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 hệ trục tọa độ Oxyz, cho các điểm A(1;0;3),B(2;3; - 4),C( - 3;1;2). Biết rằng tứ giác ABCD là hình bình hành, khi đó tọa độ điểm D là:

    Giả sử điểm D(x;y;z) ta có ABCD là hình bình hành nên \overrightarrow{AB} =
\overrightarrow{DC}

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
- 3 - x = 1 \\
1 - y = 3 \\
2 - z = - 7 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = - 4 \\
y = - 2 \\
z = 9 \\
\end{matrix} ight.. Vậy tọa độ điểm D( - 4; - 2;9).

  • Câu 2: 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 3: Vận dụng

    Gọi M;N lần lượt là trung điểm của các cạnh AC;BD của tứ diện ABCD. Gọi I là trung điểm của đoạn MN. Tìm giá trị thực của k thỏa mãn đẳng thức vectơ \overrightarrow{IA} + (2k - 1)\overrightarrow{IB}+ k\overrightarrow{IC} + \overrightarrow{ID} =\overrightarrow{0}?

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

    Gọi M;N lần lượt là trung điểm của các cạnh AC;BD của tứ diện ABCD. Gọi I là trung điểm của đoạn MN. Tìm giá trị thực của k thỏa mãn đẳng thức vectơ \overrightarrow{IA} + (2k - 1)\overrightarrow{IB}+ k\overrightarrow{IC} + \overrightarrow{ID} =\overrightarrow{0}?

    Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận
  • Câu 4: Vận dụng

    Cho tứ diện ABCD có A\left( {5,1,3} ight),B\left( {1,6,2} ight),C\left( {5,0,4} ight),D\left( {4,0,6} ight). Mặt phẳng chứa BC và song song với AD có phương trình :

    Theo đề bài, từ các điểm A\left( {5,1,3} ight),B\left( {1,6,2} ight),C\left( {5,0,4} ight),D\left( {4,0,6} ight), ta tính được các vecto tương ứng là: \overrightarrow {BC}  = \left( {4, - 6,2} ight);\overrightarrow {AD}  = \left( { - 1, - 1,3} ight)

    \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {BC} ,\overrightarrow {AD} } ight] = \left( { - 16, - 14, - 10} ight)cùng phương với \overrightarrow n  = \left( {8,7,5} ight)

    Chọn \vec{n} làm vectơ pháp tuyến cho mặt phẳng chứa BC và song song với AD.

    Phương trình (P) có dạng: 8x + 7y + 5z + D = 0

    Mặt khác, điểm B \in \left( P ight) \Leftrightarrow 8 + 42 + 10 + D = 0 \Leftrightarrow D =  - 60

    Vậy phương trình (P): 8x + 7y + 5z - 60 = 0.

  • Câu 5: Vận dụng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba mặt phẳng (P):x - 2y + z - 1 = 0;(Q):x - 2y + z + 8 =0;(R):x - 2y + z - 4 = 0. Một đường thẳng d thay đổi cắt ba mặt (P),(Q),(R) lần lượt tại A,B,C. Tìm giá trị nhỏ nhất của T = AB^{2} + \frac{144}{AC^{2}}.

    Dễ dàng nhận thấy (P)//(Q)//(R).

    Kẻ đường thẳng qua B vuông góc với cả 3 mặt phẳng (P),(Q),(R) cắt (P) tại H và cắt (Q) tại K.

    Ta có BH = d\left( (Q),(P) ight) = 9;HK
= d\left( (P),(R) ight) = 3

    Khi đó ta có:

    T = AB^{2} + \frac{144}{AC^{2}} \geq
2\sqrt{AB^{2}.\frac{144}{AC^{2}}} = 24.\frac{AB}{AC} = 24.\frac{BH}{HK}
= 24.\frac{9}{3} = 72

    Vậy T_{\min} = 72.

  • Câu 6: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho vectơ \overrightarrow{a} = 6.\overrightarrow{i} +
8.\overrightarrow{k} + 7.\overrightarrow{j}. Khi đó tọa độ của \overrightarrow{a} là.

    Do \overrightarrow{a} =
6\overrightarrow{i} + 8\overrightarrow{k} + 7\overrightarrow{j} =
6\overrightarrow{i} + 7\overrightarrow{j} + 8\overrightarrow{k}
\Rightarrow \overrightarrow{a} = (6;\ 7;\ 8).

  • Câu 7: Vận dụng cao

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d:\frac{x - 1}{1} = \frac{y + 2}{- 1} = \frac{z}{-
2}. Mặt phẳng (P) chứa đường thẳng d và tạo với trục tung góc lớn nhất. Biết rằng phương trình (P) có dạng là ax + by + cz + 9 = 0. Tính tổng a + b + c

    Hình vẽ minh họa

    Đường thẳng d đi qua điểm M(1; −2; 0), có véc-tơ chỉ phương \overrightarrow{u} = (1; - 1; - 2)

    Gọi ∆ là đường thẳng đi qua M và song song với trục Oy.

    Phương trình tham số của \Delta:\left\{
\begin{matrix}
x = 1 \\
y = - 2 + t \\
z = 0 \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight)

    Lấy điểm N(1; 2; 0) ∈ ∆.

    Gọi H, K lần lượt là hình chiếu vuông góc của N lên mặt phẳng (P) và đường thẳng d.

    Khi đó \left( (P),d ight) = \left(
(P),\Delta ight) = \widehat{NMH}

    Lại có: \cos\widehat{NMH} = \frac{MH}{NM}
\leq \frac{MK}{NM}

    Vậy \widehat{NMH}lớn nhất khi và chỉ khi H trùng với K

    Suy ra (P) đi qua d và vuông góc với mặt phẳng (Q), ((Q) là mặt phẳng chứa d và song song với Oy).

    Vectơ pháp tuyến của (Q) là \overrightarrow{n_{Q}} = \left\lbrack
\overrightarrow{u},\overrightarrow{j} ightbrack =
(2;0;1)

    Vectơ pháp tuyến của (P) là \overrightarrow{n_{P}} = \left\lbrack
\overrightarrow{n_{Q}},\overrightarrow{u} ightbrack = (1;5; -
2)

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

    \Leftrightarrow x + 5y - 2z + 9 =
0

    Vậy a + b + c = 4

  • Câu 8: Thông hiểu

    Cho hình lập phương ABCD.A_{1}B_{1}C_{1}D_{1} có cạnh a. Gọi M là trung điểm của AD. Tính tích vô hướng \overrightarrow{B_{1}M}.\overrightarrow{BD_{1}}?

    Hình vẽ minh họa

    Ta có: \overrightarrow{BD_{1}} =
\overrightarrow{BA} + \overrightarrow{AD_{1}} = - \overrightarrow{AB} +
\overrightarrow{AA_{1}} + \overrightarrow{AD}

    Ta có: \overrightarrow{B_{1}M} =
\overrightarrow{B_{1}A} + \overrightarrow{AM} hay \overrightarrow{B_{1}M} = - \overrightarrow{AB} -
\overrightarrow{AA_{1}} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AD}

    Do đó \overrightarrow{B_{1}M}.\overrightarrow{BD_{1}} =
AB^{2} - A_{1}A^{2} + \frac{1}{2}AD^{2} = \frac{a^{2}}{2}

  • Câu 9: Thông hiểu

    Trong không gian cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'\overrightarrow{AB} =
\overrightarrow{a};\overrightarrow{AC} =
\overrightarrow{b};\overrightarrow{AA'} =
\overrightarrow{c}. Gọi I là trung điểm của B'C', K là giao điểm của A'IB'D'. Mệnh đề nào sau đây đúng?

    Hình vẽ minh họa

    Vì I là trung điểm của B’C’ suy ra \overrightarrow{A'B'} +
\overrightarrow{A'C'} = 2\overrightarrow{A'I}

    Và K là giao điểm của A'I';B'D' nên theo định lí Talet \Rightarrow
\overrightarrow{A'K} =
\frac{2}{3}\overrightarrow{A'I}

    Ta có: \overrightarrow{AK} =
\overrightarrow{AA'} + \overrightarrow{A'K} =
\overrightarrow{AA'} +
\frac{2}{3}\overrightarrow{A'I}

    = \overrightarrow{AA'} +
\frac{1}{3}\left( \overrightarrow{A'B'} +
\overrightarrow{A'C'} ight) = \frac{1}{3}\overrightarrow{a} +
\frac{1}{3}\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c}

    Khi đó

    \overrightarrow{DK} =
\overrightarrow{DA} + \overrightarrow{AK} = \overrightarrow{CB} +
\overrightarrow{AK} = \left( \overrightarrow{AB} - \overrightarrow{AC}
ight) + \overrightarrow{AK}

    = \overrightarrow{a} -
\overrightarrow{b} + \frac{1}{3}\overrightarrow{a} +
\frac{1}{3}\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} =
\frac{4}{3}\overrightarrow{a} - \frac{2}{3}\overrightarrow{b} +
\overrightarrow{c}

    Vậy \overrightarrow{DK} =
\frac{1}{3}\left( 4\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b} +
3\overrightarrow{c} ight).

  • Câu 10: 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 11: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, tìm phương trình mặt phẳng (\alpha) cắt ba trục Ox,Oy,Oz lần lượt tại ba điểm A( - 3;0;0),B(0;4;0),C(0;0; -
2)?

    Phương trình mặt phẳng (\alpha): \frac{x}{- 3} + \frac{y}{4} + \frac{z}{- 2}
= 1

    \Leftrightarrow 4x - 3y + 6z = -
12

    \Leftrightarrow 4x - 3y + 6z + 12 =
0

  • Câu 12: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm M(1; - 3;4), đường thẳng d:\frac{x + 2}{3} = \frac{y - 5}{- 5} = \frac{z -
2}{- 1} và mặt phẳng (P):2x + z - 2
= 0. Viết phương trình đường thẳng \Delta qua M vuông góc với d và song song với (P).

    Đường thẳng d:\frac{x + 2}{3} = \frac{y -
5}{- 5} = \frac{z - 2}{- 1} có vec tơ chỉ phương \overrightarrow{u_{d}} = (3; - 5; -
1).

    Mặt phẳng (P):2x + z - 2 = 0 có vec tơ pháp tuyến \overrightarrow{n_{(P)}} =
(2;0;1).

    Đường thẳng ∆ vuông góc với d nên vectơ chỉ phương \overrightarrow{u_{d}}\bot\overrightarrow{u_{\Delta}}

    Đường thẳng ∆ song song với (P) nên \overrightarrow{u_{d}}\bot\overrightarrow{u_{\Delta}}

    Ta có \left\lbrack
\overrightarrow{u_{d}};\overrightarrow{n_{(P)}} ightbrack = ( - 5; -
5;10)

    Suy ra vec tơ chỉ phương của đường thẳng ∆ là \overrightarrow{u_{\Delta}} = \frac{-
1}{5}.\left\lbrack \overrightarrow{u_{d}};\overrightarrow{n_{(P)}}
ightbrack = (1;1; - 2)

    Vậy phương trình đường thẳng ∆ là \Delta:\frac{x - 1}{1} = \frac{y + 3}{1} = \frac{z
- 4}{- 2}.

  • Câu 13: Nhận biết

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (\alpha):x - y + 2z = 1. Trong các đường thẳng sau, đường thẳng nào vuông góc với (\alpha).

    Mặt phẳng (\alpha):x - y + 2z =
1 có một vectơ pháp tuyến là \overrightarrow{n_{(\alpha)}} = (1; -
1;2).

    Đường thẳng d_{1} có một vectơ chỉ phương là \overrightarrow{u_{d_{1}}} =
(1; - 1;2) = \overrightarrow{n_{(\alpha)}}

    Suy ra d_{1}\bot(\alpha).

  • Câu 14: Nhận biết

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hình bình hành ABCD. Biết A(2;1; - 3),B(0; - 2;5)C(1;1;3). Diện tích hình bình hành ABCD là:

    Ta có: \overrightarrow{AB} = ( - 2; -
3;8),\overrightarrow{AC} = ( - 1;0;6)

    \Rightarrow \left\lbrack
\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} ightbrack = ( - 18;4; -
3)

    Suy ra diện tích ABCD là:

    S_{ABCD} = \left| \left\lbrack
\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} ightbrack ight| =
\sqrt{349}

  • Câu 15: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABCA(0;0;1),B( - 3;2;0),C(2; - 2;3). Đường cao kẻ từ B của tam giác ABC đi qua điểm nào trong các điểm sau?

    Ta có: \overrightarrow{AB} = ( -
3;2;1),\overrightarrow{AC} = (2; - 2;2)

    \overrightarrow{n} = \left\lbrack
\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AC} ightbrack =
(2;4;2)

    Một vectơ chỉ phương của đường cao kẻ từ B của tam giác ABC\overrightarrow{u} = \frac{1}{12}.\left\lbrack
\overrightarrow{n};\overrightarrow{AC} ightbrack = (1;0; -
1)

    Phương trình đường cao kẻ từ B là: \left\{ \begin{matrix}
x = - 3 + t \\
y = 2 \\
z = - t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight).

    Ta thấy điểm P( - 1;2; - 2) thuộc đường thẳng trên.

  • Câu 16: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho ba điểm M(1;0;0),N(0; - 2;0),P(0;0;1). Tính khoảng cách h từ gốc toạ độ O đến mặt phẳng (MNP)?

    Phương trình tổng quát của mặt phẳng (MNP) có dạng:

    \frac{x}{1} + \frac{y}{- 2} +
\frac{z}{1} = 1 \Leftrightarrow 2x - y + 2z - 2 = 0

    Khoảng cách từ gốc tọa độ (0;0;0) đến (MNP) là: h =
\frac{| - 2|}{\sqrt{4 + 1 + 4}} = \frac{2}{3}

  • Câu 17: Vận dụng cao

    Trong không gian tọa độ Oxyz cho các điểm A(1;2;3),B(2;1;0),C(4; - 3; -
2), D(3; - 2;1),E(1;1; -
1). Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng cách đều 5 điểm trên?

    Hình vẽ minh họa

    Ta có: \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{AB} = (1; - 1; - 3) \\
\overrightarrow{DC} = (1; - 1; - 3) \\
\overrightarrow{AD} = (2; - 4; - 2) \\
\end{matrix} ight.. Suy ra ABCD là hình bình hành.

    \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{AE} = (0; - 1; - 4) \\
\left\lbrack \overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD} ightbrack = ( -
10; - 4; - 2) \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow \overrightarrow{AE}.\left\lbrack
\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD} ightbrack = 12 eq
0nên E.ABCD là hình chóp đỉnh E có đáy ABCD là hình bình hành.

    Gọi G,H,I,K,M,N,P,Q lần lượt là trung điểm các cạnh EA,EB,EC,ED,AB,BC,CD,AD.

    Do đó có 5 mặt phẳng cách đều 5 điểm là:

    Mặt phẳng qua 4 trung điểm của 4 cạnh bên: (GHIK)

    Mặt phẳng qua 4 trung điểm lần lượt của EC, ED, AD, BC: (IKQN)

    Mặt phẳng qua 4 trung điểm của EB, EA, AD, BC: (HGQN)

    Mặt phẳng qua 4 trung điểm của EA, ED, CD, AB: (GKPM)

    Mặt phẳng qua 4 trung điểm của EB, EC, CD, AB: (HIPM)

  • Câu 18: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, điểm nào sau đây thuộc mặt phẳng (Oxy)?

    Do điểm thuộc mặt phẳng (Oxy) nên điểm đó có tọa độ dạng (x;y;0)

    Suy ra điểm (2;2;0) là đáp án cần tìm.

  • Câu 19: Vận dụng

    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}.

    Ta có: \overrightarrow{OA} = (0;2; -
2),\overrightarrow{OB} = (2;2; - 4)

    \Rightarrow \left\lbrack
\overrightarrow{OA},\overrightarrow{OB} ightbrack = ( - 4; - 4; -
4)

    Mặt phẳng (OAB) đi qua O và có vec-tơ pháp tuyến \overrightarrow{n} = - \frac{1}{4}\left\lbrack
\overrightarrow{OA},\overrightarrow{OB} ightbrack = (1;1;1) nên có phương trình x + y + z =
0.

    Ta xác định được \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{AI} = (a;b - 2;c + 2) \\
\overrightarrow{BI} = (a - 2;b - 2;c + 4) \\
\overrightarrow{OI} = (a;\ b;\ c) \\
\end{matrix} ight.

    Theo giả thiết\left\{ \begin{matrix}
AI = BI \\
AI = OI \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
a^{2} + (c + 2)^{2} = (a - 2)^{2} + (c + 4)^{2} \\
(b - 2)^{2} + (c + 2)^{2} = b^{2} + c^{2} \\
\end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
a - c = 4\ \ \ (1) \\
- b + c = - 2\ \ \ (2) \\
\end{matrix} ight.

    Mặt khác I \in (OAB) \Rightarrow a + b +
c = 0\ (3)

    Giải hệ gồm (1), (2) và (3) ta được a =
2,b = 0,c = - 2.

    Vậy I(2;0; - 2) \Rightarrow T = a^{2} +
b^{2} + c^{2} = 8.

  • Câu 20: Nhận biết

    Mệnh đề nào sau đây sai?

    Hai vectơ có độ dài bằng nhau và cùng hướng thì hai vectơ đó bằng nhau.

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
  • 67 lượt xem
Sắp xếp theo