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: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (P):x - 2y - 3z - 2 = 0. Đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng (P) có một vectơ chỉ phương có tọa độ là:

    Mặt phẳng (P) có một vectơ pháp tuyến là \overrightarrow{n} = (1; - 2; -
3).

    Do d\bot(P) nên vectơ \overrightarrow{n} = (1; - 2; - 3) cũng là một vectơ chỉ phương của d.

  • Câu 2: Vận dụng

    Trong không gian Oxyz, cho điểm M( - 1;0;3). Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng (P) đi qua điểm M và cắt các trục Ox,Oy,Oz lần lượt tại A,B,C sao cho 3OA = 2OB = OC eq 0?

    Từ giả thiết, ta có thể coi A(2a;0;0),B(0;3b;0),C(0;0;6c) (với |a| = |b| = |c| eq 0).

    Khi đó, phương trình mặt phẳng (P) là \frac{x}{2a} + \frac{y}{3b} + \frac{z}{6c} =1.

    Do (P) đi qua M(−1; 0; 3) nên -\frac{1}{2a} + \frac{1}{2c} = 1.

    Theo trên có c = ±a, kết hợp với phương trình vừa thu được, ta suy ra a = −1, c = 1.

    Cũng theo trên, b = ±a, nên có 2 giá trị của b.

    Suy ra có 2 bộ (a, b, c) thỏa mãn, hay có 2 mặt phẳng thỏa yêu cầu đề bài.

  • Câu 3: Thông hiểu

    Cho hai đường thẳng \left( {d'} ight)\left\{ \begin{array}{l}x = 3 - 2t\\y = 1 + t\\z =  - 2 - t\end{array} ight.\,\,;\,\,\,\,\,\left( {d''} ight)\left\{ \begin{array}{l}x = m - 3\\y = 2 + 2m\\z = 1 - 4m\end{array} ight.\,\,;t,\,\,m \in \mathbb{R}

    Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) qua (d’)và song song với (d’’).

     Vì (P) đi qua (d’) nên (P) nhận VTCP của (d’) làm 1 VTCP

    VTCP\left( P ight):\overrightarrow a  = \left( { - 2,1, - 1} ight)

    Vì (P) song song với (d’’) nên (P) có VTCP thứ hai là :

    VTCP\left( P ight):\overrightarrow b  = \left( {1,2, - 4} ight)

    Từ đây, ta suy ra VTPT của (P) chính là tích có hướng của 2 VTCP và :

    VTPT\left( P ight):\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } ight] = \left( {2,9,5} ight)

    Lấy điểm A(3,1,-2) trên đường thẳng (d’) mà (d’) nằm trong (P) nên ta có được A cũng phải thuộc (P):

    \begin{array}{l}A\left( {3,1, - 2} ight) \in \left( P ight) \Rightarrow \left( {x - 3} ight)2 + \left( {y - 1} ight)9 + \left( {z + 2} ight)5 = 0\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \Rightarrow \left( P ight):2x + 9y + 5z - 5 = 0\end{array}

  • Câu 4: Vận dụng

    Với giá trị nào của thì hai mặt phẳng sau song song:

    \left( P ight):(m - 2)x - 3my + 6z - 6 = 0;\,\,\,\,\,\left( Q ight):(m - 1)x + 2y + (3 - m)z + 5 = 0

    Áp dụng điều kiện để 2 mp song song, ta xét:

    {A_1}{B_2} - {A_2}{B_1} = \left( {m - 2} ight)2 + \left( {m - 1} ight)3m = 3{m^2} - m - 4 = 0

    \Leftrightarrow m =  - 1,m = \frac{4}{3}

    {B_1}{C_2} - {B_2}{C_1} =  - 3m\left( {3 - m} ight) - 2.6 = 3{m^2} - 9m - 12 = 0

    \Leftrightarrow m =  - 1,m = 4

    {C_1}{A_2} - {C_1}{A_1} = 6\left( {m - 1} ight) - \left( {3 - m} ight)\left( {m - 2} ight) = {m^2} + m = 0

    \Leftrightarrow m =  - 1,m = 0

    Với m=-1 thoả mãn cả 3 điều kiện trên \Rightarrow \left( P ight)//\left( Q ight)

  • Câu 5: Vận dụng cao

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho 2 điểm A(−2; 1; 3), B(3; −2; 4), đường thẳng d:\frac{x - 1}{2} = \frac{y
- 6}{11} = \frac{z + 1}{- 4}và mặt phẳng (P): 41x − 6y + 54z + 49 = 0. Đường thẳng (d) đi qua B, cắt đường thẳng ∆ và mặt phẳng (P) lần lượt tại C và D sao cho thể tích của 2 tứ diện ABCOOACD bằng nhau, biết (d) có một vectơ chỉ phương là \overrightarrow{u} = (4;b;c). Tính b + c.

    Hình vẽ minh họa

    Ta có 1 = \frac{V_{OABC}}{V_{OACD}} =\dfrac{\dfrac{1}{3}d\left( O;(ABC) ight).S_{ABC}}{\dfrac{1}{3}d\left(O;(ACD) ight).S_{ACD}} = \dfrac{S_{ABC}}{S_{ACD}} =\frac{BC}{CD}

    Nên BC = CD. Vì C ∈ ∆ \Rightarrow C(2t +
1;11t + 6; - 4t - 1)

    C là trung điểm của BD nên D(4t - 1;22t +
14; - 8t - 6).

    Điểm D ∈ (P) nên 41(4t − 1) − 6(22t + 14) + 54(−8t − 6) + 49 = 0 ⇔ t = −1

    ⇒ C(−1; −5; 3).

    \overrightarrow{CB} = (4;3;1) =
\overrightarrow{u} là vectơ chỉ phương của đường thẳng d.

    Vậy b = 3, c = 1 ⇒ b + c = 4

  • Câu 6: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A( - 1; - 2;1),B( - 4;2; - 2), C( - 1; - 1; - 2),D( - 5; - 5;2). Tính khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (ABC).

    Ta có \overrightarrow{\ AB} = ( - 3;4; -
3),\overrightarrow{AC} = (0;1; - 3)

    \Rightarrow \left\lbrack
\overrightarrow{\ AB};\overrightarrow{AC} ightbrack = ( - 9; - 9; -
3)

    Mặt phẳng (ABC) đi qua A( - 1; - 2;1) và nhận \overrightarrow{n} = (3;3;1) là vectơ pháp tuyến có phương trình tổng quát là 3x +
3y + z + 8 = 0.

    Khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (ABC) là:

    d = d\left( D;(ABC) ight) = \frac{| -
15 - 15 + 2 + 8|}{\sqrt{3^{2} + 3^{2} + 1^{2}}} =
\frac{20}{\sqrt{19}}.

  • Câu 7: Vận dụng cao

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P) có phương trình dạng Ax + By + Cz + D = 0, (A,B,C,D \in Z) và có UCLN\left( |A|,|B|,|C|,|D| ight) = 1. Để mặt phẳng (P) đi qua điểm B(1;2; - 1) và cách gốc tọa độ O một khoảng lớn nhất thì đẳng thức nào sau đây đúng?

    Mặt phẳng (P) đi qua điểm B(1; 2; −1) suy ra A + 2B − C + D = 0 (1).

    Khi đó:

    d\left( O;(P) ight) =
\frac{|D|}{\sqrt{A^{2} + B^{2} + C^{2}}} = \frac{|A + 2B -
C|}{\sqrt{A^{2} + B^{2} + C^{2}}}

     

    \leq \frac{\sqrt{\left\lbrack 1^{2} +
2^{2} + ( - 1)^{2} ightbrack\left( A^{2} + B^{2} + C^{2}
ight)}}{\sqrt{A^{2} + B^{2} + C^{2}}} = \sqrt{6}

    Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi:

    \left\{ \begin{matrix}A + 2B - C + D = 0 \\\dfrac{A}{1} = \dfrac{B}{2} = \dfrac{C}{- 1} \\\end{matrix} ight.\  \Rightarrow \left\{ \begin{matrix}D = - 3B \\B = 2A = - 2C \\A;B;C\mathbb{\in Z} \\\end{matrix} ight.

    Từ đó tìm được A = - C = 1,B = 2,D = -
6 hoặc A = - C = - 1,B = - 2,D =
6.

    Vậy A^{2} + B^{2} + C^{2} + D^{2} =
42.

  • Câu 8: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, hãy tính pq lần lượt là khoảng cách từ điểm M(5; - 2;0) đến mặt phẳng (Oxz) và mặt phẳng (P):3x - 4z + 5 = 0?

    Do mặt phẳng (Oxz) có phương trình y = 0 nên

    p = d\left( M;(Oxz) ight) = \frac{| -
2|}{\sqrt{0^{2} + 1^{2} + 0^{2}}} = 2

    Do mặt phẳng (P) có phương trình 3x − 4z + 5 = 0 nên

    q = d\left( M;(P) ight) = \frac{|3.5 -
4.0 + 5|}{\sqrt{3^{2} + 0^{2} + ( - 4)^{2}}} = 4

  • Câu 9: Nhận biết

    Gọi O là tâm của hình lập phương ABCD.A'B'C'D'. Khẳng định nào sau đây đúng?

    Hình vẽ minh họa

    Theo quy tắc hình hộp ta có: \overrightarrow{AC'} = \overrightarrow{AB} +
\overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'}

    O là trung điểm của AC' suy ra \overrightarrow{AO} =
\frac{1}{2}\overrightarrow{AC'} = \frac{1}{2}\left(
\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AA'}
ight)

  • Câu 10: Thông hiểu

    Cho tứ diện ABCD. Đặt \overrightarrow{AB} =
\overrightarrow{a};\overrightarrow{AD} =
\overrightarrow{b};\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{c}. Gọi M là trung điểm của BC. Trong các đẳng thức sau, đẳng thức nào đúng?

    Hình vẽ minh họa

    Vì M là trung điểm của BC nên suy ra \overrightarrow{BM} =
\frac{1}{2}\overrightarrow{BC}

    Ta có: \overrightarrow{DM} =
\overrightarrow{DA} + \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BM} =
\overrightarrow{AB} - \overrightarrow{AD} +
\frac{1}{2}\overrightarrow{BC}

    = \overrightarrow{AB} -
\overrightarrow{AD} + \frac{1}{2}\left( \overrightarrow{BA} +
\overrightarrow{AC} ight) = \frac{1}{2}\overrightarrow{AB} +
\frac{1}{2}\overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AD}

    = \frac{1}{2}\overrightarrow{a} +
\frac{1}{2}\overrightarrow{b} - \overrightarrow{c} = \frac{1}{2}\left(
\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} - 2\overrightarrow{c}
ight)

  • Câu 11: Vận dụng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(0;1;0),B(2;2;2),C( - 2;3;1) và đường thẳng d:\frac{x - 1}{2} = \frac{y + 2}{- 1}
= \frac{z - 3}{2}. Tìm điểm M thuộc đường thẳng d để thể tích của tứ diện MABC bằng 3.

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

    \Rightarrow \overrightarrow{n_{(ABC)}} =
\left\lbrack \overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} ightbrack = ( -
3; - 6;6)

    Phương trình mặt phẳng (ABC):x + 2(y - 1)
- 2z = 0

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

    Dễ thấy tam giác ABC vuông tại A suy ra

    S_{ABC} = \frac{1}{2}AB.AC = \frac{9}{2}
\Rightarrow d\left( M;(ABC) ight) = \frac{3V_{M.ABC}}{S_{ABC}} =
2

    M \in d \Rightarrow M(2t + 1; - t -
2;2t + 3)

    d\left( M;(ABC) ight) = \frac{| - 4t -10|}{3} \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix}t = - \dfrac{5}{4} \\t = - \dfrac{17}{4} \\\end{matrix} ight.

    Với t = - \frac{5}{4} \Rightarrow M\left(
- \frac{3}{2}; - \frac{3}{4};\frac{1}{2} ight)

    Với t = - \frac{17}{4} \Rightarrow
M\left( \frac{15}{2};\frac{9}{4}; - \frac{11}{2} ight)

  • Câu 12: Thông hiểu

    Trong không gian, cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D'. Góc giữa hai vectơ \overrightarrow{BD}\ \overrightarrow{B'C} bằng

    Hình vẽ minh họa

    Ta có: \overrightarrow{BD}\  = \ \
\overrightarrow{B'D'}. Do đó,

    \left( \overrightarrow{BD}\ ,\
\overrightarrow{B'C} ight)\  = \ \left(
\overrightarrow{B'D'}\ ,\ \overrightarrow{B'C} ight)\  =
\widehat{\ D'B'C}

    B'C\  = \ CD'\  = \
D'B'nên tam giác B'CD'là tam giác đều.

