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
VnDoc.com Lớp 12
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
Mua VnDoc PRO chỉ từ 79.000đ

Trắc nghiệm Toán 12 Phương trình đường thẳng trong không gian CTST (Mức Khó)

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 20 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 20 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu!!
00:00:00
  • Câu 1: Vận dụng
    Tính giá trị của biểu thức

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(0;2; - 2),B(2;2; - 4). Giả sử I(a;b;c) là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác OAB. Tính T = a^{2} + b^{2} + c^{2}.

    Hướng dẫn:

    Ta có OA = AB = 2\sqrt{2} nên tam giác OAB cân tại OAB, vì vậy I thuộc đường trung tuyến qua A là (d):\left\{ \begin{matrix} x = 1 + t \\ y = 1 - t \\ z = - 2 \\ \end{matrix} \right.\ \Rightarrow I(1 + t;1 - t; - 2)

    IA = IO \Leftrightarrow t = 0 \Rightarrow I(2;0; - 2)

    Do đó T = 8

  • Câu 2: Vận dụng
    Viết phương trình đường vuông góc chung

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d_{1}:\frac{x - 1}{1} = \frac{y + 2}{1} = \frac{z- 3}{- 1},d_{2}:\frac{x}{1} = \frac{y - 1}{2} = \frac{z - 6}{3} chéo nhau. Viết phương trình đường vuông góc chung của d_{1},d_{2}.

    Hướng dẫn:

    Đường thẳng d_{1},d_{2} lần lượt có vectơ chỉ phương là \overrightarrow{u_{1}} = (1;1; - 1),\overrightarrow{u_{2}} = (1;2;3)

    Giả sử ∆ giao với d_{1},d_{2} lần lượt tại \left\{ \begin{matrix} A(1 + s; - 2 + s;3 - s) \\ B(t;1 + 2t;6 + 3t) \\ \end{matrix} ight., khi đó ta có \overrightarrow{AB} = ( - 1 - s + t;3 - s + 2t;3 + s + 3t)

    Do ∆ là đường vuông góc chung, suy ra:

    \left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{u_{1}}.\overrightarrow{AB} = 0 \\ \overrightarrow{u_{2}.}\overrightarrow{AB} = 0 \\ \end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 1( - 1 - s + t) + 1(3 - s + 2t) - 1(3 + s + 3t) = 0 \\ 1( - 1 - s + t) + 2(3 - s + 2t) + 3(3 + s + 3t) = 0 \\ \end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}- 3s = 1 \\14t = - 14 \\\end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}s = - \dfrac{1}{3} \\t = - 1 \\\end{matrix} ight.

    Đường vuông góc chung của d_{1},d_{2} nhận \overrightarrow{AB} = \left( - \frac{5}{3};\frac{4}{3}; - \frac{1}{3} ight) làm VTCP và đi qua điểm B( - 1; - 1;3)

    Vậy ta có phương trình đường thẳng: \frac{x + 1}{5} = \frac{y + 1}{- 1} = \frac{z - 3}{1}

  • Câu 3: Vận dụng cao
    Tính tọa độ điểm M

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho đường thẳng \Delta:\frac{x + 1}{3} = \frac{y - 4}{- 2} = \frac{z - 4}{- 1} và các điểm A(2;3; - 4), B(4;6; - 9). Gọi C,D là các điểm thay đổi trên \Delta sao cho CD = \sqrt{14} và mặt cầu nội tiếp tứ diện ABCD có thể tích lớn nhất. Khi đó tọa độ trung điểm M của CD là

    Hướng dẫn:

    Ta có các diện tích tam giác ACD,BCD không đổi, mặt phẳng (BCD) và điểm A cố định nên thể tích khối tứ diện ABCD không đổi. Gọi I, r là tâm và bán kinh mặt cầu nội tiếp tứ diện thì:

    r = \frac{3V}{S_{1} + S_{2} + S_{3} + S_{4}} , trong đó S_{1} = S_{ACD};S_{2} = S_{BCD};S_{3} = S_{CAB};S_{4} = S_{DAB}.

    Gọi CH,DK là các đường cao của các tam giác CAB,DAB. Ta có r lớn nhất khi S_{3} + S_{4} nhỏ nhất hay tổng CH + DK = h_{1} + h_{2} nhỏ nhất.

    Phương trình (AB):\frac{x - 2}{2} = \frac{y - 3}{3} = \frac{z + 4}{- 5}. Gọi M(3t - 1; - 2t + 4; - t + 4) là trung điểm của CD. Dễ thấy CD = \left| \overrightarrow{u_{\Delta}} \right| = \sqrt{14}.

    Ta có \overrightarrow{MC} = - \frac{1}{2}\overrightarrow{u} \Rightarrow C\left( 3t - \frac{5}{2}; - 2t + 5; - t + \frac{9}{2} \right),D\left( 3t + \frac{1}{2}; - 2t + 3; - t + \frac{7}{2} \right) nên:

    {h_{1}}^{2} = \left( 3t - \frac{9}{2} \right)^{2} + ( - 2t + 2)^{2} + \left( - t + \frac{17}{2} \right)^{2}

    - \frac{\left( 5t - \frac{91}{2} \right)^{2}}{38} = \frac{507}{38}t^{2} - \frac{1521}{38}t + \frac{6387}{152}

    {h_{2}}^{2} = \left( 3t - \frac{3}{2} \right)^{2} + ( - 2t)^{2} + \left( - t + \frac{15}{2} \right)^{2}

    - \frac{\left( 5t - \frac{81}{2} \right)^{2}}{38} = \frac{507}{38}t^{2} - \frac{507}{38}t + \frac{2331}{152}

    Suy ra h_{1} + h_{2} = \sqrt{\frac{507}{38}t^{2} - \frac{1521}{38}t + \frac{6387}{152}} + \sqrt{\frac{507}{38}t^{2} - \frac{507}{38}t + \frac{2331}{152}}

    \geq 2\sqrt{\frac{2331}{152}} = \frac{3\sqrt{9842}}{38}.

    Vậy CH + DK = h_{1} + h_{2} nhỏ nhất tại t = 1 \Rightarrow M(2;2;3).

  • Câu 4: Vận dụng cao
    Khoảng cách nhỏ nhất

    Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (P): x-2y+2z-5=0 và hai điểm A(-3;0;1), B(1;-1;3). Trong các đường thẳng đi qua A và song song (P), đường thẳng mà khoảng cách từ B đến đường thẳng đó là nhỏ nhất có phương trình là:

    Hướng dẫn:

     khoảng cách nhỏ nhất

    Gọi (Q) là mặt phẳng qua A và song song (P).

    Ta có: (-3-2.0+2.1-5)(1+2.1+2.3-5) < 0 \Rightarrow A, B nằm về hai phía với (P).

    Gọi H là hình chiếu vuông góc của B lên (Q) \Rightarrow BH cố định và d(B,(Q))=BH.

    Gọi K là hình chiếu vuông góc của B lên bất kì qua A và nằm trong (Q) hay d//(P) .

    Ta có: BK \geq BH \Leftrightarrow d(B, d) \geq d(B, d) \Rightarrow d (B, d)bé nhất bằng BH  khi K trùng với điểm H.

    Gọi \vec{n} là VTPT của (ABH) \Rightarrow \vec{n}=[\vec{n_p}, \vec{AB}]=(-2;6;7)

    Ta có đường thẳng d cần lập qua  A, H và có VTCP là \vec{u_d}=[\vec{n},\vec{n_P}]=(26; 11; -2)

    Vậy phương trình đường thẳng d cần lập là: \dfrac{x+3}{26}=\dfrac{y}{11}=\dfrac{z-1}{-2}

  • Câu 5: Vận dụng
    Chọn đáp án đúng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(2;1; - 3), B( - 3;2;1). Gọi (d) là đường thẳng đi qua M(1;2;3) sao cho tổng khoảng cách từ A đến (d) và từ B đến (d) là lớn nhất. Khi đó phương trình đường thẳng (d) là

    Hướng dẫn:

    Ta có d(A,d) \leq AM;d(B,d) \leq BM \Rightarrow max\left( d(A,d) + d(B,d) \right) = AM + BM.

    Khi đó (d) đi qua M và vuông góc với (ABM):x + 13y - 2z = 21.

  • Câu 6: Vận dụng
    Tính giá trị biểu thức S

    Cho đường thẳng d:\frac{x}{6} = \frac{y - 1}{3} = \frac{z}{2} và ba điểm A(2;0;0),B(0;4;0),C(0;0;6). Điểm M(a;b;c) \in d thỏa mãn MA + 2MB + 3MC đạt giá trị nhỏ nhất. Tính S = a + b + c.

    Hướng dẫn:

    Gọi M(6t;3t + 1;2t) \in d và ta cần tính S = 11t + 1 khi MA + 2MB + 3MC = T đạt giá trị nhỏ nhất.

    T = \sqrt{(6t - 2)^{2} + (3t + 1)^{2} + 4t^{2}} + 2\sqrt{36t^{2} + (3t - 3)^{2} + 4t^{2}}

    + 3\sqrt{36t^{2} + (3t + 1)^{2} + (2t - 6)^{2}}

    T = \sqrt{49t^{2} - 18t + 5} + 2\sqrt{49t^{2} - 18t + 9} + 3\sqrt{49t^{2} - 18t + 37}.

    Dễ thấy các Parabol đồng thời đạt nhỏ nhất tại t = \frac{9}{49} và T_{\min} = \frac{2\sqrt{41} + 12\sqrt{10} + 6\sqrt{433}}{7}. Khi đó \mathbf{S =}\frac{\mathbf{148}}{\mathbf{49}}\mathbf{.}

  • Câu 7: Vận dụng cao
    Tìm vectơ chỉ phương của đường thẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho bốn đường thẳng d_{1}:\frac{x - 1}{1} = \frac{y - 2}{2} = \frac{z}{- 2}; d_{2}:\frac{x - 2}{2} = \frac{y - 2}{4} = \frac{z}{- 4}; d_{3}:\frac{x}{2} = \frac{y}{1} = \frac{z - 1}{1}; d_{4}:\frac{x - 2}{2} = \frac{y}{2} = \frac{z - 1}{- 1}. Gọi \Delta là đường thẳng cắt cả bốn đường thẳng đã cho. Vectơ nào sau đây là vectơ chỉ phương của đường thẳng \Delta.

    Hướng dẫn:

    Ta có d_{1}//d_{2}. Phương trình mặt phẳng \left( d_{1};d_{2} \right):y - z + 2 = 0

    Gọi \left\{ \begin{matrix}A = d_{3} \cap \left( d_{1};d_{2} \right) \Rightarrow A\left(1;\dfrac{1}{2};\dfrac{3}{2} \right) \\B = d_{4} \cap \left( d_{1};d_{2} \right) \Rightarrow B(4;2;0) \\\end{matrix} \right.

    Khi đó AB là đường thẳng \Delta. \overrightarrow{AB} = \left( 3;\frac{3}{2}; - \frac{3}{2} \right) \Rightarrow \overrightarrow{u_{2}} = (2;1; - 1) là vectơ chỉ phương của đường thẳng \Delta.

  • Câu 8: Thông hiểu
    Xác định phương trình đường thẳng

    Trong không gian Oxyz cho A(0\ ;\ 0\ ;2\ )\ ,\ B(2\ ;\ 1\ ;\ 0)\ ,\ C(1\ ;\ 2\ ;\ - 1) và D(2\ ;\ 0\ ;\ - 2). Đường thẳng đi qua A và vuông góc với (BCD) có phương trình là

    Hướng dẫn:

    Gọi d là đường thẳng đi qua A và vuông góc với (BCD)\ .

    Ta có \overrightarrow{BC} = ( - 1\ ;\ 1\ ;\ - 1)\ ;\ \overrightarrow{BD} = (0\ ; - 1\ ;\ - 2).

    Mặt phẳng (BCD) có vec tơ pháp tuyến là {\overrightarrow{n}}_{(BCD)} =\left\lbrack \overrightarrow{BD}\ ,\ \overrightarrow{BC}\ \right\rbrack= (3 ; 2 ; - 1) .

    Gọi {\overrightarrow{u}}_{d} là vec tơ chỉ phương của đường thẳng d.

    Vì d\bot(BCD) nên \overrightarrow{u_{d}} = {\overrightarrow{n}}_{(BCD)} = (3\ ;\ 2\ ;\ - 1).

    Đáp \left\{ \begin{matrix}x = 3\\y = 2 \\z = - 1 + 2t \\\end{matrix} \right. và \left\{ \begin{matrix} x = 3t \\ y = 2t \\ z = 2 + t \\ \end{matrix} \right. có VTCP \overrightarrow{u_{d}} = (3\ ;\ 2\ ;\ - 1) nên loại \left\{ \begin{matrix} x = 3 + 3t \\ y = 2 + 2t \\ z = 1 - t \\ \end{matrix} \right. và \left\{ \begin{matrix} x = 3 + 3t \\ y = - 2 + 2t \\ z = 1 - t \\ \end{matrix} \right..

    Ta thấy điểm A(0\ ;\ 0\ ;2\ ) thuộc đáp án \left\{ \begin{matrix} x = 3t \\ y = 2t \\ z = 2 + t \\ \end{matrix} \right. nên loại \left\{ \begin{matrix}x = 3 \\y =2 \\z = - 1 + 2t \\\end{matrix} \right..

  • Câu 9: Vận dụng
    Định phương trình đường thẳng

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

    Hướng dẫn:

    Gọi d là đường thẳng cần tìm và có vectơ chỉ phương \overrightarrow{a_{d}}

    \overrightarrow{AB} = ( - 2;3;2)

    \Delta có vectơ chỉ phương \overrightarrow{a_{\Delta}} = ( - 2;1;3)

    \left\{ \begin{matrix} d\bot AB \\ d\bot\Delta \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{a_{d}}\bot\overrightarrow{AB} \\ \overrightarrow{a_{d}}\bot\overrightarrow{a_{\Delta}} \\ \end{matrix} ight.

    \Rightarrow \overrightarrow{a_{d}} = \left\lbrack \overrightarrow{AB};\overrightarrow{a_{\Delta}} ightbrack = (7;2;4)

    Vậy phương trình chính tắc của d là \frac{x - 1}{7} = \frac{y + 1}{2} = \frac{z - 1}{4}

  • Câu 10: Vận dụng
    Viết phương trình mặt phẳng

    Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \Delta:\frac{x - 3}{1} = \frac{y}{2} = \frac{z + 1}{3}. Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa \Delta sao cho (P) tạo với d:\frac{x + 3}{3} = \frac{y - 1}{1} = \frac{z + 2}{2} một góc lớn nhất?

    Hướng dẫn:

    Cách 1. (Khử dần ẩn )

    Giả sử d cắt (P) tại A(3t - 3;t + 1;2t - 2), M_{0}(3;0; - 1) \in \Delta suy ra \overrightarrow{M_{0}A} = (3t - 6;t + 1;2t - 1).

    Gọi VTPT của (P) là \overrightarrow{n} = \left\lbrack \overrightarrow{M_{0}A},\overrightarrow{u_{\Delta}} \right\rbrack = ( - t + 5; - 7t + 17;5t - 13).

    Gọi \varphi là góc tạo bởi (P) và d ta có:

    \sin\varphi = \left| \cos\left(\overrightarrow{n},\overrightarrow{u_{d}} \right) \right|=\frac{6}{\sqrt{14}.\sqrt{(t - 5)^{2} + (7t - 17)^{2} + (5t -13)^{2}}}.

    Xét f(t) = 75t^{2} - 378t + 483 đạt nhỏ nhất tại t = \frac{63}{25} nên \overrightarrow{n} = \left( \frac{62}{25};\frac{- 16}{25};\frac{- 10}{25} \right) Hay chọn \overrightarrow{n} = (31; - 8; - 5) và phương trình(P): 31x - 8y - 5z - 98 = 0.

  • Câu 11: Vận dụng
    Xét tính đúng sai của các nhận định

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(2;1;3),B(3;0;2), C(0; - 2;1).

    a. Tọa độ các vecto \overrightarrow{AB} = (1; - 1; - 1),\overrightarrow{AC} = ( - 2; - 3; - 2) Đúng||Sai

    b. Phương trình mặt phẳng (ABC) là: x - 4y + 5z - 13 = 0. Đúng||Sai

    c. Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng BC bằng \frac{\sqrt{17}}{4}. Sai||Đúng

    d. Mặt phẳng (P) đi qua A,\ B và cách C một khoảng lớn nhất có phương trình 3x + 2y + z - 11 = 0.Đúng||Sai

    Đáp án là:

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(2;1;3),B(3;0;2), C(0; - 2;1).

    a. Tọa độ các vecto \overrightarrow{AB} = (1; - 1; - 1),\overrightarrow{AC} = ( - 2; - 3; - 2) Đúng||Sai

    b. Phương trình mặt phẳng (ABC) là: x - 4y + 5z - 13 = 0. Đúng||Sai

    c. Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng BC bằng \frac{\sqrt{17}}{4}. Sai||Đúng

    d. Mặt phẳng (P) đi qua A,\ B và cách C một khoảng lớn nhất có phương trình 3x + 2y + z - 11 = 0.Đúng||Sai

    a) Tọa độ các vecto \overrightarrow{AB} = (1; - 1; - 1),\overrightarrow{AC} = ( - 2; - 3; - 2). Vậy mệnh đề a) đúng.

    b) Ta có một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (ABC) là \overrightarrow{n} = \left\lbrack \overrightarrow{AB};\overrightarrow{AC} \right\rbrack = ( - 1;4; - 5).

    Ta có mặt phẳng (ABC) qua điểm A(2;1;3) và có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n} = ( - 1;4; - 5) nên có phương trình - 1(x - 2) + 4(y - 1) - 5(z - 3) = 0

    \Leftrightarrow x - 4y + 5z - 13 = 0.

    Vậy mệnh đề b đúng

    c) Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng BC đi qua trung điểm I\left( \frac{3}{2}; - 1;\frac{3}{2} \right) của BCvà nhận \overrightarrow{BC} = ( - 3; - 2; - 1) làm VTPT có phương trình: 3\left( x - \frac{3}{2} \right) + 2(y + 1) + 1\left( z - \frac{3}{2} \right) = 0

    \Leftrightarrow 3x + 2y + z - 4 = 0\ (\alpha)

    Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng BC bằng

    d\left( A,(\alpha) \right) = \frac{|3.2 + 2.1 + 1.3 - 4|}{\sqrt{9 + 4 + 1}} = \frac{7}{\sqrt{14}}. Vậy mệnh đề c sai.

    d) Gọi H,\ K lần lượt là hình chiếu của C lên mặt phẳng (P) và đường thẳng AB.

    Ta có CH = d\left( C,(P) \right) \leq CK \Rightarrow d\left( C,(P) \right) lớn nhất khi H \equiv K.

    Khi đó mặt phẳng (P) đi qua A,\ B và vuông góc với mặt phẳng (ABC)

    Ta có \overrightarrow{n_{P}} = \left\lbrack \overrightarrow{n},\overrightarrow{AB} \right\rbrack = ( - 9; - 6; - 3)

    Suy ra (P):3x + 2y + z - 11 = 0.

    Vậy mệnh đề d đúng.

  • Câu 12: Thông hiểu
    Viết phương trình đường thẳng

    Trong không gian Oxyz, cho các điểm A( - 1;2;1),B(2; - 1;4),C(1;1;4). Đường thẳng nào dưới đây vuông góc với mặt phẳng (ABC)?

    Hướng dẫn:

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

    \Rightarrow \overrightarrow{n_{(ABC)}} = \left\lbrack \overrightarrow{a};\overrightarrow{AC} ightbrack = ( - 2; - 1;1) là 1 VTPT của mặt phẳng (ABC).

    Do đó đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (ABC) có VTPT cùng phương với vectơ (−2; −1; 1).

    Dựa vào các đáp án ta thấy ở đáp án D đường thẳng \frac{x}{2} = \frac{y}{1} = \frac{z}{- 1} có 1 VTPT là (−2; 1; 1) cùng phương với (−2; −1; 1).

  • Câu 13: Vận dụng cao
    Tính giá trị của biểu thức

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm A(2;2;0),B(2;0; - 2) và mặt phẳng (P):x + 2y - z - 1 = 0 . Gọi M(a;b;c) là điểm thuộc mặt phẳng (P) sao cho MA = MB và góc \widehat{AMB} có số đo lớn nhất. Khi đó giá trị a + 4b + c bằng

    Hướng dẫn:

    +) Vì MA = MB nên M thuộc mặt phẳng mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB. Ta có phương trình trung trực của AB là (Q):y + z = 0

    +) M thuộc giao tuyến của hai mặt phẳng (P);(Q) nên M thuộc đường thẳng (d):\left\{ \begin{matrix} x = 1 + 3t \\ - t \\ z = t \\ \end{matrix} \right.\ ;\left( t\mathbb{\in R} \right).

    Gọi M(1 + 3t; - t;t), ta có \cos\widehat{AMB} = \frac{\left| \overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} \right|}{MA.MB} = \frac{11t^{2} - 2t + 1}{11t^{2} - 2t + 5}.

    Khảo sát hàm số f(t) = \frac{11t^{2} - 2t + 1}{11t^{2} - 2t + 5}, ta được \min f(t) = \frac{5}{27} khi t = \frac{1}{11}.

    Suy ra \widehat{AMB} có số đo lớn nhất khi t = \frac{1}{11}, ta có M\left( \frac{14}{11}; - \frac{1}{11};\frac{1}{11} \right) .

    Khi đó giá trị a + 4b + c = 1.

  • Câu 14: Thông hiểu
    Chọn phương án thích hợp

    Viết phương trình tham số của đường thẳng (D) qua E(2, - 1, - 3) và vuông góc với hai đường thẳng \left( D_{1} \right):\frac{x - 1}{3} = y - 1 = \frac{z + 2}{2};\ \ \ \ \ \ \ \ \left( D_{2} \right):\frac{x}{2} = \frac{y + 3}{4} = 2 - z.

    Hướng dẫn:

    Hai vectơ chỉ phương của \left( D_{1} \right) và\left( D_{2} \right):\overrightarrow{a} = (3,1,2);\overrightarrow{b} = (2,4, - 1)

    Một vectơ chỉ phương của (D):\overrightarrow{c} = \left\lbrack \overrightarrow{a},\overrightarrow{b} \right\rbrack = ( - 9,7,10)

    \Rightarrow (D):x = 2 - 9t;y = 7t - 1;z = 10t - 1;t\mathbb{\in R}

  • Câu 15: Vận dụng
    Tìm giá trị nhỏ nhất diện tích tam giác

    Trong hệ tọa độ Oxyz, cho A (1; 4; 2), B (-1; 2; 4), đường thẳng d:\left\{ \begin{matrix} x = 5 - 4t \\ y = 2 + 2t \\ z = 4 + t \end{matrix} \right. và điểm M thuộc d. Tìm giá trị nhỏ nhất của diện tích tam giác AMB?

    Hướng dẫn:

    Phương trình chính tắc của d:\frac{x - 5}{- 4} = \frac{y - 2}{2} = \frac{z - 4}{1} (nháp).

    Tính các khoảng cách lần lượt từ A, B đến d, nhập công thức

    \sqrt{x^{2} + y^{2} + z^{2} - \frac{( - 4x + 2y + z)^{2}}{16 + 4 + 1}}CALC (thay A vào tử của d) - \ 4 = 2 = - \ 2 = kết quả \frac{2\sqrt{105}}{7} CALC (thay B vào tử của d) - \ 6 = 0 = 0 = kết quả \frac{2\sqrt{105}}{7}.

    Do đó d_{a}\ = d_{b}.

    Đến đây gọi I(0; 3; 3) là trung điểm AB.

    CALC nhập - \ 5 = 1 = - \ 1 = kết quả h = \sqrt{6}. Mặt khác AB = 2\sqrt{3}.

    Suy ra S_{\min} = \frac{1}{2}AB.h = \frac{1}{2}.2\sqrt{3}.\sqrt{6} = 3\sqrt{2}.

  • Câu 16: Vận dụng
    Định phương trình đường thẳng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d:\frac{x - 2}{2} = \frac{y}{1} = \frac{z + 2}{1}, mặt phẳng (P):2x - y - z + 5 = 0 và M(1; - 1;0). Đường thẳng \Delta đi qua điểm M, cắt d và tạo với (P) một góc 30^{0}. Phương trình đường thẳng \Delta là.

    Hướng dẫn:

    Gọi N = \Delta \cap d

    N \in d \Rightarrow N(2 + 2t;t; - 2 + t)

    \Delta có vectơ chỉ phương \overrightarrow{MN} = (1 + 2t;1 + t; - 2 + t)

    (P) có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n_{P}} = (2; - 1; - 1)

    \sin\left\lbrack d,(P) ightbrack = \frac{\left| \overrightarrow{MN}.\overrightarrow{n_{P}} ight|}{\left| \overrightarrow{MN} ight|.\left| \overrightarrow{n_{P}} ight|} \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} t = 0 \Rightarrow \overrightarrow{MN} = (1;1 - 2) \\ t = \frac{9}{5} \Rightarrow \overrightarrow{MN} = \left( \frac{23}{5};\frac{14}{5}; - \frac{1}{5} ight) \\ \end{matrix} ight.

    \Delta đi qua điểm M(1; - 1;0) và có vectơ chỉ phương \overrightarrow{a_{d}} = \overrightarrow{MN}

    Vậy phương trình của \Delta là \frac{x - 1}{1} = \frac{y + 1}{1} = \frac{z}{- 2} và \frac{x - 1}{23} = \frac{y + 1}{14} = \frac{z}{- 1}

  • Câu 17: Vận dụng cao
    Mối quan hệ giữa đường thẳng và mp

    Cho 2 đường thẳng (d)\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + 2t\\y = - 1 + t\\z = 1\end{array} ight. và  (\triangle )\left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 1 + t\\z = 3 - t\end{array} ight.

    Mặt phẳng (P) chứa (d) và song song với (\triangle ) có phương trình tổng quát :

    Hướng dẫn:

    Phương trình (d) cho A(2, - 1,1) \in (d) và vectơ chỉ phương của (d) là: \overrightarrow a = (2,1,0)

    Phương trình (\triangle ) cho vectơ chỉ phương của (\triangle ) là : \overrightarrow b = (0,1, - 1)

    Gọi M(x,y,z) là điểm bất kỳ thuộc mặt phẳng (P) thì :

    \begin{array}{l}\overrightarrow {AM} = (x - 2,y + 1,z - 1);\,\,\,\,\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } ight] = ( - 1,2,2)\\\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } ight].\overrightarrow {AM} = 0 \Leftrightarrow - (x - 2) + 2(y + 1) + 2(z - 1) = 0\\ \Leftrightarrow x - 2y - 2z - 2 = 0\end{array}

    Câu hỏi này cho ta thấy mối quan hệ giữa đường thẳng và mặt phẳng, từ 2 đường thảng ta có thể viết PT được của 1 mp.

  • Câu 18: Thông hiểu
    Viết phương trình tham số của đường thẳng

    Trong không gian Oxyz, cho điểm A(1;2;3) và mặt phẳng (P):2x + y - 4z + 1 = 0. Đường thẳng (d) qua điểm A, song song với mặt phẳng (P), đồng thời cắt trục Oz. Viết phương trình tham số của đường thẳng (d).

    Hướng dẫn:

    Gọi B = d \cap Oz \Rightarrow B(0;0;b) \Rightarrow \overrightarrow{AB} = ( - 1; - 2;\ b - 3)

    Lại có d\ //(P)\ \Rightarrow \overrightarrow{AB}\bot\overrightarrow{n_{(P)}} = (2;1; - 4)

    Do đó \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{n_{(P)}} = 0 \Leftrightarrow - 2 - 2 - 4b + 12 = 0 \Leftrightarrow b = 2

    \Rightarrow \overrightarrow{AB} = ( - 1; - 2 - 1)

    Do đó, (d) là đường thẳng qua B(0; 0; 2) và nhận \overrightarrow{u} = (1;2;1) làm vectơ chỉ phương. Nên (d) có phương trình: \left\{ \begin{matrix} x = t \\ y = 2t \\ z = 2 + t \\ \end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight).

  • Câu 19: 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:

    Hướng dẫn:

    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 20: Vận dụng cao
    Chọn vectơ chỉ phương thích hợp

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho tam giác ABC có phương trình đường phân giác trong góc A là \frac{x}{1} = \frac{y - 6}{- 4} = \frac{z - 6}{- 3} Biết rằng điểm M(0;5;3) thuộc đường thẳng AB và điểm N(1;1;0) thuộc đường thẳng AC. Véc tơ nào sau đây là véc tơ chỉ phương của đường thẳng AC?

    Hướng dẫn:

    Giả sử A(t;6 - 4t;6 - 3t), ta có: \left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{u_{d}} = (1; - 4; - 3) \\ \overrightarrow{AM} = ( - t;4t - 1; - 3 + 3t) \\ \overrightarrow{AN} = (1 - t; - 5 + 4t;3t - 6) \\ \end{matrix} \right.

    Theo bài ra: Vì d là đường phân giác của góc A nên:

    \left| \cos\left( \overrightarrow{u_{d}};\overrightarrow{AM} \right) \right| = \left| \cos\left( \overrightarrow{u_{d}};\overrightarrow{AN} \right) \right|

    \Leftrightarrow \frac{|26t - 13|}{\sqrt{26t^{2} - 26t + 10}} = \frac{|26t - 39|}{\sqrt{26t^{2} - 78t + 62}}

    \Leftrightarrow \frac{|2t - 1|}{\sqrt{13t^{2} - 13t + 5}} = \frac{|2t - 3|}{\sqrt{13t^{2} - 39t + 31}}

    \begin{matrix} \Leftrightarrow \left( 4t^{2} - 4t + 1 \right)\left( 13t^{2} - 39t + 31 \right) = \left( 4t^{2} - 12t + 9 \right)\left( 13t^{2} - 13t + 5 \right) \\ \Leftrightarrow 14t = 14 \Leftrightarrow t = 1 \Rightarrow A(1;2;3) \Rightarrow \overrightarrow{AN} = (0; - 1; - 3) \\ \end{matrix}

    Vậy một véc tơ chỉ phương của AC là \overrightarrow{u}(0;1;3)

0/20
20 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (20%):
    2/3
  • Thông hiểu (45%):
    2/3
  • Vận dụng (35%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
  • Điểm thưởng: 0
Làm lại
Tải file làm trên giấy
1
46 Bài viết đã được lưu
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
Xóa Đăng nhập để Gửi
Tìm bài trong mục này