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 .
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!
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 .
Xác định phương trình tham số
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho đường thẳng
là giao tuyến của hai mặt phẳng
và
. Phương trình tham số của
là:
Nhận thấy đều thuộc (α) và (β) nên chúng cũng thuộc đường thẳng
.
Ta có là một vectơ chỉ phương của
.
Khi đó phương trình tham số của là:
.
Chọn kết luận đúng
Trong hệ tọa độ
, cho mặt cầu
có tâm
và có thể tích bằng
. Khi đó phương trình mặt cầu
là:
Thể tích mặt cầu là:
Vậy phương trình mặt cầu tâm có bán kính
là:
Xác định số mặt phẳng thỏa mãn yêu cầu
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, có bao nhiêu mặt phẳng song song với mặt phẳng
và tiếp xúc với mặt cầu
?
+) Mặt phẳng song song với mặt phẳng
có dạng:
.
+) Do mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu
nên
với
là tâm cầu,
là bán kính mặt cầu.
Tìm được hoặc
(loại) Vậy có 1 mặt phẳng thỏa mãn.
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:
Viết phương trình mặt phẳng qua và có vectơ pháp tuyến
Vậy phương trình mặt phẳng cần tìm là: .
Xác định phương trình chính tắc
Trong không gian với hệ tọa độ
,cho đường thẳng
. Phương trình nào dưới đây là phương trình chính tắc của đường thẳng
?
Đường thẳng đi qua điểm
và nhận
làm vectơ chỉ phương.
Phương trình chính tắc của
Tìm tọa độ điểm M thỏa mãn biểu thức
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho ba điểm
và mặt phẳng
. Tìm điểm
sao cho
dạt giá trị nhỏ nhất.
Gọi là điểm sao cho
.
Từ đó:
với là hình chiếu của
trên mặt phẳng
.
Từ đó suy ra dạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi
.
Phương trình đường thẳng đi qua và vuông góc với mặt phẳng
là:
.
Tọa độ diểm là nghiệm
của hệ
Suy ra .
Vậy, tọa độ điểm cần tìm là
.
Tính giá trị biểu thức
Trong không gian với hệ tọa độ
cho ba điểm
và
là trực tâm tam giác
. Tính
?
Ta có:
Lại có:
Tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho mặt phẳng
và đường thẳng
. Tính góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng
.
Ta có:
Do đó:
Suy ra góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P) bằng .
Xác định phương trình đường thẳng d
Cho mặt cầu
và mặt phẳng
. Phương trình đường thẳng
tiếp xúc với mặt cầu
tại
và song song với mặt phẳng
là:
Mặt cầu có tâm
Đường thẳng d tiếp xúc với mặt cầu tại
và song song với mặt phẳng
nên đường thẳng d có vettơ chỉ phương
Vậy phương trình đường thẳng
Viết phương trình đường trung tuyến AM
Trong không gian với hệ tọa độ
cho tam giác ABC có
. Phương trình đường trung tuyến AM của tam giác ABC là.
M là trung điểm BC => M(1;-1;3)
AM đi qua điểm A và có vectơ chỉ phương
Vậy phương trình chính tắc của là
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:
Xác định phương trình mặt cầu (S)
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho mặt cầu
có tâm
có bán kính bằng
. Phương trình của
là:
Mặt cầu có tâm
và bán kính bằng
có phương trình là:
Tính thể tích mặt cầu nội tiếp tứ diện
Trong không gian
cho tứ diện
với điểm
,
,
và
. Thể tích của mặt cầu nội tiếp tứ diện
là
Ta có phương trình các mặt phẳng như sau:
Gọi là tâm và R là bán kính mặt cầu nội tiếp tứ diện
Do đó:
I nằm cùng phái với A đối với suy ra:
.
I nằm cùng phía với B đối với suy ra:
.
I nằm cùng phía với C đối với suy ra:
.
I nằm cùng phía với D đối với suy ra:
.
Suy ra:
Suy ra:
Thể tích mặt cầu cần tìm là:
Cách khác: Sử dụng công thức nhanh.