    Suy ra \widehat{\ D'B'C}\  = \
60{^\circ}

    Vậy \left( \overrightarrow{BD}\ ,\
\overrightarrow{B'C} ight)\  = \ 60{^\circ}

  • Câu 13: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, góc giữa hai mặt phẳng (Oxy)(Oyz) bằng:

    Ta có: góc giữa hai mặt phẳng (Oxy)(Oyz) bằng: 90^{0}.

  • Câu 14: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A( - 1; - 1;3), B(0;2;0) C(5; - 2;1). Điểm D(a;b;c) sao cho tứ giác ABCD là hình bình hành. Tính S = a + b + c?

    Đáp án: 3

    Đáp án là:

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A( - 1; - 1;3), B(0;2;0) C(5; - 2;1). Điểm D(a;b;c) sao cho tứ giác ABCD là hình bình hành. Tính S = a + b + c?

    Đáp án: 3

    Gọi D = (x;y;z) \Rightarrow \overrightarrow{DC} = (5 - x; - 2 -
y;1 - z)

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

    ABCD là hình bình hành nên \overrightarrow{AB} =
\overrightarrow{DC}

    \Rightarrow \left\{ \begin{matrix}
5 - x = 1 \\
- 2 - y = 3 \\
1 - z = - 3 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = 4 \\
y = - 5 \\
z = 4 \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow D(4; - 5;4).

    Vậy S = a + b + c = 3.

  • Câu 15: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(0;6;0),B(0;0; - 2);C( - 3;0;0). Phương trình mặt phẳng (P) đi qua ba điểm A;B;C là:

    Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn \frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} =
1.

    Ta có \frac{x}{3} + \frac{y}{- 6} +
\frac{z}{2} = 1

    \Leftrightarrow - 2x + y - 3z =
6

    \Leftrightarrow 2x - y + 3z + 6 =
0

  • Câu 16: Thông hiểu

    Cho lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'. Đặt \overrightarrow{AA'} =
\overrightarrow{u};\overrightarrow{AB} =
\overrightarrow{v};\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{w}. Biểu diễn vectơ \overrightarrow{BC'} qua các vectơ \overrightarrow{u};\overrightarrow{v};\overrightarrow{w}. Chọn đáp án đúng?

    Ta có:

    \overrightarrow{BC'} =
\overrightarrow{BC} + \overrightarrow{CC'} = \overrightarrow{BA} +
\overrightarrow{AC} + \overrightarrow{CC'}

    = - \overrightarrow{v} +
\overrightarrow{w} + \overrightarrow{u} = \overrightarrow{u} -
\overrightarrow{v} + \overrightarrow{w}

    Vậy đáp án đúng là: \overrightarrow{BC'} = \overrightarrow{u} -
\overrightarrow{v} + \overrightarrow{w}.

  • Câu 17: Nhận biết

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng (d):\frac{x + 1}{1} = \frac{y}{2} = \frac{z +
2}{3}. Trong các vectơ sau, vectơ nào là vectơ chỉ phương của đường thẳng (d)?

    Phương trình chính tắc của đường thẳng có dạng:

    \frac{x - x_{0}}{a} = \frac{y - y_{0}}{b}
= \frac{z - z_{0}}{c} với a.b.c
eq 0.

    Vectơ chỉ phương \overrightarrow{\mathbf{u}}\mathbf{=}\left(
\mathbf{a}\mathbf{;}\mathbf{b}\mathbf{;}\mathbf{c}
ight).

  • Câu 18: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, mặt phẳng (Oxz) có phương trình là

    Mặt phẳng (Oxz) đi qua điểm O(0;0;0) và nhận \overrightarrow{j} = (0;1;0) là một véc-tơ pháp tuyến nên phương trình của mặt phẳng (Oxz)(Oxz).

  • Câu 19: Vận dụng

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(1;2;3),B(2;1;5),C(2;4;2). Xét tính đúng sai của các khẳng định sau:

    a) Tọa độ trung điểm của AB\left( \frac{3}{2};\frac{3}{2};4
ight). Đúng||Sai

    b) \overrightarrow{OA} +
\overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} = (5;7;10). Đúng||Sai

    c) Góc giữa hai đường thẳng ABAC bằng 30^{\circ}. Đúng||Sai

    d) Điểm I(a;b;c) nằm trên mặt phẳng (Oxz) thỏa mãn T = |3\overrightarrow{IB} -
\overrightarrow{IC}| đạt giá trị nhỏ nhất. Khi đó a - 2b + 2c = 15. Sai||Đúng

    Đáp án là:

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(1;2;3),B(2;1;5),C(2;4;2). Xét tính đúng sai của các khẳng định sau:

    a) Tọa độ trung điểm của AB\left( \frac{3}{2};\frac{3}{2};4
ight). Đúng||Sai

    b) \overrightarrow{OA} +
\overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} = (5;7;10). Đúng||Sai

    c) Góc giữa hai đường thẳng ABAC bằng 30^{\circ}. Đúng||Sai

    d) Điểm I(a;b;c) nằm trên mặt phẳng (Oxz) thỏa mãn T = |3\overrightarrow{IB} -
\overrightarrow{IC}| đạt giá trị nhỏ nhất. Khi đó a - 2b + 2c = 15. Sai||Đúng

    a) Đúng: Gọi I là trung điểm AB.

    Ta có \left\{ \begin{matrix}
  {x_I} = \dfrac{{{x_A} + {x_B}}}{2} = \dfrac{{1 + 2}}{2} = \dfrac{3}{2} \hfill \\
  {y_I} = \dfrac{{{y_A} + {y_B}}}{2} = \dfrac{{2 + 1}}{2} = \dfrac{3}{2} \hfill \\
  {z_I} = \dfrac{{{z_A} + {z_B}}}{2} = \dfrac{{3 + 5}}{2} = 4 \hfill \\ 
\end{matrix}  ight. \Rightarrow I\left( {\dfrac{3}{2};\dfrac{3}{2};4} ight)

    b) Đúng: Ta có \overrightarrow{OA} +
\overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} = (5;7;10).

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

    \cos(AB,AC) =\cos(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}) =\frac{|\overrightarrow{AB} \cdot\overrightarrow{AC}|}{|\overrightarrow{AB}| \cdot|\overrightarrow{AC}|}

    = \frac{|1 \cdot 1 + ( - 1) \cdot 2 + 2
\cdot ( - 1)|}{\sqrt{1^{2} + ( - 1)^{2} + 2^{2}} \cdot \sqrt{1^{2} +
2^{2} + ( - 1)^{2}}} = \frac{1}{2}

    Suy ra (AB,AC) = 60^{\circ}.

    d) Sai: Gọi K(x;y;z) thỏa mãn 3\overrightarrow{KB} - \overrightarrow{KC} =
\overrightarrow{0}

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}3(2 - x) - (2 - x) = 0 \\3(1 - y) - (4 - y) = 0 \\3(5 - z) - (2 - z) = 0 \\\end{matrix} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}x = 2 \\y = - \dfrac{1}{2} \\z = \dfrac{13}{2} \\\end{matrix} ight.\  ight.

    Suy ra K\left( 2; -
\frac{1}{2};\frac{13}{2} ight).

    Khi đó T = |3\overrightarrow{IB} -
\overrightarrow{IC}| = |3\overrightarrow{IK} + 3\overrightarrow{KB} -
\overrightarrow{IK} - \overrightarrow{KC}| = |2\overrightarrow{IK}| =
2IK.

    T đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi I là hình chiếu của K trên (Oxz) suy ra I(2;0;\frac{13}{2} )..

    Suy ra a = 2,b = 0,c =
\frac{13}{2}.

    Vậy a - 2b + 2c = 15.

  • Câu 20: 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)

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
  • 31 lượt xem
Sắp xếp theo