Vị trí tương đối của hai đường thẳng
Hai đường thẳng
.
và
có vecto chỉ phương
và
có vecto chỉ phương
và
chéo nhau.
Hãy cùng thử sức kiểm tra đánh giá các kiến thức tổng quan với bài kiểm tra phút Chương 5: Phương trình mặt phẳng, đường thẳng, mặt cầu Toán 12 sách Chân trời sáng tạo 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.
Vị trí tương đối của hai đường thẳng
Hai đường thẳng
.
và
có vecto chỉ phương
và
có vecto chỉ phương
và
chéo nhau.
Tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Cho tứ diện
, có
đôi một vuông góc và
. Gọi
lần lượt là trung điểm của
và
. Gọi
là trọng tâm của tam giác
. Khoảng cách từ
đến mặt phẳng
là:
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.

Ta có ,
sao cho
.
Khi đó: là trọng tâm tam giác
nên
là trung điểm
nên
là trung điểm
nên
.
Phương trình mặt phẳng là:
hay
Vậy khoảng cách từ đến mặt phẳng
là:
.
Vị trí tương đối của đường thẳng và mặt phẳng
Mặt phẳng
và đường thẳng
:
Theo đề bài, ta có vecto pháp tuyến của
Đường thẳng (d) được cho dưới dạng hệ của hai mặt phẳng: và
cũng có 2 VTPT lần lượt
Như vậy, VTCP của (d) sẽ là tích có hướng của 2 VTPT:
và tọa độ của A không thỏa mãn phương trình của (P).
Vậy (d) // (P) .
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:
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 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:
Tìm phương trình mặt phẳng
Cho
và mặt phẳng
. Mặt phẳng
song song với mặt phẳng
và
cách điểm
một khoảng bằng
. Phương trình mặt phẳng
là:
Vì
Mà
Vậy .
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho hai điểm
. Phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn
là:
Phương pháp tự luận
+) .
+) Trung điểm I của đoạn là
Mặt phẳng trung trực của đọan AB là hay
.
Phương pháp trắc nghiệm
Do là mặt phẳng trung trực của AB nên
Kiểm tra mặt phẳng nào có
và chứa điểm
Cả 4 đáp án đều thỏa điều kiện .
Cả 4 PT đều chung dạng: x–y+0z+D=0, nên để kiếm tra PT nào thỏa tọa độ điểm I ta bấm máy tính:
trong đó nhập A, B, C là tọa độ I, còn D là số hạng tự do từng PT, nếu cái nào làm bằng 0 thì chọn.
Tìm độ lớn bán kính mặt cầu
Cho hai điểm
cố định trong không gian có độ dài
. Biết rằng tập hợp các điểm
trong không gian sao cho
là một mặt cầu. Bán kính mặt cầu đó bằng bao nhiêu?
Ta có:
(*)
Gọi thỏa mãn
nên
Từ (*) suy ra .
Chọn đáp án thích hợp
Trong không gian
, cho hai mặt phẳng
và
. Tập hợp tất cả các giá trị
để hai mặt phẳng này không song song là:
Ta có .
hệ này vô nghiệm
Hệ này vô nghiệm.
Do đó (P) không song song với (Q), với mọi giá trị của m.
Viết phương trình mặt phẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, phương trình đường thẳng tiếp xúc với mặt cầu
tại điểm
là:
Mặt cầu có tâm
.
Gọi (α) là mặt phẳng cần tìm.
Do (α) tiếp xúc với (S) tại P nên mặt phẳng (α) đi qua P và có vectơ pháp tuyến
Phương trình mặt phẳng (α) là
Xác định phương trình đường thẳng d
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng
và mặt phẳng
. Đường thẳng d nằm trong mặt phẳng
sao cho d cắt và vuông góc với
có phương trình là
Giao điểm A của và
là nghiệm của hệ:
Giả sử d đi qua . Khi đó, ta có:
Chọn đáp án đúng
Trong không gian
, trục
có phương trình tham số
Trục đi qua
và có véctơ chỉ phương
nên có phương trình tham số là:
Viết phương trình (P)
Trong không gian với hệ toạ độ
, cho hai điểm
. Phương trình mặt phẳng
vuông góc với
và hợp với các trục tọa độ một tứ diện có thể tích bằng
là
Ta có
Gọi M, N, P lần lượt là giao điểm của mặt phẳng (P) với trục Ox, Oy, Oz
Suy ra
Ta có thể tích tứ diện
Vậy đáp án cần tìm là:
Tìm hình chiếu vuôn góc của M
Trong không gian
, hình chiếu vuông góc của điểm
trên mặt phẳng
có tọa độ là
Ta có hình chiếu của điểm trên mặt phẳng
là điểm
.