(r là bán kính của mặt cầu nội tiếp)
Ta có:
,
.
.
,
,
,
.
Ta có:
.
Vậy: .
Tính giá trị biểu thức
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho 2 đường thẳng
:
và điểm
. Đường thẳng
đi qua
, cắt
và vuông góc với
có một vectơ chỉ phương là
. Tính ![]()
Hình vẽ minh họa
Gọi là mặt phẳng chứa
và
.
Lấy .
Mặt phẳng có véc-tơ pháp tuyến vuông góc với các véc-tơ
và
.
Ta có .
Một trong các véc-tơ pháp tuyến của mặt phẳng là
.
Đường thẳng nằm trong mặt phẳng
và vuông góc với
có
Vậy .
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 biểu thức T
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, mặt phẳng
đi qua hai điểm
cắt các tia
lần lượt tại
sao cho
nhỏ nhất, với
là trọng tâm tam giác
. Biết
, hãy tính
.
Gọi với
.
Khi đó phương trình của .
Vì nên
. Kết hợp với điều kiện
suy ra
và
.
Cũng từ trên ta có .
Trọng tâm của tam giác
có tọa độ
.
Xét hàm số với
.
Ta có .
Bảng biến thiên
đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi
đạt giá trị nhỏ nhất. Điều này xảy ra khi
; lúc đó
và
.
Vậy
Tính bán kính mặt cầu
Mặt cầu
có bán kính bằng:
Biến đổi có tâm
, bán kính
.
Ghi đáp án vào ô trống
Trong không gian với hệ toạ độ
, cho hai điểm
. Gọi
là mặt phẳng đi qua
sao cho khoảng cách từ
đến
là lớn nhất. Khi đó, khoảng cách
từ
đến mặt phẳng
bằng bao nhiêu?
Trong không gian với hệ toạ độ
, cho hai điểm
. Gọi
là mặt phẳng đi qua
sao cho khoảng cách từ
đến
là lớn nhất. Khi đó, khoảng cách
từ
đến mặt phẳng
bằng bao nhiêu?
Tính góc giữa hai vectơ
Cho hình chóp
có ba cạnh
đôi một vuông góc và
. Gọi M là trung điểm cạnh AB. Góc tạo bởi hai vectơ
và
bằng:
Hình vẽ minh họa
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ
Ta có:
Khi đó ta có:
Tính sin góc giữa đường thẳng và mặt phẳng
Cho hình chóp
có đáy
là hình chữ nhật,
và
vuông góc với đáy
. Tính
, với
là góc tạo bởi giữa đường thẳng
và mặt phẳng
.
Cách 1: Hình vẽ minh họa

Vẽ
Lúc đó
Gọi lần lượt là trung điểm
lúc đó ta có:
Hình chiếu của trên
chính là
Ta có
Cách 2: Hình vẽ

Đặt hệ trục tọa độ như hình vẽ. Khi đó, ta có
, ,
,
.
Ta có , nên đường thẳng
có vectơ chỉ phương là
.
Ta có ,
.
Như vậy, mặt phẳng có véc-tơ pháp tuyến là
.
Do đó, là góc tạo bởi giữa đường thẳng BD và mặt phẳng (SBC) thì
.
Tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Trong không gian
, tính khoảng cách từ điểm
đến mặt phẳng
?
Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
là:
Xác định phương trình mặt phẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, viết phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm
và
.
Ta có:
Mặt phẳng đi qua điểm
và nhận
làm vectơ pháp tuyến có phương trình là:
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 trình đường phân giác
Trong không gian
, cho hai đường thẳng cắt nhau ![]()
. Trong mặt phẳng
, hãy viết phương trình đường phân giác
của góc nhọn tạo bởi ![]()
Hai đường thẳng đã cho cùng đi qua điểm I(−1; 2; −1) và có các vectơ chỉ phương tương ứng là
Ta có , suy ra góc giữa hai vectơ
và
là góc tù.
Lại có
Kết hợp hai điều này, ta suy ra d có một vectơ chỉ phương là
Tóm lại, đường thẳng cần tìm đi qua điểm I(−1; 2; −1) và có một vectơ chỉ phương là
Vậy phương trình đường thẳng d là:
Viết phương trình đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
cho hai đường thẳng
và
. Phương trình đường thẳng
đi qua điểm
vuông góc với
và cắt
là:
Gọi
có vectơ chỉ phương
đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương
Vậy phương trình của là
Tính tổng hai ẩn số a và b
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a, cạnh bên SA = a và vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi M là trung điểm cạnh SD. Tan của góc tạo bởi hai mặt phẳng (AMC) và (SBC) bằng:
Hình vẽ minh họa
Chọn hệ trục tọa độ sao cho , như hình vẽ:
Khi đó ta có:
và
Gọi là góc tạo bởi hai mặt phẳng
và
.
Ta có
Mà .
Suy ra .
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
.
Chọn mệnh đề đúng
Trong không gian
, cho đường thẳng
và mặt phẳng
. Mệnh đề nào sau đây là đúng?
Viết lại đường thẳng d ở dạng tham số
Xét phương trình
Kết luận phương trình có vô số nghiệm
Viết phương trình mặt phẳng
Trong không gian
, cho hai điểm
và
. Viết phương trình mặt phẳng
đi qua
và vuông góc với đường thẳng
.
Mặt phẳng có một véctơ pháp tuyến
Phương trình mặt phẳng là:
hay
.
Tính số đo góc nhị diện
Cho tứ diện
có đáy
là hình thang vuông tại
và
, biết
, cạnh bên SA vuông góc với đáy và
. Gọi
là trung điểm của
. Tính số đo của góc phẳng nhị diện
?
Ta có ABCE là hình vuông cạnh a.
Gọi .
Ta có: .
Khi đó:
Xét tam giác SIA vuông tại A:
Viết phương trình mặt phẳng
Trong không gian
, phương trình mặt phẳng đi qua 3 điểm
biết tọa độ
,
là
Ta có:
.
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 .
Xác định phương trình thích hợp
Cho hai mặt cầu
và
Gọi
là giao tuyến của
và
. Viết phương trình của
(Có thể chọn nhiều đáp án).
là điểm chung của hai mặt cầu
hay
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:
Chọn đáp án đúng
Trong không gian
cho đường thẳng
và mặt phẳng
. Tính góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng
?
Đường thẳng có vectơ chỉ phương
, mặt phẳng
có vectơ pháp tuyến
.
Gọi là góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng
, khi đó
Tìm tọa độ điểm M và tính chu vi tam giác
Trong không gian với hệ tọa độ
cho hai điểm
và đường thẳng
. Một điểm
thay đổi trên
sao cho chu vi tam giác
nhỏ nhất. Khi đó tọa độ điểm M và chu vi tam giác ABM là:
Cách 1. Phương pháp trắc nghiệm
- Kiểm tra thấy chỉ có điểm thuộc
nên lại phương án
- Với tính chi vi tam giác
suy ra chọn D.
Cách 2.
- Lấy điểm thuộc
- Tính chu vi tam giác :
(dùng BĐT vectơ)
Dấu bằng xảy ra .
Xác định khoảng cách giữa hai mặt phẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai mặt phẳng ![]()
. Khoảng cách giữa hai mặt phẳng
và
là
Lấy .
Vì nên khoảng cách giữa hai mặt phẳng (P) và (Q) bằng khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (Q).
.
Tìm bán kính mặt cầu
Cho hình chóp
có đáy ABC là tam giác vuông tại B và
. Cạnh bên
và vuông góc với mặt phẳng đáy. Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp
là:

Gọi M là trung điểm AC, suy ra M là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.
Gọi I là trung điểm SC, suy ra nên
.
Do đó IM là trục của , suy ra
(1)
Hơn nữa, tam giác SAC vuông tại A có I là trung điểm SC nên . (2)
Từ (1) và (2) , ta có
hay I là tâm của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp .
Vậy bán kính .
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).
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: