarrow{AC},\overrightarrow{AS} \right\rbrack = (1; -
1;0)

    Vậy \sin\left( MN,(SAC) \right) =
\frac{|3|}{\sqrt{9 + 1}.\sqrt{2}} = \frac{3\sqrt{5}}{10}

    Suy ra: \cos\left( MN,(SAC) \right) =
\sqrt{1 - \left( \frac{3\sqrt{5}}{10} \right)^{2}} =
\frac{\sqrt{55}}{10} \approx 0,74

  • Câu 6: Thông hiểu

    Chọn khẳng định đúng

    Cho hai đường thẳng (d_{1}) :\left\{ \begin{matrix}
x - y + z - 5 = 0 \\
x - 3y + 6 = 0 \\
\end{matrix} \right.(d_{2}):\left\{ \begin{matrix}
2y + z - 5 = 0 \\
4x - 2y + 5z - 4 = 0 \\
\end{matrix} \right.

    Tìm câu đúng?

    Chuyển đường thẳng (d_{1})(d_{2}) về dạng tham số:

    (d_{1}):\left\{ \begin{matrix}
x = - 6 + 3t \\
y = t \\
z = 11 - 2t \\
\end{matrix} \right.\  \Rightarrow (d_{1}) có vectơ chỉ phương \overrightarrow{a} = (3,1, - 2) và qua A( - 6,0,11) .

    (d_{2}):\left\{ \begin{matrix}
x = \frac{15}{4} - 3t' \\
y = 3 - t' \\
z = - 1 + 2t' \\
\end{matrix} \right.\  \Rightarrow \left( d_{2} \right)có vectơ chỉ phương \overrightarrow{b} =
(\frac{15}{4},3, - 1)

    \overrightarrow{a} \nearrow \swarrow
\overrightarrow{b} và hệ phương trình \left\{ \begin{matrix}
- 6 + 3t = \frac{15}{4} - 3t' \\
t = 3 - t' \\
11 - 2t = - 1 + 2t' \\
\end{matrix} \right. vô nghiệm.

    \Rightarrow (d_{1}) //(d_{2})

  • Câu 7: Nhận biết

    Tính góc giữa hai mặt phẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P):2x - y + z + 2 = 0(Q):x + y + 2z - 1 = 0. Góc giữa (P)(Q)

    Góc giữa (P)(Q) là: \overrightarrow{n_{P}} = (2; -
1;1);\overrightarrow{n_{Q}} = (1;1;2)

    \cos(\alpha) = \frac{\left|
\overrightarrow{n_{P}}.\overrightarrow{n_{Q}} \right|}{\left|
\overrightarrow{n_{P}} \right|\left| \overrightarrow{n_{Q}}
\right|}

    = \frac{\left| 2.1 + ( - 1).1 + 1.2
\right|}{\sqrt{2^{2} + ( - 1)^{2} + 1^{2}.\sqrt{1^{2} + 1^{2} + 2^{2}}}}
= \frac{1}{2}

    \Rightarrow \alpha =
60{^\circ}

  • Câu 8: Vận dụng cao

    Tính cosin giữa hai đường thẳng

    Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d:\frac{x}{1} = \frac{y - 1}{2} =
\frac{z + 1}{- 1}và hai điểm A(1;1; - 2), B( - 1;0;2). Gọi \Delta_{1} đường thẳng qua A, vuông góc với d sao cho khoảng cách từ B tới \Delta_{1} là nhỏ nhất và \Delta_{2} là đường thẳng qua A, cắt d sao cho khoảng cách từ B tới \Delta_{2} là nhỏ nhất. Tính cosin góc giữa hai đường thẳng \Delta_{1}\Delta_{2}.

    Gọi (P) là mặt phẳng đi qua A và vuông góc với d.

    Gọi H là hình chiếu vuông góc của B lên (P).

    Khi đó, đường thẳng \Delta_{1} đi qua A và H thỏa mãn yêu cầu bài toán

    Ta có: (P):x + 2y - z - 5 = 0H\left( \frac{1}{3};\frac{8}{3};\frac{2}{3}
\right). \Delta_{1}có một VTCP: \overrightarrow{u_{1}} =
3\overrightarrow{AH} = ( - 2;5;8)

    Gọi (Q) là mặt phẳng đi qua A và chứa d.

    Gọi K là hình chiếu vuông góc của B lên (Q).

    Khi đó, đường thẳng \Delta_{2} đi qua A và K thỏa mãn yêu cầu bài toán.

    Ta có: (Q):x + z + 1 = 0K( - 2;0;1). \Delta_{2} có một VTCP: \overrightarrow{u_{2}} = \overrightarrow{AK} = ( -
3; - 1;3)

    \cos\left( \Delta_{1};\Delta_{2} \right)
= \frac{\left| \overrightarrow{u_{1}}.\overrightarrow{u_{2}}
\right|}{\left| \overrightarrow{u_{1}} \right|.\left|
\overrightarrow{u_{2}} \right|} =
\frac{25\sqrt{1767}}{1767}

  • Câu 9: Nhận biết

    Xác định bán kính mặt cầu

    Trong không gian Oxyz, mặt cầu (S):(x + 1)^{2} + (y - 2)^{2} + z^{2} =
9 có bán kính bằng:

    Bán kính của mặt cầu (S)R = \sqrt{9} = 3.

  • Câu 10: Nhận biết

    Xác định phương trình tham số của đường thẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz. Phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm M(1; 3; 4) và song song với trục hoành là.

    Gọi d là đường thẳng cần tìm.

    Vì d song song với trục hoành nên d có vectơ chỉ phương \overrightarrow {{a_i}}  = \overrightarrow i  = \left( {1;0;0} ight)

    d đi qua M và có vectơ chỉ phương \overrightarrow {{a_d}}

    Vậy phương trình tham số của d là \left\{ \begin{matrix}
x = 1 + t \\
y = 3 \\
y = 4 \\
\end{matrix} ight.\ .

     

  • Câu 11: Thông hiểu

    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(3;0; - 1),B(1; - 1;3),C(0;1;3). Viết phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm A;B;C.

    Ta có: \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{AB} = ( - 2; - 1;4) \\
\overrightarrow{AC} = ( - 3;1;4) \\
\end{matrix} ight.

    Mặt phẳng (ABC) có một vectơ pháp tuyến là \overrightarrow{n} =
\left\lbrack \overrightarrow{AB};\overrightarrow{AC} ightbrack = ( -
8; - 4; - 5)

    Từ đó phương trình mặt phẳng (ABC)8x +
4y + 5z - 19 = 0.

  • Câu 12: Nhận biết

    Định vectơ chỉ phương của đường thẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng (d):\frac{x + 1}{1} = \frac{y}{2} = \frac{z +
2}{3}. Trong các vectơ sau, vectơ nào là vectơ chỉ phương của đường thẳng (d)?

    Phương trình chính tắc của đường thẳng có dạng:

    \frac{x - x_{0}}{a} = \frac{y - y_{0}}{b}
= \frac{z - z_{0}}{c} với a.b.c
eq 0.

    Vectơ chỉ phương \overrightarrow{\mathbf{u}}\mathbf{=}\left(
\mathbf{a}\mathbf{;}\mathbf{b}\mathbf{;}\mathbf{c}
ight).

  • Câu 13: Thông hiểu

    Tìm điểm thuộc đường thẳng

    Trong không gian Oxyz, cho điểm A(0;\ 3;\  -
2). Xét đường thẳng d thay đổi song song với Oz và cách Oz một khoảng bằng 2. Khi khoảng cách từ A đến dnhỏ nhất, dđi qua điểm nào dưới đây?

    Để khoảng cách từ A đến dnhỏ nhất thì điểm A, d và trục Oz đồng phẳng và khi đó: d(A,d) =
d(A,Oz) - d(d,Oz) = 1.

    Phương trình d:x = 0,y = 2,z =
t. Khi đó d đi qua điểm Q(0;\ 2;\  - 5).

  • Câu 14: Thông hiểu

    Tìm khoảng chứa giá trị biểu thức

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P):ax + by + cz - 1 = 0,(c < 0) đi qua hai điểm A(0;1;0),B(1;0;0) tạo với mặt phẳng (Oyz) một góc 60^{0}. Khi đó a + b + c thuộc khoảng nào dưới đây?

    Mặt phẳng (P) đi qua hai điểm A, B nên \left\{ \begin{matrix}
b - 1 = 0 \\
a - 1 = 0 \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow a = b = 1

    (P) tạo với mặt phẳng (Oyz) một góc 60^{0} nên

    \cos\left( (P);(Oyz) ight) =
\frac{|a|}{\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}}.\sqrt{1}} =
\frac{1}{2}(*)

    Thay a = b = 1 vào phương trình (*) được:

    \sqrt{2 + c^{2}} = 2 \Rightarrow c = -
\sqrt{2}

    \Rightarrow a + b + c = 2 - \sqrt{2} \in
(0;3)

  • Câu 15: Thông hiểu

    Xác định tọa độ giao điểm

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, giao điểm của mặt phẳng (P):x + y - z - 2 = 0 và đường thẳng d:\left\{ \begin{matrix}
x = 2 + t \\
y = - t \\
z = 3 + 3t \\
\end{matrix} ight. là:

    Gọi A(x;y;z) là giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng (P).

    Ta có: 2 + t - t - (3 + 3t) - 2 =
0

    \Leftrightarrow - 3t - 3 = 0
\Leftrightarrow t = - 1

    Suy ra \left\{ \begin{matrix}
x = 1 \\
y = 1 \\
z = 0 \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow A(1;1;0).

  • Câu 16: Nhận biết

    Chọn mệnh đề đúng

    Trong hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d có vectơ chỉ phương \overrightarrow{u} và mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n}. Mệnh đề nào dưới đây đúng?

    \overrightarrow{u} vuông góc \overrightarrow{n} thì d có thể nằm trong (P).

    d song song (P) thì \overrightarrow{u} vuông góc \overrightarrow{n}.

    d vuông góc (P) thì \overrightarrow{u} cùng phương \overrightarrow{n}.

  • Câu 17: Vận dụng cao

    Tính thể tích V của khối tứ diện

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d_{1}:\left\{ \begin{matrix}
x = 1 + t \\
y = 2 - 2t \\
z = - 3 - t \\
\end{matrix} \right.d_{2}:\left\{ \begin{matrix}
x = 4 + 3t \\
y = 3 + 2t \\
z = 1 - t \\
\end{matrix} \right.. Trên đường thẳng d_{1} lấy hai điểm A; B sao cho AB = 3. Trên đường thẳng d_{2} lấy hai điểm C;D sao cho CD = 4. Tính thể tích V của khối tứ diện ABCD.

    Ta có đường thẳng d_{1} đi qua điểm M_{1}(1;2; - 3) và có vec tơ chỉ phương \overrightarrow{u_{1}}(1; - 2; -
1)

    Ta có đường thẳng d_{2} đi qua điểm M_{2}(4;3;1) và có vec tơ chỉ phương \overrightarrow{u_{2}}(3;2; -
1)

    Ta có khoảng cách giữa d_{1};d_{2}d = \frac{\left| \left\lbrack
\overrightarrow{u_{1}};\overrightarrow{u_{1}}
\right\rbrack.\overrightarrow{M_{1}M_{2}} \right|}{\left\lbrack
\overrightarrow{u_{1}};\overrightarrow{u_{1}} \right\rbrack} =
\frac{|42|}{\sqrt{16 + 4 + 64}} = \sqrt{21}

    Nhận xét rằng d_{1}\bot
d_{2}

    Thể tích khối tứ diện cần tìm là V =
\frac{1}{6}AB.CD.d.sin\alpha = \frac{1}{6}.3.4.\sqrt{21} =
2\sqrt{21}.

  • Câu 18: Nhận biết

    Tính diện tích hình bình hành

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hình bình hành ABCD. Biết A(2;1; - 3),B(0; - 2;5)C(1;1;3). Diện tích hình bình hành ABCD là:

    Ta có: \overrightarrow{AB} = ( - 2; -
3;8),\overrightarrow{AC} = ( - 1;0;6)

    \Rightarrow \left\lbrack
\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} ightbrack = ( - 18;4; -
3)

    Suy ra diện tích ABCD là:

    S_{ABCD} = \left| \left\lbrack
\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} ightbrack ight| =
\sqrt{349}

  • Câu 19: Thông hiểu

    Xét sự đúng sai của các nhận định

    Đúng||SaiTrong không gian Oxyz, cho đường thẳng dđi qua hai điểm A(1;2;1)B(3;0;1), mặt phẳng (\alpha) đi qua ba điểm M(0;1;0), N(2;1;3), P(4;1;1).

    a) Vectơ \overrightarrow{AB} không là vectơ chỉ phương của đường thẳng d. Sai||Đúng

    b) \overrightarrow{MN} =
(2;0;3),\overrightarrow{MP} = (4;0;1)

    c) Mặt phẳng (\alpha) có một vectơ pháp tuyến có toạ độ là (0; -
1;0). Đúng||Sai

    d) Góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (\alpha) bằng 45^{o}. Đúng||Sai

    Đáp án là:

    Đúng||SaiTrong không gian Oxyz, cho đường thẳng dđi qua hai điểm A(1;2;1)B(3;0;1), mặt phẳng (\alpha) đi qua ba điểm M(0;1;0), N(2;1;3), P(4;1;1).

    a) Vectơ \overrightarrow{AB} không là vectơ chỉ phương của đường thẳng d. Sai||Đúng

    b) \overrightarrow{MN} =
(2;0;3),\overrightarrow{MP} = (4;0;1)

    c) Mặt phẳng (\alpha) có một vectơ pháp tuyến có toạ độ là (0; -
1;0). Đúng||Sai

    d) Góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (\alpha) bằng 45^{o}. Đúng||Sai

    Ta có: \overrightarrow{AB} = (2\ \ ;\
\  - 2;\ \ 0)là một vectơ chỉ phương của đường thẳng d;

    \overrightarrow{MN} = (2\ \ ;\ \ 0;\ \
3), \overrightarrow{MP} = (4\ \ ;\
\ 0;\ \ 1)\left\lbrack
\overrightarrow{MN},\overrightarrow{MP} \right\rbrack = (0\ \ ;\ \ 10;\
\ 0)nên mặt phẳng (\alpha)có một vectơ pháp tuyến là \overrightarrow{n} = (0\ \ ;\ \  - 1;\ \
0).

    Ta có: \sin\left( d,(\alpha) \right) =\frac{\left| \overrightarrow{n}.\overrightarrow{AB} \right|}{\left|\overrightarrow{n} \right|.\left| \overrightarrow{AB} \right|}=\frac{\left| 0.2 + ( - 1).( - 2) + 0.0 \right|}{\sqrt{0^{2} + ( - 1)^{2}+ 0^{2}}.\sqrt{2^{2} + ( - 2)^{2} + 0^{2}}} =\frac{\sqrt{2}}{2}

    Suy ra góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (\alpha)bằng 45^{o}.

    Đáp án: a) Sai, b) Đúng, c) Đúng, d) Đúng

  • Câu 20: Nhận biết

    Tính số đo góc nhị diện

    Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D'. Số đo của góc nhị diên\left\lbrack
(BCC'B'),BB',(BDD'B') \right\rbrack bằng

    Hình vẽ minh họa

    Ta có góc nhị diên \left\lbrack
(BCC'B'),BB',(BDD'B') ightbrack bằng \widehat{DBC} = 45{^\circ}.

  • Câu 21: Vận dụng cao

    Ghi đáp án vào ô trống

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tứ diện ABCD với A(1;1;1)B(2;0;2),C( - 1; - 1; -0),D(0;3;4). Trên các cạnh AB,AC,AD lần lượt lấy các điểm B',C',D' sao cho \frac{AB}{AB'} + \frac{AC}{AC'} +\frac{AD}{AD'} = 4. Viết phương trình mặt phẳng (B'C'D') biết tứ diện AB'C'D' có thể tích nhỏ nhất.

    Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận
    Đáp án là:

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tứ diện ABCD với A(1;1;1)B(2;0;2),C( - 1; - 1; -0),D(0;3;4). Trên các cạnh AB,AC,AD lần lượt lấy các điểm B',C',D' sao cho \frac{AB}{AB'} + \frac{AC}{AC'} +\frac{AD}{AD'} = 4. Viết phương trình mặt phẳng (B'C'D') biết tứ diện AB'C'D' có thể tích nhỏ nhất.

    Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận
  • Câu 22: Vận dụng

    Viết phương trình mặt cầu

    Cho hai mặt phẳng (P), (Q) có phương trình (P):x - 2y + z - 1 = 0(Q):2x + y - z + 3 = 0. Mặt cầu có tâm nằm trên mặt phẳng (P) và tiếp xúc với mặt phẳng (Q) tại điểm M, biết rằng M thuộc mặt phẳng (Oxy) và có hoành độ x_{M} = 1, có phương trình là:

    M \in (Oxy) và có hoành độ bằng 1 nên M(1;y;0).

    Lại có, mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng (Q) nên M \in
(Q) \Rightarrow M(1; -
5;0).

    Gọi I(a;b;c) là tâm của mặt cầu (S) cần tìm.

    Ta có (S) tiếp xúc với mp (Q) tại M nên IM\bot(Q).

    Mặt phẳng (Q) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n} = (2;1; -
1).

    Ta có: IM\bot(Q)\Leftrightarrow
\overrightarrow{MI} = t\overrightarrow{n},\ \left( t\mathbb{\in R}
\right) \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
a = 1 + 2t \\
b = -5 + t \\
c = - t \\
\end{matrix} \right.

    I \in (P) \Leftrightarrow 1 + 2t - 2( - 5
+ t) - t - 1 = 0 \Leftrightarrow t = 10 \Rightarrow I(21;5; -
10).

    Bán kính mặt cầu R = d\left( I;(Q)
\right) = 10\sqrt{6}.

    Vậy phương trình mặt cầu (S):(x - 21)^{2}+ (y - 5)^{2} + (z + 10)^{2} = 600.

  • Câu 23: Vận dụng

    Viết phương trình đường vuông góc chung

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng chéo nhau d_{1}:\frac{x - 3}{1} = \frac{y + 1}{- 1} =\frac{z - 4}{1},d_{2}:\frac{x - 2}{2} = \frac{y - 4}{- 1} = \frac{z +3}{4}. Viết phương trình đường vuông góc chung của d_{1},d_{2}.

    Đường thẳng d_{1},d_{2} lần lượt có vectơ chỉ phương là \overrightarrow{u_{1}} = (1; -
1;1),\overrightarrow{u_{2}} = (2; - 1;4)

    Gọi ∆ là đường vuông góc chung giữa d_{1}d_{2}, suy ra ∆ có vectơ chỉ phương \overrightarrow{u_{\Delta}} = \left\lbrack
\overrightarrow{u_{1}},\overrightarrow{u_{2}} ightbrack = ( - 3; -
2;1)

    Giả sử ∆ giao với d_{1},d_{2} lần lượt tại \left\{ \begin{matrix}
M(3 + m; - 1 - m;4 + m) \\
N(2 + 2n;4 - n; - 3 + 4n) \\
\end{matrix} ight., khi đó ta có \overrightarrow{MN} = ( - m + 2n - 1;m - n + 5; -
m + 4n - 7)

    Do ∆ là đường vuông góc chung, suy ra:

    \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{u_{1}}.\overrightarrow{MN} = 0 \\
\overrightarrow{u_{2}.}\overrightarrow{MN} = 0 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
- 3m + 7n - 13 = 0\  \\
- 7m + 21n - 35 = 0 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
m = - 2 \\
n = 1 \\
\end{matrix} ight.

    Từ đó suy ra đường thẳng ∆ có véc tơ chỉ phương \overrightarrow{u_{\Delta}} và đi qua điểm M(1; 1; 2).

    Vậy ta có phương trình đường thẳng: \Delta:\frac{x - 1}{3} = \frac{y - 1}{2} = \frac{z
- 2}{- 1}

  • Câu 24: Thông hiểu

    Lập phương trình mặt phẳng

    Trong không gian Oxyz, cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông và SA vuông góc với đáy. Biết B(2;3;7),D(4;1;3), lập phương trình mặt phẳng (SAC).

    Dễ dàng chứng minh được (SAC) là mặt phẳng trung trực của BD.

    Chọn vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (SAC)\overrightarrow{BD} = (2; - 2; - 4).

    Mặt phẳng (SAC) đi qua trung điểm I(3;2;5) của BD và có vtcp \overrightarrow{BD} nên có phương trình: x - y - 2z + 9 = 0.

  • Câu 25: Thông hiểu

    Chọn phương án thích hợp

    Cho mặt cầu (S):x^{2} + y^{2} + z^{2} -
6x - 4y - 4z - 12 = 0. Gọi A là giao điểm của (S) và trục y'Oy có tung độ âm. Viết phương trình tổng quát của tiếp diện (Q) của (S) tại A.

    Giao điểm của (S) và trục y'Oy:x = 0;\ \ z = 0 \Rightarrow y^{2} - 4y -
12 = 0

    \Rightarrow \left\lbrack \begin{matrix}
y = - 2 \\
y = 6 \\
\end{matrix} \right. (loại) \Rightarrow A(0, - 2,0) \Rightarrow
\overrightarrow{AI} = (3,4,2)

    Tiếp diện (Q)\bot AI tại A \Rightarrow (Q):3x + 4(y + 2) + 2z =
0

    \Rightarrow (Q):3x + 4y + 2z + 8 =
0

  • Câu 26: Nhận biết

    Tìm phương trình tham số của đường thẳng

    Trong không gian Oxyz, đường thẳng đi qua hai điểm A(1;2; - 3)B(2; - 3;1) có phương trình tham số là:

    Ta có: \overrightarrow{AB} = (1; -
5;4)

    Đường thẳng đi qua hai điểm A(1; 2; −3) và B(2; −3; 1) có phương trình tham số là \left\{ \begin{matrix}
x = 1 - t \\
y = 2 + 5t \\
z = - 3 - 4t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight)

    Với t = −2, ta được M(3; −8; 5) thuộc đường thẳng AB. Khi đó, đường thẳng AB có phương trình tham số \left\{
\begin{matrix}
x = 3 - t \\
y = - 8 + 5t \\
z = 5 - 4t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight).

  • Câu 27: Thông hiểu

    Tìm m

    Với giá trị nào của m thì mặt phẳng \left( Q ight):x + y + z + 3 = 0 cắt mặt cầu

    \left( S ight):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2\left( {m + 1} ight)x + 2my - 2mz + 2{m^2} + 9 = 0?

    Theo đề bài, ta xác định các hệ số của (S):

    a = m + 1;b =  - m;c = m;d = 2{m^2} + 9.

    Suy ra tâm I có tọa độ là I\left( {m + 1, - m,m} ight)

    \Rightarrow {R^2} = {\left( {m + 1} ight)^2} + {m^2} + {m^2} - 2{m^2} - 9 = {m^2} + 2m - 8 > 0

    \Rightarrow m <  - 4 \vee m > 2

    (P) cắt (S) khi:

    d\left( {I,P} ight) < R \Leftrightarrow \frac{{\left| {m + 4} ight|}}{{\sqrt 3 }} < \sqrt {{m^2} + 2m - 8}  \Leftrightarrow m <  - 4 \vee m > 5

  • Câu 28: Thông hiểu

    Tìm m để (P) và (S) tiếp xúc

    Cho mặt phẳng (P) và mặt cầu (S) có phương trình lần lượt là (P):2x + 2y + z - m^{2} + 4m - 5 = 0;(S): x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2x + 2y - 2z - 6 = 0. Giá trị của m để (P) tiếp xúc (S) là:

    Ta có:

    (S):\ \ x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2x + 2y -
2z - 6 = 0 có tâm I(1; -
1;1) và bán kính R =
3.

    (P) tiếp xúc (S) \Leftrightarrow \ \ d\left( I;\ (P) \right) = \ \
R

    \Leftrightarrow \ \ \frac{\left| 2.1 +
2.( - 1) + 1.1 - m^{2} + 4m - 5 \right|}{\sqrt{2^{2} + 2^{2} + 1^{2}}} =
3

    \Leftrightarrow \ \ \left| m^{2} - 4m +
4 \right|\ \  = \ \ 9

    \Leftrightarrow \ \ \left\lbrack
\begin{matrix}
m^{2} - 4m + 4 = 9 \\
m^{2} - 4m + 4 = - 9 \\
\end{matrix} \right.\ \ \ \

    \Leftrightarrow \ m^{2} - 4m - 5 = 0
\Leftrightarrow \ \ \left\lbrack \begin{matrix}
m = - 1 \\
m = 5 \\
\end{matrix} \right.\ .

  • Câu 29: Nhận biết

    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian Oxyz, cho điểm A(1; -
1;2) và vectơ \overrightarrow{n} =
(2;4; - 6). Viết phương trình mặt phẳng (\alpha) qua A và nhận vectơ \overrightarrow{n} làm vectơ pháp tuyến.

    Phương trình mặt phẳng có dạng:

    A\left( x - x_{A} ight) + B\left( y -
y_{A} ight) + C\left( z - z_{A} ight) = 0 .

    2(x - 1) + 4(y + 1) + 6(z - 2) =
0

    \Leftrightarrow x + 2y - 3z + 7 =
0.

  • Câu 30: Vận dụng

    Chọn đáp án đúng

    Cho hai điểm A(1; - 2;3),\ B( -
1;0;1) và mặt phẳng (P):x + y + z +
4 = 0 . Phương trình mặt cầu (S) có bán kính bằng \frac{AB}{6} có tâm thuộc đường thẳng AB(S) tiếp xúc với mặt phẳng (P) là:

    Ta có \overrightarrow{AB} = ( - 2;2; - 2)
= - 2(1; - 1;1). Bán kính mặt cầu là R = \frac{AB}{6} =
\frac{\sqrt{3}}{3}.

    Tâm I của mặt cầu thuộc đường thẳng AB nên tọa độ I có dạng I(1
+ t; - 2 - t;3 + t)

    Ta có: (S)tiếp xúc với mặt phẳng (P)

    \Leftrightarrow \ \ d\left(I;(P)\  \right)\  = \ \frac{AB}{6} \Leftrightarrow \frac{|t +6|}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3} \Leftrightarrow \left\lbrack\begin{matrix}t = - 5 \\t = - 7 \\\end{matrix} \right.

  • Câu 31: Thông hiểu

    Tìm tọa độ điểm H

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm M(3;4;5) và mặt phẳng (P):x - y + 2z - 3 = 0. Gọi H là hình chiếu vuông góc của M lên (P). Tìm tọa độ điểm H?

    Vì H là hình chiếu vuông góc của M lên (P) nên H(3 + t;4 - t;5 + 2t)

    Điểm H thuộc mặt phẳng (P) nên ta có phương trình:

    (3 + t) - (4 - t) + 2(5 + 2t) - 3 =
0

    \Leftrightarrow t = - 1 \Leftrightarrow
H = (2;5;3)

  • Câu 32: Nhận biết

    Tìm phương trình mặt cầu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình mặt cầu tâm I(2;1; - 2) bán kính R = 2 là:

    Phương trình mặt cầu tâm I(2;1; -
2) bán kính R = 2 là:

    (x - 2)^{2} + (y - 1)^{2} + (z + 2)^{2}
= 2^{2}

    Tổng quát x^{2} + y^{2} + z^{2} - 4x - 2y
+ 4z + 5 = 0.

  • Câu 33: Vận dụng cao

    Tính giá trị nhỏ nhất của OI

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c) với a;b;c là các số thực thay đổi, khác 0 và thỏa mãn a + b + c = 0. Gọi tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABCI. Giá trị nhỏ nhất của OI 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 (OA;d), từ trung điểm N của đoạn OA kẻ đường thẳng \Delta 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 M\left(
0;\frac{b}{2};\frac{c}{2} \right), khi đó điểm I\left( \frac{a}{2};\frac{b}{2};\frac{c}{2}
\right).

    Do đó OI = \sqrt{\left( \frac{a}{2}
\right)^{2} + \left( \frac{b}{2} \right)^{2} + \left( \frac{c}{2}
\right)^{2}} = \frac{1}{2}\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}} > \frac{a + b
+ c}{2\sqrt{3}} = \sqrt{3}.

    Dấu bằng xảy ra \Leftrightarrow a = b = c
= 2

  • Câu 34: Nhận biết

    Chọn kết luận đúng

    Cho A( - 1;2;1) và hai mặt phẳng (P):2x + 4y - 6z - 5 = 0;(Q):x + 2y - 3z =
0. Khi đó:

    Thay tọa độ điểm A vào phương trình mặt phẳng (Q) thỏa mãn, do đó A ∈ (Q).

    {\overrightarrow{n}}_{(P)} = (2;4; -
6) = 2(1;2; - 3) = {\overrightarrow{n}}_{(Q)} nên (Q)//(P).

  • Câu 35: Nhận biết

    Phương trình tổng quát

    Cho tứ diện ABCDA(3, -2,1), B\left( { - 4,0,3} ight),C\left( {1,4, - 3} ight),D\left( {2,3,5} ight). Phương trình tổng quát của mặt phẳng chứa AC và song song với BD là:

    Theo đề bài, ta có các vecto là

    \begin{array}{l}\overrightarrow {AC}  = \left( { - 2,6, - 4} ight);\overrightarrow {BD}  = \left( {6,3,2} ight)\\ \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {AC} ,\overrightarrow {BD} } ight] = \left( {24, - 20, - 42} ight).\end{array}

    Có thể chọn \overrightarrow n  = \left( {12, - 10, - 21} ight) làm một vectơ pháp tuyến cho mặt phẳng.

    Phương trình mặt phẳng này có dạng 12x - 10y - 21z + D = 0.

    Mặt khác, điểm A thuộc mặt phẳng nên ta thay tọa độ điểm A vào phương trình đường thẳng trên: 12.3 - 10( - 2) - 21.1 + D = 0 \Leftrightarrow D =  - 35

    Vậy phương trình cần tìm 12x - 10y - 21z - 35 = 0.

  • Câu 36: Vận dụng

    Tính độ dài đoạn AM

    Trong không gian Oxyz, cho ba điểm A(1;1;2), B(
- 1;0;4), C(0; - 1;3) và điểm M thuộc mặt cầu (S):x^{2} + y^{2} + (z - 1)^{2} = 1. Khi biểu thức MA^{2} + MB^{2} + MC^{2} đạt giá trị nhỏ nhất thì độ đài đoạn AM bằng

    Cách 1. Phương pháp véctơ.

    Gọi I(0 ; 0 ; 1) là tâm mặt cầu, bán kính R = 1, ta có \overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} +
\overrightarrow{IC} = (0;0;6) = \overrightarrow{IK}.

    Ta có : MA^{2} + MB^{2} +
MC^{2}

    = 3MI^{2} + IA^{2} + IB^{2} + IC^{2} +
2\overrightarrow{MI}.\overrightarrow{IK}.

    Vậy để tổng nhỏ nhất thì \overrightarrow{MI},\overrightarrow{IK} ngược hướng nhau \Leftrightarrow
\overrightarrow{IM} = t\overrightarrow{IK} = t(0;0;6),t >
0

    Suy ra t = \frac{R}{IK} = \frac{1}{6}
\Rightarrow \overrightarrow{IM} = \frac{1}{6}(0;0;6) =
(0;0;1)

    \Rightarrow M(0;0;2) \Rightarrow AM =
\sqrt{2}.

