Tính diện tích tam giác
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho tam giác
với
. Diện tích của tam giác
là:
Ta có:
Diện tích tam giác là
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!
Tính diện tích tam giác
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho tam giác
với
. Diện tích của tam giác
là:
Ta có:
Diện tích tam giác là
Xác định phương trình mặt cầu
Trong không gian với hệ tọa độ
, mặt cầu
qua bốn điểm ![]()
. Phương trình mặt cầu
là:
Gọi phương trình mặt cầu có
Vì mặt cầu đi qua bốn điểm đã cho nên ta có hệ phương trình
. Suy ra tâm mặt cầu
và bán kính
Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là:
Chọn phương án thích hợp
Cho
. Khi đó khoảng cách giữa
và
là
Ta có và
lần lượt là vectơ chỉ phương của
Ta có:
Tìm điểm thuộc đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho phương trình đường thẳng
. Trong các điểm có tọa độ dưới đây, điểm nào thuộc đường thẳng
?
Thay tọa độ các điểm và phương trình đường thẳng ∆, ta thấy:
.
Chọn đáp án đúng
Cho hai điểm
. Tìm tập hợp các điểm
thỏa mãn ![]()
Theo bài ra ta có:
Mặt cầu
Tính góc giữa hai mặt phẳng
Cho hình lập phương
có tâm
. Gọi
là tâm của hình vuông
và điểm
sao cho
(tham khảo hình vẽ).

Khi đó cosin của góc tạo bởi hai mặt phẳng (MC’D′) và (MAB) bằng
Không mất tính tổng quát ta đặt cạnh của khối lập phương là 1.
Chọn hệ trục tọa độ sao cho A′(0;0;0), B′(1;0;0), D′(0;1;0) và A(0;0;1) (như hình vẽ)
Khi đó ta có:
Khi đó
là VTPT của mặt phẳng (MAB)
Lại có:
là VTPT của mặt phẳng (MC’D’)
Cosin của góc tạo bởi hai mặt phẳng (MC’D′) và (MAB) bằng:
Chọn đáp án đúng
Cho hình chóp
có đáy
là hình vuông cạnh
, SAB là tam giác đều và
vuông góc với
. Tính cosϕ với ϕ là góc tạo bởi
và ![]()
Hình vẽ minh họa
Gọi O M, lần lượt là trung điểm của AB; CD.
Vì SAB là tam giác đều và (SAB) vuông góc với (ABCD) nên SO ⊥ (ABCD).
Xét hệ trục có
Suy ra
Suy ra
Mặt phẳng (SAC) có vectơ pháp tuyến
Mặt phẳng (SAD) có vectơ pháp tuyến
Viết phương trình đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho
đường thẳng
,
,
. Viết phương trình đường thẳng
cắt ba đường thẳng
lần lượt tại các điểm
sao cho
.
Ta có: .
.
.
Vì là trung điểm của
nên
.
.
đi qua điểm
và có VTCP
có phương trình
.
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:
Chọn đáp án đúng
Trong không gian
, viết phương trình mặt phẳng
biết
đi qua hai điểm
và vuông góc với mặt phẳng
.
Ta có và
có một vectơ pháp tuyến là
Mặt phẳng có một vectơ pháp tuyến là
Do đó, có phương trình là
.
Viết phương trình chính tắc của đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
cho đường thẳng
có phương trình tham số
. Phương trình chính tắc của đường thẳng
là?
Cách 1:
đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương
Vậy phương trình chính tắc của là
Cách 2:
Vậy phương trình chính tắc của là
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho ba mặt phẳng ![]()
![]()
. Một đường thẳng d thay đổi cắt ba mặt
lần lượt tại
. Tìm giá trị nhỏ nhất của
.
Dễ dàng nhận thấy (P)//(Q)//(R).
Kẻ đường thẳng qua B vuông góc với cả 3 mặt phẳng cắt (P) tại H và cắt (Q) tại K.
Ta có
Khi đó ta có:
Vậy .
Viết phương trình tham số của đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai đường thẳng
,
và mặt phẳng
. Gọi
là đường thẳng song song với
và cắt
lần lượt tại hai điểm
sao cho
. Phương trình tham số của đường thẳng
là
Ta có:
có vectơ chỉ phương
có vectơ pháp tuyến
Vì nên
.Khi đó
Theo đề bài:
Vậy phương trình đường thẳng là
và
Chọn đáp án thích hợp
Trong không gian
, phương trình nào sau đây là phương trình của mặt phẳng?
Phương trình tổng quát của mặt phẳng là: .
Viết phương trình mặt phẳng
Trong không gian
, phương trình của mặt phẳng
đi qua điểm
, đồng thời vuông góc với hai mặt phẳng
là:
Ta có lần lượt là vectơ pháp tuyến của các mặt phẳng
.
Do mặt phẳng vuông góc với hai mặt phẳng
nên
là một vectơ pháp tuyến của
.
Từ đó suy ra mặt phẳng có phương trình
.
Tìm phương trình chính tắc của đườngthẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
cho mặt phẳng
. Phương trình chính tắc của của đường thẳng
đi qua điểm
và vuông góc với (P) là
(P) có vectơ pháp tuyến
Vì vuông góc với (P) nên
có vectơ chỉ phương
đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương
Vậy phương trình chính tắc của là
Chọn đáp án đúng
Cho mặt phẳng
và các điểm
. Phương trình mặt cầu đi qua
và tiếp xúc với mặt phẳng
là:
Gọi có tâm
và bán kính
.
Phương mặt cầu có dạng:
(S) qua 3 điểm , ta có hệ phương trình:
Vậy (S): .
Ghi đáp án vào ô trống
Cho hai mặt phẳng
và
. Tìm tham số
để hai mặt phẳng
và
vuông góc với nhau.
Đáp án: 4
Cho hai mặt phẳng
và
. Tìm tham số
để hai mặt phẳng
và
vuông góc với nhau.
Đáp án: 4
Ta có:
Để hai mặt phẳng và
vuông góc với nhau thì
.
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:
.
Xác định phương trình mặt cầu (S)
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai điểm
. Mặt cầu đường kính
có phương trình là:
Gọi là trung điểm của
khi đó
là tâm mặt cầu
.
Bán kính
Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là: .
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
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 đường kính mặt cầu
Cho các điểm
và
. Mặt cầu đi qua hai điểm A, B và tâm thuộc trục Oz có đường kính là:
Gọi trên Oz vì
đường kính là:
.
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho điểm
là hình chiếu vuông góc của gốc tọa độ
xuống mặt phẳng
, số đo góc giữa mặt phẳng
và mặt phẳng
bằng bao nhiêu?
Vì là hình chiếu vuông góc của gốc tọa độ O xuống mặt phẳng (P) nên mặt phẳng
có vectơ pháp tuyến
.
Mặt phẳng có vectơ pháp tuyến
.
Gọi là số đo góc giữa mặt phẳng
và mặt phẳng
, ta có:
Tính tỉ số thể tích
Trong không gian
, cho mặt phẳng
và mặt cầu
cắt nhau theo giao tuyến đường tròn
. Gọi
là thể tích khối cầu
,
là thể tích khối nón
có đỉnh là giao điểm của đường thẳng đi qua tâm mặt cầu
và vuông góc với mặt phẳng
, đáy là đường tròn
. Biết độ dài đường cao khối nón
lớn hơn bán kính của khối cầu
. Tính tỉ số
?
Hình vẽ minh họa
Mặt cầu (S) có tâm I(2; 1; 3) và bán kính R = 5, khoảng cách từ tâm I đến mặt phẳng (P) là:
Bán kính đường tròn là:
Thể tích khối cầu (S) là:
Chiều cao hình nón là .
Thể tích khối nón là
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 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 .
Tìm điều kiện để hai mặt phẳng song song
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai mặt phẳng
. Xác định
để hai mặt phẳng
và
song song với nhau?
Hai mặt phẳng đã cho song song với nhau khi và chỉ khi
Tập xác định
Vậy thì hai mặt phẳng
song song với nhau.
Chọn đáp án đúng
Trong không gian với hệ tọa độ
cho đường thẳng
. Đường thẳng d đi qua điểm M và có vectơ chỉ phương
có tọa độ là:
đi qua điểm
và có vectơ chỉ phương
Xác định tọa độ điểm thuộc mặt cầu
Mặt cầu
đi qua điểm có tọa độ nào sau đây?
Lần lượt thay tọa độ các điểm vào phương trình mặt cầu. Tọa độ điểm nào thỏa mãn phương trình thì điểm đó thuộc mặt cầu.
