Bài tập Hình học không gian OXYZ cơ bản, nâng cao có lời giải (P12)

29 người thi tuần này 4.6 14.6 K lượt thi 22 câu hỏi 50 phút

🔥 Đề thi HOT:

Nội dung liên quan:

Danh sách câu hỏi:

Câu 1

Trong không gian Oxyz, phương trình mặt phẳng (P) đi qua hai điểm A(1;-7;-8), B(2;-5;-9) sao cho khoảng cách từ điểm M(7;-1;-2) đến (P) lớn nhất có một vecto pháp tuyến là n=(a;b;4) . Giá trị của tổng a + b là

Lời giải

Đáp án D

 Mặt phẳng cần tìm sẽ vuông góc với (ABM). Một vecto pháp tuyến của nó là tích có hướng của vecto pháp tuyến mặt phẳng (ABM) và  AB

Cũng có thể làm như sau: Khoảng cách lớn nhất là MH với H là hình chiếu vuông góc của M lên đường thẳng AB. Ta tìm được H(3;-3;-10)

Câu 2

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình

 S:x2+y2+z2-2x+6y+8z-599=0

Biết rằng mặt phẳng α6x-2y+3z+49=0 cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn (C) có tâm là điểm  P(a;b;c) và bán kính đường tròn (C) là r. Giá trị của tổng S = a+b+c+r 

Lời giải

Đáp án C

Tâm  I(-5;-1;-7), bán kính  r=24

Câu 3

Trong không gian Oxyz, cho tam giác OAB với O(0;0;0), A(-1;8;1), B(7;-8;5) . Phương trình đường cao OH của tam giác OAB là

Lời giải

Đáp án D

Để ý rằng OH nằm trong mặt phẳng (OAB)OH vuông góc với AB, nên một vecto chỉ phương của OH là tích có hướng của AB và vecto pháp tuyến của mặt phẳng (OAB).

Câu 4

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai điểm A(1;-1;1), B(3;3;-1). Lập phương trình mặt phẳng  là trung trực của đoạn thẳng AB

Lời giải

Đáp án B

12AB=(1;2;-1) là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng trung trực của AB. I(2;1;0) là trung điểm của AB, khi đó phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn AB là  x-2+2(y-1)-z=0

<=> x+2y-z-4=0

Câu 5

Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng (P): x+y-2z-5=0 và đường thẳng : x-12=y-21=z3. Gọi A là giao điểm của D và (P) và M là điểm thuộc đường thẳng D sao cho AM = 48 Tính khoảng cách từ M đến mặt phẳng (P)

Lời giải

Đáp án C

Gọi H là hình chiếu của M trên (P) => MH  là khoảng cách từ M đến mặt phẳng (P). Đường thẳng D có vectơ chỉ phương u=(2;1;3) mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến  n=(1;1;-2)

Khi đó:

Tam giác MHA vuông tại H  

Câu 6

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu  S: x-12+y+12+z2=11 và hai đường thẳng d1:  x-51=y+11=z-12;d2:  x+11=y2=z1; Viết phương trình tất cả các mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu (S) đồng thời song song với hai đường thẳng  d1 , d2

Lời giải

Đáp án B

Mặt cầu S: x-12+y+12+z2=11 có tâm I(1;-1;0) bán kính  R=11

Các đường thẳng   d1 , d2 có vectơ chỉ phương lần lượt là:  

Mặt phẳng α song song với   d1 , d2 có vectơ pháp tuyến là:

α có dạng: α: 3x-y-z+d=0.  Vì α tiếp xúc với (S ) nên:  d(I;α)=R

 Nhận thấy điểm A(5;-1;1) d1 cũng thuộc vào mặt phẳng 3x-y-z+15=0 =>mặt phẳng này chứa  d1

Vậy phương trình mặt phẳng α thỏa mãn yêu cầu bài toán là: α 3x-y-z+7=0

Câu 7

Trong không gian Oxyz cho điểm M(2;1;5) Mặt phẳng (P) đi qua điểm M và cắt các trục Ox, Oy, Oz lần lượt tại các điểm A, B, C sao cho M là trực tâm của tam giác ABC. Tính khoảng cách từ điểm I(1;2;3) đến mặt phẳng (P)

Lời giải

Đáp án D

Kiến thức: Chóp tam giác có 3 cạnh bên đôi một vuông góc với nhau thì hình chiếu của đỉnh trên mặt đáy trùng với trực tâm của đáy.

Chóp O.ABC có các cạnh OA, OB, OC đôi một vuông góc với nhau, M(2;1;5) là trực tâm của tam giác ABC

vậy (P) nhận OM =(2;1;5) làm một vectơ pháp tuyến. 

=> Phương trình mặt phẳng (P) là: 2(x-2)+y-1+5(z-5)=0

<=> 2x+y+5z-30=0

 

Câu 8

Trong hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng (a): 2x-y+3z-1=0. Véc tơ nào sau đây là véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng (a)

Lời giải

Đáp án A

Mặt phẳng α: 2x-y+3z-1=0 có một vectơ pháp tuyến là  n1 =(2;1;3)

Vậy vectơ  n =(-4;2;-6) cùng phương với vectơ n1 cũng là một vectơ pháp tuyến của  α

 

Câu 9

Cho ba điểm M(0;2;0), N(0;0;1), A(3;2;1). Lập phương trình mặt phẳng (MNP) , biết điểm P là hình chiếu vuông góc của điểm A lên trục Ox

Lời giải

Đáp án D

Điểm P là hình chiếu vuông góc của A(3;2;1) trên  Ox => P(3;0;0)

Phương trình mặt phẳng (MNP) là:  x3+y2+z1=1

Câu 10

Trong không gian Oxyz cho tam giác ABC có A(2;3;3) phương trình đường trung tuyến kẻ từ B là   x-3-1=y-32=z-2-1 phương trình đường phân giác trong của góc C là  x-22=y-4-1=z-2-1. Biết rằng u=(m;n;-1) là một véc tơ chỉ phương của đường thẳng AB. Tính giá trị của biểu thức T=m2+n2 

Lời giải

Đáp án A

Gọi M là trung điểm của AC, E là chân đường phân giác trong góc C. Ta có:

 Vì M thuộc đường trung tuyến kẻ từ B có phương trình

Kẻ AH vuông góc với CE tại H, cắt BC tại D => Tam giác ACD cân tại C vậy H là trung điểm của AD.

vectơ chỉ phương của CE là  u1=(2;-1;-1)

AB=(0;2;-2).u=(m;n;-1) là một vectơ chỉ phương của AB

=> AB và u cùng phương.

Câu 11

Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (P): x-2y+3z-1=0. Mặt phẳng (P) có một vectơ pháp tuyến là

Lời giải

Đáp án D

Câu 12

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm M(3;0;0), N(0;-2;0) và P(0;0;2). Mặt phẳng (MNP) có phương trình là

Lời giải

Đáp án D

Câu 13

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu S:x-52+y-12+z+22=16 Tính bán kính của (S)

Lời giải

Đáp án A

Câu 14

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(3;-1;-2) và mặt phẳng (P): 3x-y+2z+4=0.  Phương trình nào dưới đây là phương trình mặt phẳng đi qua M và song song với (P)?

Lời giải

Đáp án C

Câu 15

Trong không gian Oxyz, tìm tất cả các giá trị của m để phương trình x2+y2+z2+4x-2y+2z+m=0  là phương trình của một mặt cầu.

Lời giải

Đáp án B

Điều kiện  22+12+12-m>0 m<6

Câu 16

Trong không gian Oxyz, cho điểm A(1;-2;4). Hình chiếu vuông góc của A trên trục Oy là điểm

Lời giải

Đáp án C

Câu 17

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào dưới đây là phương trình mặt cầu có tâm I(1;2;-1) và tiếp xúc với mặt phẳng  (P): x-2y-2z-8=0

Lời giải

Đáp án B

Khoảng cách từ tâm I -> (P)   d(I;(P))=1.1-2.2-2.(-1)-812+-22+-22=3

Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là x-12+y-12+z+12=9

Câu 18

Trong không gian tọa độ Oxyz, cho hai điểm M(2;-3;5), N(6;-4;-1) và đặt L=MN. Mệnh đề nào sau đây là mệnh đề đúng?

Lời giải

Đáp án B

Ta có

 MN=(4;-1;-6) |MN|=42+(-1)2+(-6)2=53

Câu 19

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): x-2y+2z-2=0 và điểm I(-1;2;-1). Viết phương trình mặt cầu (S) có tâm I và cắt mặt phẳng (P) theo giao tuyến là đường tròn có bán kính bằng 5

Lời giải

Đáp án D

Khoảng cách từ tâm I đến mặt phẳng  (P) là d(I;(P))=3

Ta có R=r2+d2=52+32=34 với R là bán kính mặt cầu   (S)

Phương trình mặt cầu là S:x+12+y-22+z+12=34

Câu 20

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, mặt phẳng chứa hai điểm A(1;0;1), B(-1;2;2) và song song với trục Ox có phương trình là

Lời giải

Đáp án A

Trục Ox có vecto chỉ phương là u=(1;0;0) và AB=(-2;2;1)

Mà (P) chứa A, B và  (P)//Ox 

n(P)=u.AB=(0;-1;2)

Vậy phương trình mặt phẳng (P) là:

 y-2z+2=0

Câu 21

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng (P): 4x-z+3=0  Véc-tơ nào dưới đây là một véctơ chỉ phương của đường thẳng d?

Lời giải

Đáp án C

Vì d(P) suy ra ud=n(P)=(4;0;-1)

Câu 22

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(a;0;0), B(0;b;0), C(0;0;c) với a, b, c là các số thực dương thay đổi tùy ý sao cho a2+b2+c2=3. Khoảng cách từ O đến mặt  phẳng (ABC) lớn nhất bằng

Lời giải

Đáp án C

Vì OA, OB, OC đôi một vuông góc với nhau 1d2=1OA2+1OB2+1OC2

Với d là khoảng cách từ  O  -> (ABC) suy ra 1d2=1a2+1b2+1c2

Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki dạng phân thức, ta có    x2a+y2b+z2cx+y+z2a+b+c

Vậy d max =13

4.6

2911 Đánh giá

50%

40%

0%

0%

0%