Do đó hình chiếu của điểm trên mặt phẳng
là điểm
.
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ tọa độ
,cho đường thẳng
và mặt phẳng
. Gọi
là giao điểm của
và
,
thuộc
sao cho
. Tính khoảng cách từ
đến mặt phẳng
.
Hình vẽ minh họa
Đường thẳng có một vectơ chỉ phương là:
Mặt phẳng có một vectơ pháp tuyến là
Ta có:
Gọi H là hình chiếu vuông góc của A lên mặt phẳng (α).
Khi đó tam giác ∆MAH vuông tại H nên
Vậy khoảng cách từ A đến mặt phẳng (α) bằng 3.
Tìm điểm thuộc đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho
đường thẳng
,
,
,
. Gọi
là đường thẳng cắt cả bốn đường thẳng trên. Điểm nào sau đây thuộc đường thẳng
?
đi qua điểm
và có VTCP
.
đi qua điểm
và có VTCP
.
.
Vì và
nên
song song với
.
Gọi là mặt phẳng chứa hai đường thẳng
và
.
đi qua điểm
và có
hay
có phương trình
.
Gọi . Xét hệ phương trình
.
Gọi . Xét hệ phương trình
.
đi qua điểm
và có VTCP
có phương trình
.
Vì không cùng phương với
nên
thỏa mãn.
Dễ thấy .
Tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
cho ba điểm
. Khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng BC bằng
Ta có
Suy ra
Khi đó
Tính giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho
với
là tham số thực) và hai điểm
. Tìm giá trị nhỏ nhất của tham số
để trên
tồn tại điểm
sao cho
?
Gọi
Theo đề bài ra ta có:
Mặt cầu (Sm) có tâm I(1; 1; m) và bán kính
Gọi (α): x + y + z − 4 = 0. Khi đó:
Vậy giá trị nhỏ nhất của tham số m cần tìm là .
Tính góc giữa hai mặt phẳng
Trong không gian
, cho hai mặt phẳng
,
. Tính góc giữa hai mặt phẳng đó.
Ta có:
là một véctơ pháp tuyến của
.
là một véctơ pháp tuyến của
.
Gọi là góc giữa hai mặt phẳng
và
là:
.
Tính giá trị của biểu thức
Trong không gian
, cho đường thẳng
và
. Gọi
là đường thẳng đi qua điểm
cắt đường thẳng
và tạo với đường thẳng
một góc nhỏ nhất. Vectơ chỉ phương
. Tính tổng
?
Giả sử đường thẳng cắt đường thẳng
tại
, ta có:
.
Đường thẳng có VTCP là:
, mặt phẳng
có VTPT
.
Gọi là góc giữa
và
, ta có:
tạo với đường thẳng
một góc
nhỏ nhất khi
hay
.
Khi đó đường thẳng đi qua điểm
và có VTCP
.
Vậy
Chọn phương án thích hợp
Trong không gian với hệ tọa độ
cho mặt phẳng
. Phương trình đường thẳng d đi qua điểm A(2;-3;-1), song song với hai mặt phẳng
là.
có vectơ pháp tuyến
có vectơ pháp tuyến
đi qua điểm A và có vectơ chỉ phương là
Vậy phương của d là
Chọn phương án thích hợp
Viết phương trình mặt cầu (S) tâm
nhận đường thẳng (D):
làm tiếp tuyến.
qua
có vecto chỉ phương
Tìm điểm không thuộc mặt phẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, điểm nào sau đây không thuộc mặt phẳng
?
Dễ thấy điểm không thuộc mặt phẳng
.
Xác định 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 một vectơ pháp tuyến
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
Tìm phương trình (P) vuông góc với d
Trong không gian
, cho đường thẳng
. Mặt phẳng nào trong các mặt phẳng sau đây vuông góc với đường thẳng
.
Đường thẳng có vectơ chỉ phương
Mặt phẳng vuông góc với nhận vectơ
làm vectơ pháp tuyến.
