Đề kiểm tra 15 phút Chương 3 Phương pháp tọa độ trong không gian

Mô tả thêm: Bài kiểm tra 15 phút Phương pháp tọa độ trong không gian gồm 4 mức độ được thay đổi ngẫu nhiên, giúp bạn đọc rèn luyện củng cố kiến thức tốt hơn.
  • Thời gian làm: 15 phút
  • Số câu hỏi: 20 câu
  • Số điểm tối đa: 20 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
Mua gói để Làm bài
  • Câu 1: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm M(2;3; - 1),N( - 1;1;1),P(1;m - 1;2). Tìm giá trị của tham số m để tam giác MNP vuông tại N?

    Ta có: \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{MN} = ( - 3; - 2;2) \\
\overrightarrow{NP} = (2;m - 2;1) \\
\end{matrix} ight..

    Tam giác MNP vuông tại N \Leftrightarrow
\overrightarrow{MN}.\overrightarrow{NP} = 0 \Leftrightarrow - 6 - 2(m -
2) + 2 = 0 \Leftrightarrow m = 0

    Vậy đáp án cần tìm là m = 0.

  • Câu 2: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(2;3; - 1)B( - 4;1;9). Tìm tọa độ vectơ \overrightarrow{AB} ?

    Ta có:

    \overrightarrow{AB} = ( - 4 - 2;1 - 3;9
+ 1) = ( - 6; - 2;10)

    Vậy đáp án đúng là: \overrightarrow{AB} =
( - 6; - 2;10).

  • Câu 3: Vận dụng

    Trong không gian Oxyz, tìm tập hợp các điểm cách đều cặp mặt phẳng sau đây: 4x - y - 2z - 3 = 0;4x - y - 2z - 5 =
0.

    Gọi điểm

    A (0; −3; 0) ∈ 4x − y − 2z − 3 = 0 (α)

    B (0; −5; 0) ∈ 4x − y − 2z − 5 = 0 (β)

    Mặt phẳng cách đều hai mặt phẳng trên có dạng: 4x − y − 2z + m = 0 (γ).

    Để mp (γ) cách đều hai mp trên thì d (A; (β)) = 2d (A; (γ)) ⇔ |m + 3| = 1

    ⇔ m = −2 hoặc m = −4

    Mặt khác điểm hai điểm A; B phải nằm về hai phía của mp (γ).

    Với m = −2 ta có (4 .0 + 3 – 2.0 − 2) (4.0 + 5 – 2.0 − 2) > 0 nên A; B cùng phía.

    Với m = −4 ta có (4 .0 + 3 – 2.0 − 4) (4.0 + 5 – 2.0 − 4) < 0 nên A; B khác phía.

    Vậy phương trình mặt phẳng cần tìm là 4x − y − 2z − 4 = 0 (γ).

  • Câu 4: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (\alpha) cắt các trục tọa độ tại A,B,C. Biết trọng tâm của tam giác ABCG( -
1; - 3;2). Mặt phẳng (\alpha) song song với mặt phẳng nào sau đây?

    Gọi A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c) là giao điểm với ba trục tọa độ.

    Do G là trọng tâm tam giác ABC nên \left\{ \begin{matrix}
x_{A} + x_{B} + x_{C} = 3x_{G} \\
y_{A} + y_{B} + y_{C} = 3y_{G} \\
z_{A} + z_{B} + z_{C} = 3z_{G} \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
a = - 3 \\
b = - 9 \\
c = 6 \\
\end{matrix} ight.

    Vậy phương trình mặt phẳng (\alpha)\frac{x}{- 3} + \frac{y}{- 9} + \frac{z}{6} =
1 \Leftrightarrow 6x + 2y - 3z + 18
= 0

    Vậy mặt phẳng song song với (\alpha) trong các đáp án đã cho là 6x + 2y - 3z - 1 = 0.

  • Câu 5: Thông hiểu

    Trong không gian Oxyz, cho tam giác ABCA(2, - 2,1),B( - 4,2,4),C( - 4,0,1). Các khẳng định dưới đây, khẳng định nào đúng, khẳng định nào sai?

    a) M\left( - 1,0,\frac{5}{2}
ight) là trung điểm của BC. Sai||Đúng

    b) G(-2,0,2) là trọng tâm tam giác ABC. Đúng||Sai

    c) N(8; - 6; - 2) là điểm đối xứng của B qua A. Đúng||Sai

    d) Tọa độ điểm E( - 14;8;11) thỏa B là trọng tâm tam giác AOE. Đúng||Sai

    Đáp án là:

    Trong không gian Oxyz, cho tam giác ABCA(2, - 2,1),B( - 4,2,4),C( - 4,0,1). Các khẳng định dưới đây, khẳng định nào đúng, khẳng định nào sai?

    a) M\left( - 1,0,\frac{5}{2}
ight) là trung điểm của BC. Sai||Đúng

    b) G(-2,0,2) là trọng tâm tam giác ABC. Đúng||Sai

    c) N(8; - 6; - 2) là điểm đối xứng của B qua A. Đúng||Sai

    d) Tọa độ điểm E( - 14;8;11) thỏa B là trọng tâm tam giác AOE. Đúng||Sai

    a) Sai: Do tọa độ trung điểm M của đoạn thẳng AB

    M\left( \frac{- 4 + ( - 4)}{2};\frac{2 +0}{2};\frac{4 + 1}{2} ight) hay M\left( - 4;1;\frac{5}{2}ight)

    b) Đúng: Do tọa độ trọng tâm G của tam giác ABC

    G\left( \frac{2 + ( - 4) + ( -4)}{3};\frac{- 2 + 2 + 0}{3};\frac{1 + 4 + 1}{3} ight) hay G(- 2;0;2)

    c) Đúng: N là điểm đối xứng của B qua A thì B là trung điểm AN.

    \left\{ \begin{matrix}x_{B} = \dfrac{x_{A} + x_{N}}{2} \\y_{B} = \dfrac{y_{A} + y_{N}}{2} \\z_{B} = \dfrac{z_{A} + z_{N}}{2} \\\end{matrix} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}x_{N} = 2x_{B} - x_{A} \\y_{N} = 2y_{B} - y_{A} \\z_{N} = 2z_{B} - z_{A} \\\end{matrix} ight.\  ight.

     \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x_{N} = 8 \\
y_{N} = - 6 \\
z_{N} = - 2 \\
\end{matrix} ight. \Rightarrow N(8; - 6; - 2) 

    d) Đúng: B là trọng tâm tam giác AOE.

     \left\{ \begin{matrix}x_{B} = \dfrac{x_{A} + x_{O} + x_{E}}{3} \\y_{B} = \dfrac{y_{A} + y_{O} + y_{E}}{3} \\z_{B} = \dfrac{z_{A} + z_{O} + z_{E}}{3} \\\end{matrix} ight. \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x_{E} = 3x_{B} - x_{A} - x_{O} \\
y_{E} = 2y_{B} - y_{A} - y_{O} \\
z_{E} = 3z_{B} - z_{A} - z_{O} \\
\end{matrix} ight. 

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x_{E} = - 14 \\
y_{E} = 8 \\
z_{E} = 11 \\
\end{matrix} \Rightarrow E( - 14;8;11) ight.

  • Câu 6: Vận dụng

    Trong không gian Oxyz, cho điểm I(1; 1; 1). Phương trình mặt phẳng (P) cắt trục Ox, Oy, Oz lần lượt tại A, B, C (không trùng với gốc tọa độ O) sao cho I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC?

    Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận
    Đáp án là:

    Trong không gian Oxyz, cho điểm I(1; 1; 1). Phương trình mặt phẳng (P) cắt trục Ox, Oy, Oz lần lượt tại A, B, C (không trùng với gốc tọa độ O) sao cho I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC?

    Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận
  • Câu 7: Vận dụng

    Cho tam giác ABC vuông tại A và có hai đỉnh B;C nằm trên mặt phẳng (P). Gọi A' là hình chiếu vuông góc của đỉnh A lên (P). Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?

    Nếu A nằm trên (P) tức A’ trùng với A thì tam giác A’BC có góc A vuông, nếu A không nằm trên (P) thì

    \overrightarrow{A'B}.\overrightarrow{A'C}
= \overrightarrow{A'A}.\overrightarrow{A'C} +
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{A'C}

    =
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{A'C} =
\overrightarrow{AB}.\left( \overrightarrow{A'A} +
\overrightarrow{AC} ight)

    =
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{A'A} = -
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AA'} < 0 suy ra góc \widehat{BA'C} là góc tù.

  • Câu 8: Thông hiểu

    Cho lăng trụ đứng ABC.A'B'C', điểm M trên CC' sao cho \overrightarrow{MC} = -
\frac{1}{3}\overrightarrow{MC'}. Đặt \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{a},\ \
\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{b},\ \ \overrightarrow{AA'} =
\overrightarrow{c}. Khẳng định nào dưới đây là đúng ?

    Hình vẽ minh họa

    Ta có

    \overrightarrow{A'M} =
\overrightarrow{A'C} + \overrightarrow{CM}

    = \overrightarrow{A'A} +
\overrightarrow{A'C'} +
\frac{1}{4}\overrightarrow{AA'}

    = - \overrightarrow{AA'} +\overrightarrow{AC} + \frac{1}{4}\overrightarrow{AA'}

    = \overrightarrow{AC} -
\frac{3}{4}\overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{b} -
\frac{3}{4}\overrightarrow{c}

  • Câu 9: Thông hiểu

    Tìm tọa độ giao điểm của đường thẳng d:\frac{x - 12}{4} = \frac{y - 9}{3} = \frac{z -
1}{1} và mặt phẳng (P):3x + 5y - z
- 2 = 0?

    Gọi I là giao điểm của d và (P).

    Ta có I \in d \Leftrightarrow I(4t +
12;3t + 9;t + 1)

    I \in (P) \Leftrightarrow 3(4t + 12) +
5(3t + 9) - (t + 1) - 2 = 0

    \Leftrightarrow 26t = - 78
\Leftrightarrow t = - 3

    Suy ra I(0;0; - 2)

  • Câu 10: Vận dụng cao

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(1; - 1;1),B(0;1; - 2) và điểm M thay đổi trên mặt phẳng tọa độ Oxy. Tìm giá trị lớn nhất của |MA - MB|?

    Thay tọa độ của A, B vào phương trình mặt phẳng (Oxy): z = 0, ta có 1.( - 2) = - 2 < 0

    ⇒ A, B nằm về hai phía của (Oxy).

    Gọi A’ là điểm đối xứng của A qua (Oxy).

    Khi đó ta có: |MA - MB| = |MA' - MB|
\leq A'B

    Suy ra |MA - MB| lớn nhất bằng A’B khi và chỉ khi M là giao điểm của A’B và (Oxy).

    Ta có A'(1; - 1; - 1) \Rightarrow
A'B = \sqrt{( - 1)^{2} + 2^{2} + ( - 1)^{2}} =
\sqrt{6}.

  • Câu 11: Nhận biết

    Phương trình tổng quát của mặt phẳng qua A(3,-1, 2), B(4, -2, -1), C(2, 0, 2) là:

     Theo đề bài, ta có được các vecto sau:

    \begin{array}{l}\overrightarrow {AB}  = \left( {1, - 1, - 3} ight),\overrightarrow {AC}  = \left( { - 1,1,0} ight);\\ \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {AB,} \overrightarrow {AC} } ight] = \left( {3,3,0} ight) = 3(1,1,0) = 3\overrightarrow n \end{array}

    Vì mặt phẳng đi qua 3 điểm nên VTPT của mp là tích có hướng của \vec{AB}\vec{AC} .

    Chọn \overrightarrow n  = \left( {1,1,0} ight) làm một vectơ pháp tuyến.

    Phương trình mp (ABC)có dạng x+y+D=0

    (ABC) là mp qua A  \Leftrightarrow 3 - 1 + D = 0 \Leftrightarrow D =  - 2

    Vậy phương trình (ABC): x + y -2=0.

  • Câu 12: Thông hiểu

    Cho hai mặt phẳng (P):2x - y + 2z - 3 =
0(Q):x + my + z - 1 =
0. Tìm tham số m để hai mặt phẳng (P)(Q) vuông góc với nhau.

    Đáp án: 4

    Đáp án là:

    Cho hai mặt phẳng (P):2x - y + 2z - 3 =
0(Q):x + my + z - 1 =
0. Tìm tham số m để hai mặt phẳng (P)(Q) vuông góc với nhau.

    Đáp án: 4

    Ta có: \overrightarrow{n_{P}} = (2; -1;2);\overrightarrow{n_{Q}} = (1;m;1)

    Để hai mặt phẳng (P)(Q)vuông góc với nhau thì \overrightarrow{n_{P}}\bot\overrightarrow{n_{Q}}.

    \Leftrightarrow 2.1 - 1.m + 2.1 = 0
\Leftrightarrow m = 4.

  • Câu 13: Vận dụng cao

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho A(1; −1; 2), B(−2; 0; 3), C(0; 1; −2). Điểm M(a; b; c) là điểm thuộc mặt phẳng (Oxy) sao cho biểu thức S = \overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} +
2\overrightarrow{MB}.\overrightarrow{MC} +
3\overrightarrow{MC}.\overrightarrow{MA} đạt giá trị nhỏ nhất. Khi đó, T = 12a + 12b + c có giá trị là:

    Chọn I sao cho 4\overrightarrow{IA} + 3\overrightarrow{IB} +
5\overrightarrow{IC} = \overrightarrow{0}

    Ta tính được I\left( -
\frac{1}{6};\frac{1}{12};\frac{7}{12} ight)

    Ta thấy

    \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} = \left( \overrightarrow{MI} +
\overrightarrow{IA} ight).\left( \overrightarrow{MI} +
\overrightarrow{IB} ight) \\
\overrightarrow{MB}.\overrightarrow{MC} = \left( \overrightarrow{MI} +
\overrightarrow{IB} ight).\left( \overrightarrow{MI} +
\overrightarrow{IC} ight) \\
\overrightarrow{MC}.\overrightarrow{MA} = \left( \overrightarrow{MI} +
\overrightarrow{IC} ight).\left( \overrightarrow{MI} +
\overrightarrow{IA} ight) \\
\end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} = {\overrightarrow{MI}}^{2} +
\overrightarrow{MI}\left( \overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB}
ight) + \overrightarrow{IA}.\overrightarrow{IB} \\
\overrightarrow{MB}.\overrightarrow{MC} = {\overrightarrow{MI}}^{2} +
\overrightarrow{MI}\left( \overrightarrow{IB} + \overrightarrow{IC}
ight) + \overrightarrow{IB}.\overrightarrow{IC} \\
\overrightarrow{MC}.\overrightarrow{MA} = {\overrightarrow{MI}}^{2} +
\overrightarrow{MI}\left( \overrightarrow{IC} + \overrightarrow{IA}
ight) + \overrightarrow{IC}.\overrightarrow{IA} \\
\end{matrix} ight.

    S = 6{\overrightarrow{MI}}^{2} +
\overrightarrow{IA}.\overrightarrow{IB} +
2\overrightarrow{IB}.\overrightarrow{IC} +
3\overrightarrow{IC}.\overrightarrow{IA} + \overrightarrow{MI}\left(
4\overrightarrow{IA} + 3\overrightarrow{IB} + 5\overrightarrow{IC}
ight)

    \Rightarrow S = 6MI^{2} +\underset{CONST}{\overset{4\overrightarrow{IA} + 3\overrightarrow{IB} +5\overrightarrow{IC}}{︸}}

    Do vậy, biểu thức S đạt giá trị nhỏ nhất khi MI nhỏ nhất.

    Vậy M là hình chiếu vuông góc của I\left(
\frac{- 1}{6};\frac{1}{12};\frac{7}{12} ight) lên (Oxy) \Rightarrow M\left( \frac{- 1}{6};\frac{1}{12};0
ight)

    Ta xác định được \left\{ \begin{matrix}a = - \dfrac{1}{6} \\b = \dfrac{1}{12} \\c = 0 \\\end{matrix} ight.\  \Rightarrow T = - 1

  • Câu 14: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng (\alpha):x - 2y + 2z - 3 = 0. Điểm nào sau đây nằm trên mặt phẳng (\alpha)?

    Ta thấy tọa độ điểm Q(1;0;1) thỏa mãn phương trình mặt phẳng (\alpha):x -
2y + 2z - 3 = 0 nên điểm Q nằm trên (\alpha).

  • Câu 15: Nhận biết

    Trong không gian hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai vectơ \overrightarrow{a} = (1; - 2;3)\overrightarrow{b} = ( - 2;1;2). Xác định tích vô hướng \left( \overrightarrow{a} +
\overrightarrow{b} ight).\overrightarrow{b}?

    Ta có: \overrightarrow{a} +
\overrightarrow{b} = ( - 1; - 1;5) nên \left( \overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}
ight).\overrightarrow{b} = - 1.( - 2) + ( - 1).1 + 5.2 =
11

  • Câu 16: Thông hiểu

    Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d_{1}:\frac{x + 1}{3} = \frac{y
- 1}{2} = \frac{z - 2}{- 1}, d_{2}:\frac{x - 1}{- 1} = \frac{y - 1}{2} =
\frac{z + 1}{- 1}. Đường thẳng \Delta đi qua điểm A(1;2;3) vuông góc với d_{1} và cắt đường thẳng d_{2} có phương trình là:

    Đường thẳng d_{2}:\frac{x - 1}{- 1} =
\frac{y - 1}{2} = \frac{z + 1}{- 1} có phương trình tham số là: \left\{ \begin{matrix}
x = 1 - t \\
y = 1 + 2t \\
z = - 1 - t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight)

    Gọi giao điểm của ∆ và d2B(1 - t;1 + 2t; - 1 - t)

    \Rightarrow \overrightarrow{AB} = ( -
t;2t - 1; - t - 4)

    Đường thẳng \Delta\bot d_{1} \Rightarrow
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{u_{d_{1}}} = 0

    \Rightarrow - t.3 + (2t - 1).2 + ( - t -
4)( - 1) = 0

    \Leftrightarrow 2t + 2 = 0
\Leftrightarrow t = - 1

    \Rightarrow \overrightarrow{AB} = (1; -
3; - 3) là 1 vectơ chỉ phương của đường thẳng ∆.

    Phương trình \Delta:\frac{x - 1}{1} =
\frac{y - 2}{- 3} = \frac{z - 3}{- 3}

  • Câu 17: Vận dụng

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho bốn đường thẳng \left( d_{1} ight):\frac{x - 3}{1} = \frac{y +1}{- 2} = \frac{z + 1}{1},\left( d_{2} ight):\frac{x}{1} = \frac{y}{-2} = \frac{z - 1}{1},\left( d_{3} ight):\frac{x - 1}{2} = \frac{y +1}{1} = \frac{z - 1}{1},\left( d_{4} ight):\frac{x}{1} = \frac{y -1}{- 1} = \frac{z - 1}{1}. Số đường thẳng trong không gian cắt cả bốn đường thẳng trên là:

    Kiểm tra vị trí tương đối giữa hai đường thẳng ta thấy (d1) // (d2); (d4) cắt (d2), (d3).

    Gọi (P) là mặt phẳng chứa (d1) và (d2); (Q) là mặt phẳng chứa (d3) và (d4).

    Gọi (∆) là đường thẳng cắt cả 4 đường thẳng trên.

    Ta thấy, (∆) cắt cả (d1), (d2) suy ra (∆) ⊂ (P).

    (∆) cắt cả (d3),(d4) suy ra (∆) ⊂ (Q).

    Mà (d2), (d4) có điểm chung nên (∆) là giao tuyến của (P) và (Q), do đó có duy nhất một đường thẳng thỏa mãn.

  • Câu 18: Thông hiểu

    Trong không gian hệ trục tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC có tọa các điểm A( - 1; - 2;4),B( - 4; - 2;0),C(3; -
2;1). Tính số đo góc B?

    Ta có: \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{BA} = (3;0;4) \\
\overrightarrow{BC} = (7;0;1) \\
\end{matrix} ight.

    \Rightarrow \cos\widehat{B} = \cos\left(
\overrightarrow{BA};\overrightarrow{BC} ight) =
\frac{\overrightarrow{BA}.\overrightarrow{BC}}{\left|
\overrightarrow{BA} ight|.\left| \overrightarrow{BC}
ight|}

    = \frac{3.7 + 0.0 + 4.1}{\sqrt{3^{2} +
0^{2} + 4^{2}}.\sqrt{7^{2} + 0^{2} + 1^{2}}} =
\frac{1}{\sqrt{2}}

    \Rightarrow \widehat{B} =
45^{0}

  • Câu 19: Nhận biết

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, trục Ox có phương trình tham số là

    Trục Ox đi qua O(0; 0; 0) và có véctơ chỉ phương \overrightarrow{i} = (1;0;0) nên có phương trình tham số là \left\{
\begin{matrix}
x = 0 + 1t \\
y = 0 + 0t \\
z = 0 + 0t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight) \Leftrightarrow
\left\{ \begin{matrix}
x = t \\
y = 0 \\
z = 0 \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight).

  • Câu 20: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, đường thẳng đi qua A(2; - 1;3) và nhận \overrightarrow{a} = (1;1; - 1) làm vectơ chỉ phương có phương trình là:

    Đường thẳng đi qua A(2; - 1;3) và nhận \overrightarrow{a} = (1;1; -
1) làm vectơ chỉ phương có phương trình là \left\{ \begin{matrix}
x = 2 + t \\
y = - 1 + t \\
z = 3 - t \\
\end{matrix} ight..

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Đề kiểm tra 15 phút Chương 3 Phương pháp tọa độ trong không gian Kết quả
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu đã làm: 0
  • Điểm tạm tính: 0
  • 71 lượt xem
Sắp xếp theo