    Cách 2. Khảo sát - BĐT.

    Gọi M(x;y;z) \in (S), từ giả thiết ta có - 1 \leq z - 1 \leq
1.

    Đặt T = MA^{2} + MB^{2} +
MC^{2}, ta có:

    T = (x - 1)^{2} + (y - 1)^{2} + (z -
2)^{2} + (x + 1)^{2}

    + y^{2} + (z - 4)^{2} + x^{2} + (y +
1)^{2} + (z - 3)^{2}

    T = 3x^{2} + 3y^{2} + 4 + 3(z - 1)^{2} -
12(z - 1)

    + 1 + 4 + 9 = 21 - 12(z - 1) \geq
9.

    Dấu bằng tại z - 1 = 1,x = y = 0
\Leftrightarrow M(0;0;2) \Rightarrow MA = \sqrt{2}.

  • Câu 37: Thông hiểu

    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm H(2;1;1). Gọi (P) là mặt phẳng đi qua H và cắt các trục tọa độ tại A;B;C sao cho H là trực tâm tam giác ABC. Hãy viết trình mặt phẳng (P).

    Hình vẽ minh họa

    Ta có: \left| \begin{matrix}
AB\bot OC \\
AB\bot CH \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow AB\bot OH

    Chứng minh tương tự BC ⊥ OH.

    Do đó OH\bot(ABC) \Rightarrow
\overrightarrow{n_{ABC}} = \overrightarrow{OH} = (2;;1)

    Suy ra (P):2x + y + z - 6 =
0.

  • Câu 38: Thông hiểu

    Chọn phương án đúng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm G(1;4;3). Viết phương trình mặt phẳng cắt các trục Ox,Oy,Oz lần lượt tại A,B,C sao cho G là trọng tâm tứ diện OABC?

    +) Do A,B,C lần lượt thuộc các trục Ox,Oy,Oznên A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c).

    +) Do G là trọng tâm tứ diện OABC nên \left\{ \begin{matrix}
x_{G} = \frac{x_{O} + x_{A} + x_{B} + x_{C}}{4} \\
y_{G} = \frac{y_{O} + y_{A} + y_{B} + y_{C}}{4} \\
z_{G} = \frac{y_{O} + y_{A} + y_{B} + y_{C}}{4} \\
\end{matrix} \right.

    suy ra a = 4,b = 16,c = 12.

    +) Vậy phương trình đoạn chắn của mặt phẳng (ABC) là: \frac{x}{4} + \frac{y}{16} + \frac{z}{12} =
1.

  • Câu 39: Nhận biết

    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm I(2;3;4)A(1;2;3). Phương trình mặt cầu tâm I và đi qua A có phương trình là:

    Bán kính mặt cầu là R = IA =
\sqrt{3}

    Phương trình mặt cầu tâm I(2;3;4)R
= IA = \sqrt{3} là:

    (x - 2)^{2} + (y - 3)^{2} + (z - 4)^{2}
= 3

  • Câu 40: Vận dụng

    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(1; - 3; - 4)B( - 2;1;2). Xét hai điểm MN thay đổi thuộc mặt phẳng Oxy sao cho MN =2. Giá trị lớn nhất của |AM - BN| bằng

    Vẽ yếu tố phụ.

    Vì A, B khác phía đối với mp(Oxy)nên lấy A'(1; - 3;4) đối xứng với A qua (Oxy).

    Vẽ \overrightarrow{BC} =
\overrightarrow{NM}, khi đó |AM -BN| = |A'M - CM| \leq  A'C.

    Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi A’, C, M thẳng hàng.

    Gọi H(1; - 3;0),K( - 2;1;0) là hình chiếu của A, B trên mp(Oxy), độ dài HK = 5. Suy ra CD = 5 + 2 = 7 \Rightarrow A'C = \sqrt{7^{2} +
2^{2}} = \sqrt{53}.

Bạn còn 1 lượt làm bài tập miễn phí. Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để học không giới hạn nhé! Bạn đã HẾT lượt làm bài tập miễn phí! Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để làm Trắc nghiệm không giới hạn và tải tài liệu nhanh nhé!
Mua ngay Đổi điểm

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Đề kiểm tra 45 phút Chương 5 Phương pháp tọa độ trong không gian Kết quả
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu đã làm: 0
  • Điểm tạm tính: 0
  • Điểm thưởng: 0
Tải file làm trên giấy
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!
Số điện thoại này đã được xác thực!
Bạn có thể dùng Sđt này đăng nhập tại đây!
Lỗi gửi SMS, liên hệ Admin
Sắp xếp theo