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 trình mặt phẳng, đường thẳng, mặt cầu trong không gian

Mô tả thêm:

Trong chương trình Toán 12 Cánh Diều, nội dung Phương trình mặt phẳng, đường thẳng và mặt cầu trong không gian là một phần kiến thức quan trọng, thường xuyên xuất hiện trong các bài kiểm tra và đề thi. Để giúp học sinh ôn tập hiệu quả, bài viết này cung cấp đề kiểm tra 45 phút Chương 5 Toán 12 kèm hệ thống bài tập đa dạng, bám sát chương trình học. Với cấu trúc đề hợp lý và độ khó phù hợp, tài liệu sẽ giúp các em rèn luyện kỹ năng giải toán, củng cố kiến thức hình học không gian, đồng thời chuẩn bị tốt cho các kỳ thi quan trọng. Đây là nguồn tham khảo hữu ích dành cho cả học sinh và giáo viên trong quá trình dạy và học.

  • 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
  • Câu 1: Thông hiểu

    Viết phương trình đường thẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d':\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y + 3}}{1} = \frac{z}{2}. Phương trình đường thẳng  \Delta  đi qua điểm A(2;-1;-3) vuông góc với trục Oz và d là

    Oz có vectơ chỉ phương \overrightarrow k  = \left( {0;0;1} ight)

    d có vectơ chỉ phương \overrightarrow {{a_d}}  = \left( {2;1; - 2} ight)

     \Delta  đi qua điểm A và có vectơ chỉ phương là \overrightarrow {{a_\Delta }}  = \left[ {\overrightarrow k ;\overrightarrow {{a_d}} } ight] = \left( { - 1;2;0} ight)

    Vậy phương của \Delta\left\{ \begin{matrix}
x = 2 - t \\
y = - 1 + 2t \\
y = - 3 \\
\end{matrix} ight.

  • Câu 2: Vận dụng cao

    Tìm giá trị biểu thức T

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d:\frac{x + 2}{4} = \frac{y - 1}{- 4} = \frac{z +
2}{3} và mặt phẳng (P):2x - y + 2z
+ 1 = 0. Đường thẳng ∆ đi qua E( -
2;1; - 2) song song với (P) đồng thời tạo với d góc bé nhất. Biết rằng \Delta có một vectơ chỉ phương \overrightarrow{u} = (m;n;1). Tính T = m^{2} + n^{2}

    Ta có: ∆ // (P) nên \overrightarrow{u_{(\Delta)}}\bot\overrightarrow{u_{(d)}}
\Rightarrow \overrightarrow{u_{(\Delta)}}.\overrightarrow{u_{(d)}} =
0

    \Rightarrow n = 2m + 2 \Rightarrow
\overrightarrow{u_{(\Delta)}} = (m;2m + 2;1)

    Do đó, gọi α góc giữa hai đường thẳng ∆ và d, ta có:

    \cos\alpha = \frac{\left|\overrightarrow{u_{(\Delta)}}.\overrightarrow{u_{(d)}} ight|}{\left|\overrightarrow{u_{(\Delta)}} ight|.\left| \overrightarrow{u_{(d)}}ight|}= \frac{|4m + 5|}{\sqrt{41\left( 5m^{2} + 8m + 5 ight)}}=\frac{1}{\sqrt{41}}.\sqrt{\frac{16m^{2} + 40m + 25}{5m^{2} + 8m +5}}

    Góc α nhỏ nhất khi và chỉ khi cos α đạt giá trị lớn nhất.

    Xét hàm số f(m) = \frac{16m^{2} + 40m +
25}{5m^{2} + 8m + 5} trên \mathbb{R}, ta có:

    f'(m) = \frac{- 72m^{2} -90m}{\left( 5m^{2} + 8m + 5 ight)^{2}} = 0 \Leftrightarrow\left\lbrack \begin{matrix}m = 0 \\m = - \dfrac{5}{4} \\\end{matrix} ight.

    Bảng biến thiên:

    Suy ra max \max_{x\mathbb{\in R}}f(m) =
f(0) = 5.

    Với m = 0 suy ra n = 2. Do đó T = -4.

  • Câu 3: Thông hiểu

    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho mặt phẳng (\alpha)đi qua hai điểm A(5; - 2;0), B( - 3;4;1) và có một vectơ chỉ phương là \overrightarrow{a}(1;1;1). Phương trình của mặt phẳng (\alpha) là:

    Ta có: \overrightarrow{AB}( -
8;6;1).

    Mặt phẳng (\alpha)đi qua hai điểm A(5; - 2;0), B( - 3;4;1) và có một vectơ chỉ phương là \overrightarrow{a}(1;1;1) nên có một VTPT là: \overrightarrow{n} =
\left\lbrack \overrightarrow{AB},\overrightarrow{a} \right\rbrack =
(5;9; - 14).

    Mặt phẳng (\alpha)đi qua điểm A(5; - 2;0) và có một VTPT \overrightarrow{n} = (5;9; - 14) có phương trình là:

    5x + 9y - 14z - 7 = 0.

    Vậy 5x + 9y - 14z - 7 = 0.

  • Câu 4: Nhận biết

    Xác định phương trình mặt phẳng

    Trong không gian Oxyz, viết phương trình của mặt phẳng (P) đi qua điểm M( - 3; - 2;3) và vuông góc với trục Ox.

    Vì mặt phẳng (P) vuông góc với Ox nên có một vectơ pháp tuyến là vectơ \overrightarrow{i} =
(1;0;0).

    Phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) là

    1\left( x - ( - 3) ight) + 0\left( y -
( - 2) ight) + 0(z - 3) = 0

    \Leftrightarrow x + 3 = 0.

  • Câu 5: Thông hiểu

    Hai đường thẳng cắt nhau

    Hai đường thẳng \left( {d'} ight):\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + 4t\\y =  - 3m - t\\z = 2t - 1\end{array} ight.\left( d ight):\left\{ \begin{array}{l}x = 4 - 2m\\y = m + 2\\z =  - m\end{array} ight.với cắt nhau tại M có tọa độ là :

     

    Để (d’) cắt (d) tại M \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2 + 4t = 4 - 2m\\ - 3 - t = m + 2\\2t - 1 =  - m\end{array} ight. \\\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2t + m = 1\\t + m =  - 5\end{array} ight. \\\Leftrightarrow t = 6;m =  - 11

    \Rightarrow M\left( {26, - 9,11} ight)

     

  • Câu 6: 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 7: Thông hiểu

    Tìm phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho các điểm A(0;1;2),B(2; - 2;1),C( - 2;0;1). Phương trình mặt phẳng đi qua A và vuông góc với BC là:

    Ta có: \overrightarrow{n} =
\frac{1}{2}\overrightarrow{BC} = ( - 2;1;0)

    Vậy phương trình mặt phẳng đi qua A và vuông góc với BC là:

    - 2(x - 0) + 1(y - 1) = 0

    \Leftrightarrow - 2x + y - 1 =
0

    \Leftrightarrow 2x - y + 1 =
0

  • Câu 8: Thông hiểu

    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(0;1;1)B(1;2;3). Viết phương trình của mặt phẳng (P) đi qua A và vuông góc với đường thẳng AB.

    Mặt phẳng (P)đi qua A(0;1;1)và nhận vecto \overrightarrow{AB} = (1;1;2)là vectơ pháp tuyến

    (P):1(x - 0) + 1(y - 1) + 2(z - 1) =
0

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

  • Câu 9: Nhận biết

    Xác định phương trình mặt phẳng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz. Phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm A( - 1;2;0) và nhận \overrightarrow{n}( - 1;0;2) là VTPT có phương trình là:

    Mặt phẳng (P) đi qua điểm A( -
1;2;0) và nhận \overrightarrow{n}(
- 1;0;2) là VTPT có phương trình là:

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

    \Leftrightarrow - x - 1 + 2z = 0
\Leftrightarrow - x + 2z - 1 = 0.

    Vậy - x + 2z - 1 = 0.

    Phương pháp trắc nghiệm (nên có)

    Từ tọa độ VTPT suy ra hệ số B=0, vậy loại ngay đáp án - x + 2y - 5 = 0- x + 2y - 5 = 0

    Chọn 1 trong 2 PT còn lại bằng cách thay tọa độ điểm A vào.

  • Câu 10: Thông hiểu

    Tính thể tích tứ diện

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz; cho bốn điểm A(2;0;2),B(1; - 1; - 2),C( - 1;1;0),D( -2;1;2). Tính thể tích tứ diện ABCD.

    Theo giả thiết ta có: \left\{
\begin{matrix}
\overrightarrow{AB} = ( - 1; - 1; - 4) \\
\overrightarrow{AC} = ( - 1; - 1; - 4) \\
\overrightarrow{AD} = ( - 4;1;0) \\
\end{matrix} ight. suy ra

    \Rightarrow \left\lbrack
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC} ightbrack = (6;10; -
4)

    \Rightarrow \left\lbrack
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}
ightbrack.\overrightarrow{AD} = - 14

    Vậy thể tích tứ diện ABCD là:

    V_{ABCD} = \frac{1}{6}\left|
\left\lbrack \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}
ightbrack.\overrightarrow{AD} ight| = \frac{7}{3}

  • Câu 11: Vận dụng

    Viết PT mp qua giao tuyến 2 mp

    Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) qua giao tuyến của hai mặt phẳng \left( Q ight):2x - y + z + 2 = 0;\,\,\,\,\,\,\left( R ight):x + y - z - 3 = 0  và vuông góc với mặt phẳng \left( S ight):x - 3y + z - 4 = 0

    Theo đề bài, (P) qua giao tuyến của hai mặt phẳng \left( Q ight):2x - y + z + 2 = 0;\,\,\,\,\,\,\left( R ight):x + y - z - 3 = 0 nên (P) có dạng là 

    \begin{array}{l}\left( P ight):2x - y + z + 2 + m\left( {x + y - z - 3} ight) = 0,\,\,m \in \mathbb{R} \\ \Leftrightarrow \left( P ight):\left( {m + 2} ight)x + \left( {m - 1} ight)y + \left( {1 - m} ight)z + 2 - 3m = 0\end{array}

    Chọn \vec{n} làm vectơ pháp tuyến của (P), ta có: \left( P ight):\overrightarrow n  = \left( {m + 2,m - 1,1 - m} ight) \bot \overrightarrow {{n_s}}  = \left( {1, - 3,1} ight) 

    \begin{array}{l} \Rightarrow \left( {m + 2} ight)1 + \left( {m - 1} ight)\left( { - 3} ight) + \left( {1 - m} ight)1 = 0 \Leftrightarrow m = 2\\ \Rightarrow \left( P ight):4x + y - z - 4 = 0\end{array}

  • Câu 12: Nhận biết

    Xác định tâm mặt cầu

    Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S):(x + 3)^{2} + (y + 1)^{2} + (z -
1)^{2} = 2. Xác định tọa độ tâm của mặt cầu (S)

    Mặt cầu (S)có tâm là I( - 3; - 1;1).

  • Câu 13: Thông hiểu

    Xác định phương trình tham số của đường thẳng

    Viết phương trình tham số của đường thẳng (D) qua I(1, - 3,2) và song song với đường thẳng (d):x = 3 + 4t;y = 2 - 2t;z = 3t - 1\left(
t\mathbb{\in R} \right)

    Ta có:

    (D)//(d) nên một vectơ chỉ phương của (D):\overrightarrow{a} =
\overrightarrow{e_{1}} = (1,0,0)\ \ hay\ \ \overrightarrow{a} = - ( -
1,0,0)

    \left\{ \begin{matrix}
x = 1+4t \\
y = -3-2t \\
z = 2+3t \\
\end{matrix} \right.\ \ \ ;t\mathbb{\in R} hay (D)\left\{ \begin{matrix}
x = 1 - 4m \\
y = 2m - 3 \\
z = 2 - 3m \\
\end{matrix} \right.\ ;m\mathbb{\in R}

  • Câu 14: Nhận biết

    Chọn đáp án chưa chính xác

    Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \Delta đi qua điểm M(1;2;3) và có véc-tơ chỉ phương là \overrightarrow{u} = (2;4;6). Phương trình nào sau đây không phải là của đường thẳng \Delta?

    Thay tọa độ điểm M(1; 2; 3) vào các phương trình, dễ thấy M không thỏa mãn phương trình \left\{ \begin{matrix}
x = 3 + 2t \\
y = 6 + 4t \\
z = 12 + 6t \\
\end{matrix} ight..

  • Câu 15: Vận dụng

    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (P):ax + by + cz - 1 = 0với c < 0 đi qua 2 điểm A(0;1;0);B(1;0;0) và tạo với (Oyz) một góc 60{^\circ}. Tính tổng a + b + c? (Làm tròn đến hàng phần trăm)?

    Mặt phẳng (P) đi qua 2 điểm A, B nên ta có: \left\{ \begin{matrix}
b - 1 = 0 \\
a - 1 = 0
\end{matrix} \right.\  \Rightarrow a = b = 1

    (P)tạo với (Oyz) một góc 60{^\circ} nên \cos\left( (P);(Oyz) \right) =
\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}

    Khi đó: a + b + c = 2 - \sqrt{2} \approx
0,59

  • Câu 16: Vận dụng cao

    Tính giá trị lớn nhất của biểu thức

    Cho điểm A( - 3;5; - 5),B(5; -
3;7) và mặt phẳng (\alpha):x + y +
z = 0. Xét điểm M thay đổi trên (\alpha), giá trị lớn nhất của MA^{2} - 2MB^{2} bằng:

    Hình vẽ minh họa

    Xét N là điểm thỏa mãn \overrightarrow{NA} - 2\overrightarrow{NB} =
0 thế thì

    \overrightarrow{OA} -
\overrightarrow{ON} - 2\overrightarrow{OB} + 2\overrightarrow{ON} = 0
\Leftrightarrow \overrightarrow{ON} = 2\overrightarrow{OB} -
\overrightarrow{OA}

    hay N(13; - 11;19).

    Ta có

    MA^{2} - 2MB^{2}== {\overrightarrow{MA}}^{2} -
2{\overrightarrow{MB}}^{2}

    = (\overrightarrow{MN} +
\overrightarrow{NA})^{2} - 2(\overrightarrow{MN} +
\overrightarrow{NB})^{2}

    = - {\overrightarrow{MN}}^{2} +
{\overrightarrow{NA}}^{2} - 2\overrightarrow{NB}\ ^{2} +
2\overrightarrow{MN}(\overrightarrow{NA} -
2\overrightarrow{NB})

    = - MN^{2} + NA^{2} - 2NB^{2}(\
\text{do~}\overrightarrow{NA} - 2\overrightarrow{NB} = 0)

    \leq - HN^{2} + NA^{2} - 2NB^{2}(H\
\text{là\ hình\ chiếu\ của~}N\ \text{lên~}(\alpha))

    = - d^{2}\lbrack N,(\alpha)brack +
NA^{2} - 2NB^{2} = 397

    Dấu " = " xảy ra khi M là hình chiếu của N lên (\alpha).

  • Câu 17: Nhận biết

    Hai đường thẳng chéo nhau

    Cho hai đường thẳng trong không gian Oxyz: \left( D ight):\,\frac{{x\, - \,{x_1}}}{{{a_1}}} = \frac{{y\, - \,{y_1}}}{{{a_2}}} = \frac{{z\, - \,{z_1}}}{{{a_3}}} , \left( d ight):\,\frac{{x\, - \,{x_2}}}{{{b_1}}} = \frac{{y\, - \,{y_2}}}{{{b_2}}} = \frac{{z\, - \,{z_2}}}{{{b_3}}}. Với {a_1},\,\,{a_2},\,\,{a_3},\,\,{b_1},\,\,{b_2},\,\,{b_3} e \,0 . Gọi \overrightarrow a  = \left( {\,{a_1},\,\,{a_2},\,\,{a_3}} ight);\,\,\overrightarrow b  = \left( {\,{b_1},\,\,{b_2},\,\,{b_3}} ight)\overrightarrow {AB}  = \left( {\,{x_2}\, - \,{x_1},\,\,{y_2}\, - \,{y_1},\,\,{z_2}\, - \,{z_1}} ight). (D) và (d) chéo nhau khi và chỉ khi:

     Để xét điều kiện (D) và (d) có chéo nhau hay không, ta cẩn kiểm tra rằng (D) và d không cùng nằm trong 1 mặt phẳng hay ta có:

    \left[ {\overrightarrow a ;\,\overrightarrow b } ight].\,\overrightarrow {AB} \, e \,\,0

    Suy ra (D) và (d) chéo nhau.

  • Câu 18: Thông hiểu

    Chọn đáp án đúng

    Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SAB là tam giác đều và (SAB) vuông góc với (ABCD). Tính cosϕ với ϕ là góc tạo bởi (SAC)(SCD)

    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 OxyzO(0;0;0),M(1;0;0),A\left( 0;\frac{1}{2};0
ight),S\left( 0;0;\frac{\sqrt{3}}{2} ight)

    Suy ra C\left( 1; - \frac{1}{2};0
ight),D\left( 1;\frac{1}{2};0 ight)

    Suy ra \left\{ \begin{matrix}\overrightarrow{SA} = \left( 0;\dfrac{1}{2};\dfrac{- \sqrt{3}}{2}ight);\overrightarrow{AC} = (1; - 1;0) \\\overrightarrow{SC} = \left( 1;\dfrac{- 1}{2};\dfrac{- \sqrt{3}}{2}ight);\overrightarrow{CD} = (0;1;0) \\\end{matrix} ight.

    Mặt phẳng (SAC) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n} = \left\lbrack
\overrightarrow{SA};\overrightarrow{AC} ightbrack = \left( -
\frac{\sqrt{3}}{2}; - \frac{\sqrt{3}}{2}; - \frac{1}{2}
ight)

    Mặt phẳng (SAD) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n_{1}} = \left\lbrack
\overrightarrow{SC};\overrightarrow{CD} ightbrack = \left(
\frac{\sqrt{3}}{2};0;1 ight)

    \cos\varphi = \frac{\left|
\overrightarrow{n}.\overrightarrow{n_{1}} ight|}{\left|
\overrightarrow{n} ight|\left| \overrightarrow{n_{1}} ight|} =
\frac{5}{7}

  • Câu 19: Nhận biết

    Viết phương trình mặt cầu

    Mặt cầu (S) tâm I(3; - 3;1) và đi qua A(5; - 2;1)có phương trình:

    Bán kính mặt cầu là: R = IA = \sqrt{2^{2}
+ 1^{2} + 0^{2}} = \sqrt{5}

    Vậy ph­ương trình của mặt cầu là: (S):(x -
3)^{2} + (y + 3)^{2} + (z - 1)^{2} = 5.

  • Câu 20: Vận dụng

    Tính giá trị lớn nhất của biểu thức

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm M(0;1;3),N(10;6;0) và mặt phẳng (P):x - 2y + 2z - 10 = 0. Biết rằng tồn tại điểm I( - 10;a;b) thuộc (P) sao cho |IM - IN| đạt giá trị lớn nhất. Tính T = a + b.

    Thay tọa độ điểm M và N vào vế trái phương trình mặt phẳng (P), ta có (0 - 2 + 3 - 10).(10 - 12 - 10) >
0 nên hai điểm M, N nằm cùng phía đối với mặt phẳng (P).

    Khi đó ta có |IM - IN| \leq MN và đẳng thức xảy ra khi I = MN \cap
(P)

    Phương trình tham số của đường thẳng MN là \left\{ \begin{matrix}
x = 10t \\
y = 1 + 5t \\
z = 3 - 3t \\
\end{matrix} ight.

    Tọa độ giao điểm của MN và (P) là nghiệm hệ phương trình

    \left\{ \begin{matrix}
x = 10t \\
y = 1 + 5t \\
z = 3 - 3t \\
x - 2y + 2z - 10 = 0 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = - 10 \\
y = - 4 \\
z = 6 \\
\end{matrix} ight.

    Vậy T = a + b = 2

  • Câu 21: Vận dụng cao

    Tính giá trị biểu thức

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A (2; 1; 3) , B (6; 5; 5). Gọi (S) là mặt cầu có đường kính AB. Mặt phẳng (P) vuông góc với đoạn AB tại H sao cho khối nón đỉnh A và đáy là hình tròn tâm H (giao tuyến của mặt cầu (S) và mặt phẳng (P)) có thể tích lớn nhất, biết rằng (P) : 2x + by + cz + d = 0 với b, c, d ∈ \mathbb{Z}. Tính giá trị T = b − c + d.

    Hình vẽ minh họa

    Ta có: \overrightarrow{AB} =
(4;4;2)\overrightarrow{AB}\bot(P) nên \frac{2}{4} = \frac{b}{4} = \frac{c}{2}
\Rightarrow \left\{ \begin{matrix}
b = 2 \\
c = 1 \\
\end{matrix} ight.

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

    Ta có AB = 6. Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng AB, suy ra I (4; 3; 4).

    Ta có (S) là mặt cầu có đường kính AB nên (S)I(4;3;4);R = \frac{AB}{2} = 3

    Gọi r là bán kính đường tròn tâm H.

    Khi đó, thể tích khối nón đỉnh cần tìm được xác định bởi công thức

    Ta có:

    V = \frac{1}{3}\pi r^{2}AH =
\frac{1}{3}\pi r^{2}(R + IH)

    = \frac{1}{3}\pi r^{2}\left( R +
\sqrt{R^{2} - r^{2}} ight)

    = \frac{1}{3}\pi r^{2}\left( 3r^{2} +
r^{2}.\sqrt{9 - r^{2}} ight)

    Đặt f(r) = 3r^{2} + r^{2}.\sqrt{9 -
r^{2}};r \in (0;3brack

    \Rightarrow f'(r) = r\left( 6 +
2\sqrt{9 - r^{2}} - \frac{r^{2}}{\sqrt{9 - r^{2}}} ight)

    \Rightarrow f'(r) = 0\Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix}r = 0(ktm) \\6 + 2\sqrt{9 - r^{2}} - \dfrac{r^{2}}{\sqrt{9 - r^{2}}} = 0 \\\end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow 2\sqrt{9 - r^{2}} =
r^{2} - 6;\left( r^{2} \geq 6 ight)

    \Leftrightarrow r^{4} - 8r^{2} = 0
\Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix}
r = 0(L) \\
r^{2} = 8 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix}
r = - 2\sqrt{2}(L) \\
r = 2\sqrt{2}(tm) \\
\end{matrix} ight.

    \Rightarrow HI = \sqrt{R^{2} - r^{2}} =
1

    \Rightarrow \frac{AH}{AI} = \frac{AI +
HI}{AI} = \frac{R + HI}{R} = \frac{4}{3}

    \Rightarrow AH = \frac{4}{3}AI
\Rightarrow \overrightarrow{AH} = \frac{4}{3}\overrightarrow{AI}
\Rightarrow H\left( \frac{13}{3};\frac{11}{3};\frac{13}{3}
ight)

    H\left(
\frac{13}{3};\frac{11}{3};\frac{13}{3} ight) \in (P):2x + 2y + z + d =
0 \Rightarrow d = - 21

    Vậy T = b − c + d = −20.

  • Câu 22: Vận dụng

    Xác định giá trị của k

    Cho hai điểm A(2, - 3, - 1);\ \ \ B( -
4,5, - 3). Định k để tập hợp các điểm M(x,y,z) sao cho AM^{2} + BM^{2} = 2\left( k^{2} + 1 \right),\ \ k
\in \mathbb{R}^{+}, là một mặt cầu.

    Theo bài ra ta có:

    AM^{2} + BM^{2} = 2\left( k^{2} + 1
\right)

    \Leftrightarrow (x - 2)^{2} + (y +
3)^{2} + (z + 1)^{2} + (x + 4)^{2}+ (y - 5)^{2} + (z + 3)^{2} = 2\left(
k^{2} + 1 \right)

    \Leftrightarrow (S):x^{2} + y^{2} + z^{2}
+ 2x - 2y + 4z + 31 - k^{2} = 0,\ \ k \in \mathbb{R}^{+}

    Ta có: a = - 1;b = 1;c = - 2;d = 31 -
k^{2}

    (S) là mặt cầu \Leftrightarrow a^{2} + b^{2} + c^{2} - d > 0
\Leftrightarrow k^{2} - 25 > 0

    \Leftrightarrow \left\lbrack
\begin{matrix}
k < 5 \\
k > - 5 \\
\end{matrix} \right. Với k \in
\mathbb{R}^{+} \Rightarrow k > 5

  • Câu 23: Vận dụng

    Viết PT mp

    Cho hai điểm A\left( { - 2,3, - 1} ight),B\left( {1, - 2, - 3} ight) và mặt phẳng \left( \beta  ight):3x - 2y + z + 9 = 0. Mặt phẳng (\alpha) chứa hai điểm A,B và vuông góc với mặt phẳng (\beta) có phương trình:

    Theo đề bài, ta có: A\left( { - 2,3, - 1} ight),B\left( {1, - 2, - 3} ight) ; \left( \beta  ight):3x - 2y + z + 9 = 0.

    Suy ra \overrightarrow {AB}  = \left( {3, - 5, - 2} ight); (\beta) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow n  = \left( {3, - 2,1} ight)

    Ta có \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow n } ight] = \left( { - 9, - 9,9} ight) cùng phương với vectơ \overrightarrow p  = \left( {1,1, - 1} ight)

    Chọn \vec{p} làm 1 vectơ pháp tuyến cho mặt phẳng (\alpha) .

    Phương trình mặt phẳng (\alpha) có dạng: x + y - z + D = 0

    A \in \left( \alpha  ight) \Leftrightarrow  - 2 + 3 + 1 + D = 0 \Leftrightarrow D =  - 2

    Mặt phẳng :(\alpha): x + y - z - 2 = 0

  • Câu 24: Thông hiểu

    Tính góc giữa hai cạnh

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A(1;0;0), B(0;1;0), C(0;0;1)D( - 2;1; - 1). Góc giữa hai cạnh ABCD có số đo là:

    Ta có \overrightarrow{AB} = ( -
1;1;0)\overrightarrow{CD} = ( -
2;1; - 2).

    Gọi \varphi là góc giữa hai đường thẳng ABCD.

    Ta có \cos\varphi = \left| \cos\left(
\overrightarrow{AB},\overrightarrow{CD} \right) \right| =
\frac{\sqrt{2}}{2} \rightarrow \varphi = 45^{0}.

  • Câu 25: Thông hiểu

    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A( - 4; -
2;4) và đường thẳng d:\frac{x +
3}{2} = \frac{y - 1}{- 1} = \frac{z + 1}{4}. Viết phương trình đường thẳng \Delta đi qua A, cắt và vuông góc với đường thẳng d.

    Gọi B\left( x_{B};y_{B};z_{B}
\right) là giao điểm của (d) với (\Delta). Khi đó, ta có:

    \frac{x_{B} + 3}{2} = \frac{y_{B} - 1}{-
1} = \frac{z_{B} + 1}{4} = k

    \Rightarrow B(2k - 3; - k + 1;4k -
1)

    \Rightarrow \overrightarrow{AB} = (2k +
1; - k + 3:4k - 5);\overrightarrow{u_{d}} = (2; - 1;4)

    AB\bot(d) \Leftrightarrow
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{u_{d}} = 0

    \Leftrightarrow 2(2k + 1) - ( - k + 3) +
4.(4k - 5) = 0

    \Leftrightarrow k = \frac{21}{21} = 1
\Rightarrow B( - 1;0;3);(3;2; - 1)

    Phương trình (\Delta) chính là phương trình AB và là:

    \Delta:\frac{x + 4}{3} = \frac{y + 2}{2}
+ \frac{z - 4}{- 1}

  • Câu 26: Nhận biết

    Xác định điểm không thuộc mặt phẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (\alpha):x + y + z - 6 = 0. Điểm nào dưới đây không thuộc mặt phẳng (\alpha)?

    Điểm M(1; - 1;1) không thuộc mặt phẳng (\alpha):x + y + z - 6 =
0.

  • Câu 27: Vận dụng cao

    Điểm đối xứng qua đường thẳng

    Cho điểm {m{A(2, - 1,1)}} và đường thẳng (\Delta ):\left\{ \begin{array}{l}y + z - 4 = 0\\2x - y - z + 2 = 0\end{array} ight.. Gọi A'  là điểm đối xứng của A qua (\triangle) . Tọa độ điểm A'  là:

    Đưa phương trình (\triangle) về dạng tham số: \left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 4 - t\\z = t\end{array} ight.

    Gọi (P) là mặt phẳng qua A và vuông góc với (\triangle).

    Phương trình mp (P) có dạng - y + z + D = 0 , qua A nên D =  -2

    Phương trình (P) là: y - z + 2 = 0

    Thế x, y, z từ phương trình (\triangle) vào phương trình (P) được t=1

    \Rightarrow (\triangle ) \cap (\alpha ) = (1,3,1).

    I là trung điểm của AA' nên: {x_{A'}} + 2 = 2;{y_{A'}} - 1 = 6;{z_{A'}} + 1 = 2

    \Rightarrow A'(0,7,1).

  • Câu 28: Thông hiểu

    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm H(2; - 1; - 2) là hình chiếu vuông góc của gốc tọa độ O xuống mặt phẳng (P), số đo góc giữa mặt phẳng (P) và mặt phẳng (Q):x - y - 11 = 0 bằng bao nhiêu?

    H(2; - 1; - 2) là hình chiếu vuông góc của gốc tọa độ O xuống mặt phẳng (P) nên mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n_{(P)}} = \overrightarrow{OH} =
(2; - 1; - 2).

    Mặt phẳng (Q) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n_{(Q)}} = (1; -
1;0).

    Gọi \varphi là số đo góc giữa mặt phẳng (P) và mặt phẳng (Q), ta có:

    \cos\varphi = \frac{\left|
\overrightarrow{n_{(P)}}.\overrightarrow{n_{(Q)}} ight|}{\left|
\overrightarrow{n_{(P)}} ight|.\left| \overrightarrow{n_{(Q)}}
ight|}

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

    \Rightarrow \varphi =
45^{0}

  • Câu 29: Thông hiểu

    Xác định bán cầu mặt cầu ngoại tiếp tứ giác

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A( - 1;0;0),B(0;0;2),C(0; - 3;0). Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC là:

    Gọi (S) là mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC

    Phương trình mặt cầu (S) có dạng x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2ax - 2by - 2cz + d
= 0

    O;A;B;C \in (S) nên ta có: \left\{ \begin{matrix}
d = 0 \\
1 + 2a + d = 0 \\
4 - 4c + d = 0 \\
9 + 6b + d = 0 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
d = 0 \\
a = - \frac{1}{2} \\
b = - \frac{3}{2} \\
c = 1 \\
\end{matrix} ight.

    Vậy bán kính mặt cầu (S) là:

    R = \sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2} - d} =
\sqrt{\frac{1}{4} + \frac{9}{4} + 1} = \frac{\sqrt{14}}{2}

  • Câu 30: Thông hiểu

    Tính bán kính mặt cầu

    Bán kính mặt cầu đi qua bốn điểm M(1;0;1),\ N(1;0;0),\ P(2;1;0)Q(1;1;1) bằng:

    Gọi phương trình mặt cầu (S) có dạng x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2ax - 2by - 2cz
+ d = 0 với a^{2} + b^{2} + c^{2} -
d > 0.

    Do (S) đi qua bốn điểm M, N, P, Q nên ta có hệ phương trình:

    \left\{ \begin{matrix}
- 2a - 2c + d = - 2 \\
- 2a + d = - 1 \\
- 4a - 2b + d = - 5 \\
- 2a - 2b - 2c + d = - 3 \\
\end{matrix} \right.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
a = \dfrac{3}{2} \\
b = \dfrac{1}{2} \\
c = \dfrac{1}{2} \\
d = 2 \\
\end{matrix} \right..

    Vậy R = \sqrt{\left( \frac{3}{2}
\right)^{2} + \left( \frac{1}{2} \right)^{2} + \left( \frac{1}{2}
\right)^{2} - 2} = \frac{\sqrt{3}}{2}.

  • Câu 31: Nhận biết

    Tìm tọa độ tâm mặt cầu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S):(x + 1)^{2} + (y - 2)^{2} + (z - 1)^{2} =
9. Tìm tọa độ tâm I và tính bán kính R của (S)

    Mặt cầu (S):(x + 1)^{2} + (y - 2)^{2} +
(z - 1)^{2} = 9 có tâm I( -
1;2;1) và bán kính R =
3.

  • Câu 32: Nhận biết

    Tính góc giữa hai mặt phẳng

    Trong không gian Oxyz cho hai mặt phẳng (P):x + z + 4 = 0,(Q):x - 2y + 2z
+ 4 = 0. Góc giữa hai mặt phẳng (P);(Q) bằng:

    Ta có: (P):x + z + 4 = 0 có 1 vectơ pháp tuyến là \overrightarrow{n_{1}} =
(1;0;1)

    (Q):x - 2y + 2z + 4 = 0 có 1 vectơ pháp tuyến là \overrightarrow{n_{2}} =
(1; - 2;2)

    Khi đó:

    \cos\left( (P);(Q) ight) = \cos\left(
\overrightarrow{n_{1}};\overrightarrow{n_{2}} ight)= \frac{\left|
\overrightarrow{n_{1}}.\overrightarrow{n_{2}} ight|}{\left|
\overrightarrow{n_{1}} ight|.\left| \overrightarrow{n_{2}} ight|} =
\frac{1}{\sqrt{2}}

    \Rightarrow \left( (P);(Q) ight) =
45^{0}

  • Câu 33: Nhận biết

    Tính góc giữa hai đường thẳng

    Tính góc của hai đường thẳng (D):\frac{x
- 1}{2} = \frac{y + 3}{4} = \frac{z + 2}{4}

    (d):x = 3 + 2t;y = 2t - 4; z = 2  \left( t\mathbb{\in R} \right).

    (D)(d) có vectơ chỉ phương \overrightarrow{a} = (2,4,4);\overrightarrow{b} =
(2,2,0)

    \Rightarrow \cos\alpha = \frac{|2.2 +
4.2 + 4.0|}{6.2\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2} \Rightarrow \alpha =
45^{0}

  • Câu 34: Nhận biết

    Tìm góc giữa hai đường thẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng

    \Delta:\left\{ \begin{matrix}
x = t \\
y = 5 - 2t \\
z = 14 - 3t \\
\end{matrix} \right.\Delta':\left\{ \begin{matrix}
x = 1 - 4t \\
y = 2 + t \\
z = - 1 + 5t \\
\end{matrix} \right.. Xác định góc giữa hai đường thẳng \Delta\Delta'.

    Đường thẳng \Delta có VTCP \overrightarrow{u} = (1; - 2; - 3), \Delta' có VTCP \overrightarrow{u'} = ( - 4;1;5).

    Gọi \varphi là góc giữa hai đường thẳng \Delta\Delta'.

    Ta có \cos\varphi = \left| \cos\left(
\overrightarrow{u},\overrightarrow{u'} \right) \right|

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

    \rightarrow \varphi = 30^{0}.

  • Câu 35: Nhận biết

    Đường thẳng song song với 2 mặt phẳng

    Cho hai mặt phẳng \left( P ight):x - 2y + 3z - 5 = 0;\,\,\left( Q ight):3x + 4y - z + 3 = 0. Đường thẳng (D) qua M (1, -2, 3) song song với (P) và (Q):

     Vì (D) song song với (P) và (Q)

    => Một vectơ chỉ phương của (D) là:

    \overrightarrow {{a_P}}  = \left[ {\overrightarrow {{n_P}} ,\overrightarrow {{n_Q}} } ight] = 10\left( { - 1,1,1} ight) \Rightarrow \overrightarrow a  = \left( { - 1,1,1} ight)

    Xét vecto pháp tuyến của (R), có:

    \overrightarrow {{n_R}}  = \left( {3,1,2} ight) \Rightarrow \overrightarrow a .\overrightarrow {{n_R}}  =  - 3 + 1 + 2 = 0 \Rightarrow \left( D ight)//\left( R ight)

    Xét đáp án có điểm N

    \overrightarrow {NM}  = \left( { - 2,2,2} ight) = 2\left( { - 1,1,1} ight) = 2\overrightarrow a  \Rightarrow \left( D ight)qua\,\,N\left( {3, - 4,1} ight)

    \overrightarrow {{n_s}}  = \left( {2, - 2, - 2} ight) \Rightarrow \frac{2}{{ - 1}} = \frac{{ - 2}}{1} = \frac{{ - 2}}{1} =  - 2 \Rightarrow \overrightarrow acùng phương với \overrightarrow {{n_s}}

    => (D) vuông góc với (S).

  • Câu 36: Vận dụng

    Xác định phương trình mặt cầu ngoại tiếp tứ diện

    Viết phương trình mặt cầu \left( S_{3}
\right) ngoại tiếp tứ diện.

    Tứ diện ABCD đều \Rightarrow \left( S_{3} \right) có tâm E(2,2,2)

    Bán kính R_{3}^{2} = EA^{2} = (1 - 2)^{2}
+ (1 - 2)^{2} + (1 - 2)^{2} = 3

    \Rightarrow \left( S_{3} \right) = (x -
2)^{2} + (y - 2)^{2} + (z - 2)^{2} = 3

  • Câu 37: Nhận biết

    Chọn mặt phẳng thích hợp

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d đi qua điểm M(3;3; - 2) và có vectơ chỉ phương \overrightarrow{u} = (1;3;1). Viết phương trình đường thẳng d?

    Đường thẳng d đi qua điểm M(3;3; - 2) và có vectơ chỉ phương \overrightarrow{u} = (1;3;1) là:

    d:\frac{x - 3}{1} = \frac{y - 3}{3} =
\frac{z + 2}{1}

  • Câu 38: Nhận biết

    Chọn phương trình tham số

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d đi qua điểm A(1;2;3) và vuông góc với mặt phẳng (\alpha):4x + 3y - 7z + 1 = 0. Phương trình tham số của d là:

    Đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng (\alpha) nên nhận vectơ \overrightarrow{n_{(\alpha)}} làm véc-tơ chỉ phương.

    Suy ra, phương trình đường thẳng: \left\{
\begin{matrix}
x = 1 + 4t \\
y = 2 + 3t \\
z = 3 - 7t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight).

  • Câu 39: Vận dụng

    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian Oxyz, cho tam giác ABCA(1; 1; 1), đường trung tuyến kẻ từ B và đường cao kẻ từ C lần lượt có phương trình \frac{x - 8}{10} =
\frac{y + 7}{- 9} = \frac{z - 5}{5};\frac{x - 7}{2} = \frac{y + 1}{5} =
\frac{z - 3}{- 1}. Biết B (a; b; c), khi đó a + b + c bằng

    Hình vẽ minh họa

    Giả sử đường cao là CH:\frac{x - 7}{2} =
\frac{y + 1}{5} = \frac{z - 3}{- 1} ta có vectơ chỉ phương của CH là \overrightarrow {u} = (2; 5; −1).

    B thuộc đường trung tuyến BM:\frac{x -
8}{10} = \frac{y + 7}{- 9} = \frac{z - 5}{5} nên B(8 + 10t; −7 − 9t; 5 + 5 t).

    Suy ra \overrightarrow{AB} = (7 + 10t; -
8 - 9t;4 + 5t)

    CH ⊥ AB nên \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{u} =
0⇔ −30t−30 = 0 ⇔ t = −1 ⇒ B(−2; 2; 0).

    Vậy a + b + c = 0.

  • Câu 40: Nhận biết

    Diện tích của đường tròn giao tuyến

    Cho mặt cầu S(O;R) , A là một điểm ở trên mặt cầu (S) và (P) là mặt phẳng qua A sao cho góc giữa OA và (P) bằng 60^0. Diện tích của đường tròn giao tuyến bằng:

    Diện tích của đường tròn giao tuyến

    Gọi H là hình chiếu vuông góc của (O) trên (P) thì

    ● H là tâm của đường tròn giao tuyến của (P) và (S).

    \widehat {OA,\left( P ight)} = \widehat {\left( {OA,AH} ight)} = {60^0}

    Bán kính của đường tròn giao tuyến: r = HA = OA.\cos {60^0} = \frac{R}{2}.

    Suy ra diện tích đường tròn giao tuyến: \pi {r^2} = \pi {\left( {\frac{R}{2}} ight)^2} = \frac{{\pi {R^2}}}{4}.

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

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Đề kiểm tra 45 phút Chương 5 Phương trình mặt phẳng, đường thẳng, mặt cầu trong không gian Kết quả
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu đã làm: 0
  • Điểm tạm tính: 0
  • Điểm thưởng: 0
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