Do đó là mặt phẳng thỏa mãn.
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:
Chọn đáp án đúng
Trong không gian
cho
. Viết phương trình mặt phẳng
?
Phương trình mặt phẳng là
Tính khoảng cách lớn nhất
Trong không gian
, , cho hai mặt cầu
có phương trình lần lượt là
và
. Gọi
là mặt phẳng thay đổi tiếp xúc với cả hai mặt cầu
. Tính khoảng cách lớn nhất từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng
.
Hình vẽ minh họa
Mặt cầu (S1) có tâm I(2; 1; 1) và bán kính .
Mặt cầu (S2) có tâm J(2; 1; 5) và bán kính .
Gọi A, B lần lượt là hai tiếp điểm của (S1), (S2) với mặt phẳng (P).
Gọi M là giao điểm của IJ với mặt phẳng (P). Ta có:
Suy ra J là trung điểm của IM, do đó M(2; 1; 9).
Gọi véc-tơ pháp tuyến của mặt phẳng (P) là khi đó phương trình của mặt phẳng (P) là
Ta có:
Mặt khác
Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có
Từ (1) và (3) ta có:
Từ (2) và (4) suy ra:
Vậy khoảng cách lớn nhất từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng (P) bằng .
Độ dài AB
Cho mặt cầu
và một điểm A, biết
. Qua A kẻ một tiếp tuyến tiếp xúc với (S) tại B. Khi đó độ dài đoạn AB bằng:
Vì AB tiếp xúc với (S) tại B nên .
Suy ra
Chọn công thức đúng
Trong không gian
, cho hai mặt phẳng
có các vectơ pháp tuyến là
. Góc
là góc giữa hai mặt phẳng đó
là biểu thức nào sau đây?
Theo công thức góc giữa hai mặt phẳng ta có:
Chọn đáp án đúng
Cho điểm
và đường thẳng
Phương trình mặt cầu (S) có tâm
và cắt đường thẳng
tại hai điểm
sao cho tam giác
vuông là:
Gọi là hình chiếu vuông góc của
lên đường thẳng
Ta có vectơ chỉ phương của :
và
Vì tam giác vuông tại
và
. Suy ra tam giác
vuông cân tại
, do đó bán kính:
Vậy phương trình mặt cầu .
Cosin Góc giữa 2 mp
Cho hai mặt phẳng
.
Gọi
là góc nhọn tạo bởi
và
thì giá trị đúng của
là:
Theo đề bài đã cho PTTQ , ta suy ra được các vecto pháp tuyến tương ứng là:
có vectơ pháp tuyến
có vectơ pháp tuyến
Áp dụng công thức tính cosin giữa 2 vecto, ta có:
Chọn phương án đúng
Trong không gian tọa độ Oxyz cho đường tròn
. Tâm H của (C) là điểm có tọa độ:
Viết lại phương trình mặt cầu chứa
:
để biết tâm và
.
Phương trình đường thẳng qua I và vuông góc với mặt phẳng chứa
Thế vào phương trình mặt phẳng thiết diện:
.
.
Tìm điểm không nằm trên mặt cầu
Cho mặt cầu
và 4 điểm
,
. Trong bốn điểm đó, có bao nhiêu điểm không nằm trên mặt cầu
?
Lần lượt thay tọa độ các điểm M, N, P, Q vào phương trình mặt cầu , ta thấy chỉ có tọa độ điểm Q thỏa mãn.
Tính giá trị biểu thức
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho điểm
, phương trình mặt phẳng
qua điểm
và cắt ba tia
lần lượt tại
sao cho
nhỏ nhất. Tính
.
Mặt phẳng cắt ba trục tọa độ lần lượt tại
với
.
Do đi qua điểm
nên:
Mà OA + OB + OC = a + b + c nên OA + OB + OC nhỏ nhất khi a + b + c nhỏ nhất và bằng 36.
Tìm tham số m thỏa mãn yêu cầu
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai đường thẳng
và
.Tìm giá trị của tham số m để hai đường thẳng hợp với nhau một góc bằng
?
Đường thẳng có VTCP
,
có VTCP
.
Do đó
.
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:
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:
Điểm khả dụng: 0 điểm
Bạn sẽ dùng 50 điểm để đổi lấy 1 lượt làm bài.
Bạn không đủ điểm để đổi.
Đang tải...
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: