Bài tập Hình học không gian OXYZ cơ bản, nâng cao có lời giải (P11)

30 người thi tuần này 4.6 14.4 K lượt thi 30 câu hỏi 50 phút

🔥 Đề thi HOT:

Nội dung liên quan:

Danh sách câu hỏi:

Câu 1

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(2;0;0), B(0;3;1), C(-1;4;2). Độ dài đường cao đỉnh A của tam giác ABC

Lời giải

 

Đáp án B

Phương pháp

 

Đường thẳng d có VTCP u và đi qua điểm M 

Cách giải

Ta có 

Câu 2

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S): x2+y2+z2+2x-4y-6z+m-3=0

Tìm số thực m để β: 2x-y+2z-8=0  cắt (S) theo một đường tròn có chu vi bằng  8π

Lời giải

Đáp án A

Phương pháp

Giả sử mặt phẳng (b) cắt mặt cầu (S ) theo đường tròn có bán kính r

Mặt cầu (S) có tâm I, bán kính R và d(I;β) = R ta có  R2=r2+d2

Cách giải

Mặt phẳng (b) cắt mặt cầu (S) theo đường tròn có bán kính r=8π2π=4

Mặt cầu (S) có tâm I(-1;2;3) bán kính R=17-m

Ta có 

Áp dụng định lí Pytago ta có 

Câu 3

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;4;5), B(3;4;0), C(2;-1;0) và mặt phẳng (P): 3x-3y-2z-12=0. Gọi M(a;b;c) thuộc (P) sao cho MA2+MB2+3MC2 đạt giá trị nhỏ nhất. Tính tổng  a+b+c

Lời giải

Đáp án A

Phương pháp

+) Gọi I là điểm thỏa mãn hệ thức IA+IB+3IC=0 tìm tọa độ điểm I.

+) Chứng minh MA2+MB2+3MC2 nhỏ nhất <=> MI nhỏ nhất.

+) MI nhỏ nhất <=> M là hình chiếu của I trên (P)

Cách giải

 

Gọi  là điểm thỏa mãn ta có hệ phương trình:

Ta có: 

Khi đó M là hình chiếu của I trên (P)

Gọi d là đường thẳng đi qua I và vuông góc với (P) 

M(P) Suy ra

=> 3(3t+2) - 3(-3t+1)-2(-2t+1)-12=0

=> a+ b+ c =3

Câu 4

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho hai điểm A(-3;0;1), B(1;-1;3) và mặt phẳng (P): x-2y+2z-5=0. Viết phương trình chính tắc của đường thẳng d đi qua A, song song với mặt phẳng (P) sao cho khoảng cách từ B đến d nhỏ nhất.

Lời giải

 Đáp án C

Phương pháp

Gọi H là hình chiếu của B trên mặt phẳng (Q) đi qua A và song song với (P). Khi đó

Cách giải

Gọi (Q) là mặt phẳng đi qua A và song song với (P) ta tìm được phương trình mặt phẳng (Q): (P): x-2y+2z-5=0, khi đó d (Q)

Gọi H là hình chiếu của B trên (Q) ta có 

Phương trình đường thẳng d’ đi qua B và vuông góc với (Q) là

Vậy phương trình đường thẳng d cần tìm là d:

 x+326=y11=z-12

Câu 5

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(1;1;2) và mặt phẳng (P): 2x-y+3z+1=0.  Đường thẳng đi qua điểm M và vuông góc với mặt phẳng (P) có phương trình

Lời giải

Đáp án D

Vectơ chỉ phương của đường thẳng d

Mà đường thẳng d qua M(1;1;2) nên phương trình d: x-12=y-1-1=z-23

Câu 6

Trong không gian Oxyz, cho hai điểm M(-1;1;0)  N(3;3;4). Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng MN có phương trình:

Lời giải

Đáp án B

Gọi I là trung điểm của MN => I(1;2;3). 

Phương trình mặt phẳng (P) qua I(1;2;3). => (P): 2x+y+3z-13=0

Câu 7

Trong không gian Oxyz cho điểm A(-1;1;6) và đường thẳng : x=2+ty=1-2tz=2t. Hình chiếu vuông góc của điểm lên đường thẳng   là:

Lời giải

Đáp án C

Ta có 

Câu 8

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;2;-1), đường thẳng d:x-12=y+11=z-2-1 và mặt phẳng (P): x+y+2z+1=0. Điểm B thuộc mặt phẳng (P) thỏa mãn đường thẳng AB vuông góc và cắt đường thẳng d. Tọa độ điểm B là

Lời giải

Đáp án C

HD: Gọi H(1+2t;-1+t;2-t) là hình chiếu của A trên d

 

Suy ra H(3;0;1), phương trình đường thẳng AH là 

Câu 9

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S): x-12+y-22+z+12=6 tiếp xúc với hai mặt phẳng (P): x+y+2z+5=0, (Q): 2x-y+z-5=0 lần lượt tại các điểm A, B. Độ dài đoạn thẳng AB là

Lời giải

Đáp án A

HD: Phương trình đường thẳng IA và IB lần lượt là:

Khi đó 

Câu 10

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d: x-11=y+11=z-m2 và mặt cầu (S): x-12+y-12+z-22=9. Tìm m để đường thẳng d cắt mặt cầu (S) tại hai điểm phân biệt E, F sao cho độ dài đoạn thẳng EF lớn nhất.

Lời giải

Đáp án B

HD: Ta có: 

(trong đó M0 (1; -1; m))

Ta có: 

Câu 11

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d: x=1+ty=2-tz=t, d': x=2t'y=1+t'z= 2+t'. Đường thẳng   cắt d, d' lần lượt tại các điểm A, B thỏa mãn độ dài đoạn thẳng AB nhỏ nhất. Phương trình đường thẳng 

Lời giải

Đáp án D

HD: Để AB nhỏ nhất <=> AB là đoạn vuông góc chung của  d, d'

Gọi  Ad  => A(1+a;2-a;a) và Bd => B(2b,1+b;2+b)  AB=(2b-a-1;a+b-1;b-a+2)

Vì ABdABd'AB.udAB.ud'2b-a-1-a-b+1+b-a+2=02(2b-a-1)+a+b-1+b-a+2=0

-3a+2b+2=0-2a+6b-1=0a=1b=12

Vậy A(2;1;1), B1;32;52 AB = -1;12;32=-122;-1;-3

(AB): x-2-2=y-11=z-13

Câu 12

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng α: x-2y+3z+1=0. là:

Lời giải

Đáp án B

Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là (1;-2;3)

Câu 13

Trong không gian Oxyz, véc tơ nào dưới đây vuông góc với cả hai véc tơ u=(-1;0;2),v=(4;0;-1)?

Lời giải

Đáp án C

Câu 14

Trong không gian Oxyz, phương trình nào dưới đây không phải là phương trình đường thẳng đi qua hai điểm A(4;2;0), B(2;3;1)?

Lời giải

Đáp án C

Câu 15

Trong không gian Oxyz, cho 2 véc tơ u=(1;a;2),v=(-3;9;b) cùng phương. Tính a2+b.

Lời giải

Đáp án B

Câu 16

Trong không gian Oxyz, xác định tọa độ hình chiếu vuông góc của điểm M(2;3;1) trên mặt phẳng α: x-2y+z=0.

Lời giải

Đáp án C

Câu 17

Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng (P): 5x+my+4z+n=0 đi qua giao tuyến của hai mặt phẳng α: 3x-7y+z-3=0 và β: x-9y-2z+5=0. Tính m+n

Lời giải

Đáp án B

Chùm mặt phẳng:

Câu 18

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S): x+12+y+22+z2=4 và các điểm A(-2;0;-22), B(-4;-4;0). Biết rằng tập hợp các điểm M thuộc (S) và thỏa mãn MA2+ MO.MB=16 là một đường tròn. Tính bán kính đường tròn đó.

Lời giải

Đáp án C

Bài giao hai mặt cầu:

Gọi M(x;y;z)  theo bài MA2+ MO.MB=16

x+22+y2+(z+22)2+x(x+4)+y(y+4)+z2=16

Giao tuyến của (S) và (S') là nghiệm của hệ phương trình:


Câu 19

Trong không gian Oxyz cho mặt cầu (S): x-12+y+22+z-32=27. Gọi α là mặt phẳng đi qua hai điểm A(0;0;-4) và B(2;0;0) cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn (C) sao cho khối nón có đỉnh là tâm của (S), đáy là (C) có thể tích lớn nhất. Biết mặt phẳng α có phương trình dạng ax+by-z+c=0, khi đó a-b+c bằng:

Lời giải

Đáp án C

(S): x-12+y+22+z-32=27

=I(1;-2;3),  R= 33

A(0;0;-4) và B(2;0;0)  α: ax+by-z+c=0

Ta có:

Ta có: V=13π27-r2.r2

Câu 20

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S): x+12+y-32+z-22=9 Tọa độ tâm và bán kính của mặt cầu (S) là

Lời giải

Đáp án C

Tọa độ tâm và bán kính mặt cầu (S):  I(-1;3;2) R = 3

Câu 21

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm A(3;-2;1) và mặt phẳng (P): x+y+2z-5=0. Đường thẳng nào sau đây đi qua A và song song với mặt phẳng (P)? 

Lời giải

Đáp án D

Nhận thấy đường thẳng x-34=y+2-2=z-1-1  đi qua A và song song với (P)

Câu 22

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm M(1;0;1) và mặt phẳng (P): 2x+y+2z+5=0.  Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (P) là

Lời giải

Đáp án D

Áp dụng công thức khoảng cách: d(M;(P))= 3

Câu 23

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, mặt phẳng nào sau đây chứa trục Ox?

Lời giải

Đáp án A

Mặt phẳng 

chứa trục Ox <=> a=d =0

Câu 24

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;2;3). Gọi A1A2A3 lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên các mặt phẳng (Oyz), (Ozx), (Oxy). Phương trình của mặt phẳng (A1A2A3

Lời giải

Đáp án D

Tọa độ các điểm

x2+y4+z6=1

Câu 25

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d: x-21=y-52=z-21d': x-21=y-1-2=z-21 và hai điểm A(a;0;0), B(0;0;b). Gọi (P) là mặt phẳng chứa d và d'; H là giao điểm của đường thẳng AA' và mặt phẳng (P). Một đường thẳng D thay đổi trên (P) nhưng luôn đi qua H đồng thời D cắt d và d' lần lượt tại B, B'. Hai đường thẳng  cắt nhau tại điểm M. Biết điểm M luôn thuộc một đường thẳng cố định có véc tơ chỉ phương u=(15;-10;-1) (tham khảo hình vẽ). Tính T= a+b 

Lời giải

Đáp án D

Ta có d đi qua N(2;5;2) chỉ phương ud=(1;2;1) đi qua N'(2;1;2) chỉ phương  ud'=(1;-2;1)

Gọi (R) là mặt phẳng chứa A và d, gọi (Q) là mặt phẳng chứa A¢ và d¢

Từ giả thiết ta nhận thấy điểm M nằm trong các mặt phẳng (R), (Q) nên đường thẳng cố định chứa M chính là giao tuyến của các mặt phẳng (R), (Q).

Vậy (R) đi qua N(2;5;2) có cặp chỉ phương là ud=(1;2;1),u=(15;-10;-1)

(R) đi qua  A(a;0;0) => a=2

Tương tự (Q) đi qua N'(2;1;2) có cặp chỉ phương ud=(1;2;1)u=(15;-10;-1)

(Q) đi qua  B(0;0;b) => b=4

Vậy T = a+b=6

Câu 26

Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng  có phương trình x-z-1=0. Một vecto pháp tuyến của (P) có tọa độ là

Lời giải

Đáp án C

Câu 27

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình x2+y2+z2-2x-4y-6y-11=0.  Tọa độ tâm T của (S) là

Lời giải

Đap án A

Câu 28

Trong không gian Oxyz, phương trình mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu (S): x-12+y-22+z-32=81 tại điểm P(-5;-4;6) là

Lời giải

Đáp án D

Câu 29

Trong không gian Oxyz, cho tam giác ABC với  A(8;9;2), B(3;5;1), C(11;10;4). Số đo góc A của tam giác ABC 

Lời giải

Đáp án A

Câu 30

Trong không gian Oxyz, phương trình mặt phẳng qua ba điểm A(-3;0;0), B(0;-2;0), C(0;0;1) được viết dưới dạng ax+by-6z+c=0 . Giá trị của T=a+b-c là

Lời giải

Đáp án C

Phương trình mặt phẳng (ABC)  2x+3y-6z+6=0

4.6

2880 Đánh giá

50%

40%

0%

0%

0%