Kiểm tra đáp án thu được kết quả là: điểm thuộc mặt cầu đã cho.
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.
Tìm góc giữa hai đường thẳng
Trong không gian với hệ tọa độ
, cho hai đường thẳng
và
. Xác định góc giữa hai đường thẳng
và
.
Đường thẳng có VTCP
,
có VTCP
.
Gọi là góc giữa hai đường thẳng
và
.
Ta 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 .
Tìm tập hợp các giá trị a
Trong không gian với hệ tọa độ
, xét mặt cầu
có phương trình dạng
. Tập hợp các giá trị thực của tham số
để
có chu vi
?
Đường tròn lớn có chu vi là nên bán kính của
là
Từ phương trình của suy ra bán kính của
là
Do đó
Vậy đáp án cần tìm là:
Chọn đáp án đúng
Một khối lập phương lớn tạo bởi 27 khối lập phương đơn vị. Một mặt phẳng vuông góc với đường chéo của khối lập phương lớn tại trung điểm của nó. Mặt phẳng này cắt ngang bao nhiêu khối lập phương đơn vị?
Giả sử các đỉnh của khối lập phương đơn vị là , với
và đường chéo đang xét của khối lập phương lớn nối hai đỉnh là
Phương trình mặt trung trực của OA là
Mặt phẳng này cắt khối lập phương đơn vị khi và và chỉ khi các đầu mút và
của đường chéo của khối lập phương đơn vị nằm về hai phía đối với (α).
Do đó bài toán quy về đếm trong số 27 bộ , với
, có bao nhiêu bộ ba thỏa mãn:
Các bộ ba không thỏa điều kiện (1), tức là là:
Vậy có khối lập phương đơn vị bị cắt bởi (α).
Viết PT mp chứa BC và song song AD
Cho tứ diện ABCD có
. Mặt phẳng chứa BC và song song với AD có phương trình :
Theo đề bài, từ các điểm , ta tính được các vecto tương ứng là:
cùng phương với
Chọn làm vectơ pháp tuyến cho mặt phẳng chứa BC và song song với AD.
Phương trình (P) có dạng:
Mặt khác, điểm
Vậy phương trình .
Tìm khoảng cách từ điểm đến đường thẳng
Trong không gian
, khoảng cách từ điểm
tới đường thẳng
bằng
Đường thẳng đi qua
, có véc tơ chỉ phương
.
Tìm tọa độ điểm A
Trong không gian với hệ trục tọa độ
, cho đường thẳng
và mặt phẳng
. Điểm
nào dưới đây thuộc
và thỏa mãn khoảng cách từ
đến mặt phẳng
bằng
?
Vì A ∈ (d) nên ta có tọa độ điểm A(2a; −a; a − 1).
Khoảng cách từ A đến (P) là
Với
Chọn khẳng định đúng
Trong không gian với hệ toạ độ
, cho mặt phẳng
. Tìm khẳng định đúng trong các mệnh đề sau:
Khẳng định đúng là: “”
Xét tính đúng sai của các nhận định
Trong không gian
, cho đường thẳng
.
a) Điểm
thuộc đường thẳng
. Sai||Đúng
b) Khi
đường thẳng
đi qua điểm A có tọa độ
. Đúng||Sai
c) Đường thẳng
nhận
là một vectơ chỉ phương. Đúng||Sai
d) Điểm
không nằm trên đường thẳng
. Đúng||Sai
Trong không gian
, cho đường thẳng
.
a) Điểm
thuộc đường thẳng
. Sai||Đúng
b) Khi
đường thẳng
đi qua điểm A có tọa độ
. Đúng||Sai
c) Đường thẳng
nhận
là một vectơ chỉ phương. Đúng||Sai
d) Điểm
không nằm trên đường thẳng
. Đúng||Sai
|
a) Sai |
b) Đúng |
c) Đúng |
d) Đúng |
Phương án a) sai vì:
Thay vào đường thẳng
, ta có
Phương án b) đúng vì:
Khi thay vào phương trình tham số của
, ta được:
Vậy
Phương án c) đúng vì từ phương trình tham số ta có là một vectơ chỉ phương của
và
do đó
cũng là một vectơ chỉ phương của đường thẳng
.
Phương án d) đúng vì đường thẳng luôn đi qua điểm có cao độ bằng -3, ta có
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: