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, điểm nào sau đây thuộc trục tung Oy?

    Điểm thuộc trục tung Oy là M(0; -
10;0).

  • Câu 2: Thông hiểu

    Trong không gian hệ trục tọa độ Oxyz, cho các điểm A(1;0;1),B(2;1; - 2),C( - 1;3;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{BA} =
\overrightarrow{CD}

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x + 1 = - 1 \\
y - 3 = - 1 \\
z - 2 = 3 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = - 2 \\
y = 2 \\
z = 5 \\
\end{matrix} ight.. Vậy tọa độ điểm D( - 2;2;5)

  • Câu 3: Nhận biết

    Hình chiếu vuông góc của điểm A(2; -
1;0) trên mặt phẳng (Oxz) là:

    Hình chiếu vuông góc của điểm A(2; -
1;0) trên mặt phẳng (Oxz) là điểm có tọa độ (2;0;0).

  • Câu 4: Thông hiểu

    Cho tam giác ABC có A\left( {1,2, - 3} ight);\,\,B\left( {2, - 1,4} ight);\,\,\,C\left( {3, - 2,5} ight).

    Viết phương trình chính tắc của cạnh AB.

    (AB) là đường thẳng đi qua A và B nên có 1 vecto chỉ phương:  \overrightarrow {AB}  = \left( {1, - 3,7} ight)

    (AB) đi qua A (1, 2, -3) và nhận vecto \overrightarrow {AB}  = \left( {1, - 3,7} ight) làm 1 VTCP có phương trình chính tắc là:

     \begin{array}{l}AB:x - 1 = \frac{{y - 2}}{{ - 3}} = \frac{{z + 3}}{7}\\ \Leftrightarrow {m{ }}x - 2 = \frac{{y + 1}}{{ - 3}} = \frac{{z - 4}}{7}\\ \Leftrightarrow \,\,x - 1 = \frac{{2 - y}}{3} = \frac{{z + 3}}{7}\end{array}

  • Câu 5: Vận dụng cao

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm A(2;2;0), B(1;0;-2) và mặt

    phẳng(P): x+2y-z-1=0. Gọi M(a;b;c) là điểm thuộc mặt phẳng (P) sao cho MA=MB

    và góc \widehat{ABM} có số đo lớn nhất. Khi đó giá trị a+4b+c bằng ?

    MA=MB nên M thuộc mặt phẳng mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB. Ta có phương trình trung trực của AB là (Q); y+z=0

     M thuộc giao tuyến của hai mặt phẳng (P) và (Q) nên M thuộc đường thẳng

    (d): \left\{\begin{matrix} x=1+3t \\ y=-t \\ z=t \end{matrix}ight..

    Gọi M( 1+3t;-t;t) , ta có \cos\widehat{AMB}=\dfrac{\left | \vec{MA}.\vec{MB} ight | }{MA.MB}=\dfrac{11t^2-2t+1}{11t^2-2t+5}.

    Khảo sát hàm số f(t)=\dfrac{11t^2-2t+1}{11t^2-2t+5} , ta được f(t)=\frac{5}{27} khi t=\frac{1}{11} .

    Suy ra \widehat{AMB}  có số đo lớn nhất khi t=\frac{1}{11} , ta có M(\frac{14}{11}; \frac{-1}{11};\frac{1}{11}).

    Khi đó giá trị a+4b+c=1.

  • Câu 6: Nhận biết

    Ba mặt phẳng x + 2y - z - 6 = 0,2x - y + 3z + 13 = 0,3x - 2y + 3z + 16 = 0 cắt nhau tại điểm A. Tọa độ của điểm A đó là:

     Tọa độ giao điểm của ba mặt phẳng là nghiệm của hệ phương trình :

    \left\{ \begin{array}{l}x + 2y - z - 6 = 0\left( 1 ight)\\2x - y + 3z + 13 = 0\left( 2 ight)\\3x - 2y + 3z + 16 = 0\left( 3 ight)\end{array} ight.

    Giải (1),(2) tính x,y theo z được x =  - z - 4;y = z + 5.

    Thế vào phương trình (3) được z=-3 , từ đó có x =  - 1,y = 2

    Vậy  A(-1,2,-3).

  • Câu 7: Vận dụng

    Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a, \widehat{ABC} = 60^{0}, mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi H,M,N lần lượt là trung điểm các cạnh AB,SA,SDP là giao điểm của (HMN) với CD. Khoảng cách từ trung điểm K của đoạn thẳng SP đến mặt phẳng (HMN) bằng bao nhiêu?

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

    Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a, \widehat{ABC} = 60^{0}, mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi H,M,N lần lượt là trung điểm các cạnh AB,SA,SDP là giao điểm của (HMN) với CD. Khoảng cách từ trung điểm K của đoạn thẳng SP đến mặt phẳng (HMN) bằng bao nhiêu?

    Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận
  • Câu 8: Nhận biết

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d:\left\{ \begin{matrix}
x = 2 - t \\
y = 1 + t \\
z = t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight). Phương trình nào sau đây là phương trình chính tắc của d?

    Đường thẳng d có vectơ chỉ phương \overrightarrow{u} = ( - 1;1;1) và đi qua điểm M(2;1;0). Do đó phương trình chính tắc của d là: \frac{x - 2}{- 1} = \frac{y - 1}{1} =
\frac{z}{1}

  • Câu 9: Thông hiểu

    Trong không gian Oxyz, cho hai vectơ \overrightarrow{u} = (1;1; -
2);\overrightarrow{v} = (1;0;m). Tìm tất cả các giá trị của tham số m để \left( \overrightarrow{u};\overrightarrow{v}
ight) = 45^{0}?

    Ta có: \left(
\overrightarrow{u};\overrightarrow{v} ight) = 45^{0} \Leftrightarrow
\cos\left( \overrightarrow{u};\overrightarrow{v} ight) =
\frac{\sqrt{2}}{2} \Leftrightarrow
\frac{\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v}}{\left| \overrightarrow{u}
ight|.\left| \overrightarrow{v} ight|} =
\frac{\sqrt{2}}{2}

    \Leftrightarrow \frac{1 -
2m}{\sqrt{6}.\sqrt{1 + m^{2}}} = \frac{\sqrt{2}}{2} \Leftrightarrow
\sqrt{3\left( m^{2} + 1 ight)} = 1 - 2m

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}1 - 2m \geq 0 \\3m^{2} + 3 = 1 - 4m + 4m^{2} \\\end{matrix} ight.\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}m \leq \dfrac{1}{2} \\m^{2} - 4m - 2 = 0 \\\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow m = 2 - \sqrt{6}

    Vậy đáp án cần tìm là m = 2 -
\sqrt{6}.

  • Câu 10: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC với A(1;0; - 2), B( - 2;3;4), ,\ C(4; - 6;1). Các khẳng định sau đúng hay sai?

    a) \overrightarrow{OA} =
\overrightarrow{i} - 2\overrightarrow{j}. Sai||Đúng

    b) \overrightarrow{AB} = (3\ ;\  - 3\
;\  - 6). Sai||Đúng

    c) Hình chiếu vuông góc của điểm B trên mặt phẳng tọa độ (Oxy) là điểm B( - 2\ ;\ 3\ ;\ 0). Đúng||Sai

    d) NếuABCD là hình bình hành thì tọa độ điểm D(1; -
3;7). Sai||Đúng

    Đáp án là:

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC với A(1;0; - 2), B( - 2;3;4), ,\ C(4; - 6;1). Các khẳng định sau đúng hay sai?

    a) \overrightarrow{OA} =
\overrightarrow{i} - 2\overrightarrow{j}. Sai||Đúng

    b) \overrightarrow{AB} = (3\ ;\  - 3\
;\  - 6). Sai||Đúng

    c) Hình chiếu vuông góc của điểm B trên mặt phẳng tọa độ (Oxy) là điểm B( - 2\ ;\ 3\ ;\ 0). Đúng||Sai

    d) NếuABCD là hình bình hành thì tọa độ điểm D(1; -
3;7). Sai||Đúng

    Ta có:

    A(1;0; - 2) \Rightarrow \overrightarrow{OA} =
\overrightarrow{i} + 0\overrightarrow{j} - 2\overrightarrow{k} \Rightarrow a) sai.

    \overrightarrow{AB} = \left( x_{B} -
x_{A}\ ;\ y_{B} - y_{A}\ ;\ z_{B} - z_{A} ight)

    \Rightarrow \overrightarrow{AB} = ( - 3\
;\ 3\ ;\ 6) \Rightarrow b) sai.

    c) đúng

    d) Gọi D(x;y;z),

    \overrightarrow{AB} = ( -
3;3;6), \overrightarrow{DC} = (4 -
x; - 6 - y;1 - z)

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

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
4 - x = - 3 \\
- 6 - y = 3 \\
1 - z = 6 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = 7 \\
y = - 9 \\
z = - 5 \\
\end{matrix} ight.

    \Rightarrow D(7\ ;\  - 9\ ;\  -
5).

    Vậy d) sai

  • Câu 11: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, viết phương trình của mặt phẳng (P) đi qua điểm M( - 3; - 2;3) và vuông góc với trục Ox.

    Vì mặt phẳng (P) vuông góc với Ox nên có một vectơ pháp tuyến là vectơ \overrightarrow{i} =
(1;0;0).

    Phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) là

    1\left( x - ( - 3) ight) + 0\left( y -
( - 2) ight) + 0(z - 3) = 0

    \Leftrightarrow x + 3 = 0.

  • Câu 12: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (\alpha) đi qua điểm A(2; - 1;5) và vuông góc với hai mặt phẳng (P):3x - 2y + z + 7 = 0(Q):5x - 4y + 3z + 1 = 0. Phương trình của mặt phẳng (\alpha)

    Ta có các vectơ pháp tuyến của (P) và (Q) là \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{n_{(P)}} = (3; - 2;1) \\
\overrightarrow{n_{(Q)}} = (5; - 4;3) \\
\end{matrix} ight.

    Theo giả thiết mặt phẳng (α) vuông góc với (P) và (Q) do đó

    \overrightarrow{n_{(\alpha)}}\bot\left(
\overrightarrow{n_{(P)}};\overrightarrow{n_{(Q)}} ight) \Rightarrow
\overrightarrow{n_{(\alpha)}} = \left\lbrack
\overrightarrow{n_{(P)}};\overrightarrow{n_{(Q)}} ightbrack =
(1;2;1)

    Suy ra, phương trình mặt phẳng (α) có dạng 1(x - 2) + 2(y + 1) + 1(z - 5) = 0

    Hay x + 2y + z - 5 = 0

  • Câu 13: Vận dụng cao

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A(0; −1; 2), B(2; −3; 0), C(−2; 1; 1), D(0; −1; 3). Gọi (L) là tập hợp tất cả các điểm M trong không gian thỏa mãn đẳng thức \overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} =
\overrightarrow{MC}.\overrightarrow{MD} = 1. Biết rằng (L) là một đường tròn, đường tròn đó có bán kính r bằng bao nhiêu?

    Gọi M(x; y; z) là tập hợp các điểm thỏa mãn yêu cầu bài toán.

    Ta có \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{AM} = (x;y + 1;z - 2) \\
\overrightarrow{BM} = (x - 2;y + 3;z) \\
\overrightarrow{CM} = (x + 2;y - 1;z - 1) \\
\overrightarrow{DM} = (x;y + 1;z - 3) \\
\end{matrix} ight.

    Từ giả thiết \overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} =
\overrightarrow{MC}.\overrightarrow{MD} = 1 \Leftrightarrow \left\{
\begin{matrix}
\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB} = 1 \\
\overrightarrow{MC}.\overrightarrow{MD} = 1 \\
\end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x(x - 2) + (y + 1)(y + 3) + z(z - 2) = 1 \\
x(x + 2) + (y + 1)(y - 1) + (z - 1)(z - 3) = 1 \\
\end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x^{2} + y^{2} + z^{2} - 2x + 4y - 2z + 2 = 0 \\
x^{2} + y^{2} + z^{2} + 2x - 4z + 1 = 0 \\
\end{matrix} ight.

    Suy ra quỹ tích điểm M là đường tròn giao tuyến của mặt cầu tâm I_1(1; −2; 1), R_1 = 2 và mặt cầu tâm I_2(−1; 0; 2), R_2 = 2

    I_{1}I_{2} = \sqrt{5}

    Dễ thấy r = \sqrt{{R_{1}}^{2} - \left(
\frac{I_{1}I_{2}}{2} ight)^{2}} = \frac{\sqrt{11}}{2}

  • Câu 14: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d:\frac{x - 1}{1} = \frac{y - 2}{- 2}
= \frac{z + 2}{1}. Mặt phẳng nào trong các mặt phẳng sau đây vuông góc với đường thẳng d.

    Đường thẳng d có vectơ chỉ phương \overrightarrow{u} = (1; -
2;1)

    Mặt phẳng vuông góc với d nhận vectơ \overrightarrow{u} làm vectơ pháp tuyến.

    Do đó (P):x - 2y + z + 1 = 0 là mặt phẳng thỏa mãn.

  • Câu 15: 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 16: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng (P):2x + y - z - 3 = 0(Q):x + y + z - 1 = 0. Phương trình chính tắc đường thẳng giao tuyến của hai mặt phẳng (P),(Q) là:

    Xét hệ phương trình \left\{
\begin{matrix}
2x + y - z - 3 = 0 \\
x + y + z - 1 = 0 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x - 2z - 2 = 0 \\
x + y + z - 1 = 0 \\
\end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = 2z + 2 \\
y = - 3z - 1 \\
\end{matrix} ight.. Đặt z =
t ta suy ra x = 2t + 2,y = - 3t -
1.

    Từ đó ta thu được phương trình đường thẳng: d:\frac{x - 2}{2} = \frac{y + 1}{- 3} =
\frac{z}{1}

    Xét điểm A(2; - 1;0) \in d, ta thấy A chỉ thuộc đường thẳng: \frac{x}{2} = \frac{y - 2}{3} = \frac{z +
1}{1}

  • Câu 17: Thông hiểu

    Cho tứ diện ABCD. Đặt \overrightarrow{AB} =
\overrightarrow{a};\overrightarrow{AD} =
\overrightarrow{b};\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{c}. Gọi G là trọng tâm tam giác BCD. Trong các đẳng thức sau, đẳng thức nào đúng?

    Hình vẽ minh họa

    Gọi M là trung điểm của CD suy ra \overrightarrow{BG} =
\frac{2}{3}\overrightarrow{BM}

    Ta có: \overrightarrow{AG} =
\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BG} = \overrightarrow{AB} +
\frac{2}{3}\overrightarrow{BM}

    = \overrightarrow{AB} +
\frac{2}{3}.\frac{1}{2}\left( \overrightarrow{BC} + \overrightarrow{BD}
ight) = \overrightarrow{AB} + \frac{1}{3}\left( \overrightarrow{BC} +
\overrightarrow{BD} ight)

    = \overrightarrow{AB} +
\frac{1}{3}\left( \overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AB} +
\overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AB} ight)

    = \frac{1}{3}\left( \overrightarrow{AB}
+ \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} ight) = \frac{1}{3}\left(
\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c}
ight)

  • Câu 18: Vận dụng

    Trong không gian Oxyz, xét mặt phẳng (P) đi qua điểm A(2;1;3) đồng thời cắt các tia Ox,Oy,Oz lần lượt tại M,N,P sao cho tứ diện OMNP có thể tích nhỏ nhất. Giao điểm của đường thẳng \left\{ \begin{matrix}
x = 2 + t \\
y = 1 - t \\
z = 4 + t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight) với (P) có toạ độ là:

    Gọi M(a;0;0),N(0;b;0),P(0;0;c)

    Theo giả thiết, ta có a;b;c là các số dương.

    Phương trình mặt phẳng (P) là \frac{x}{a}
+ \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1

    (P) đi qua điểm A (2; 1; 3) nên \frac{2}{a} + \frac{1}{b} + \frac{3}{c} =
1

    Ta có: \frac{2}{a} + \frac{1}{b} +
\frac{3}{c} \geq 3\sqrt[3]{\frac{2}{a}.\frac{1}{b}.\frac{3}{c}} =
\frac{3\sqrt[3]{6}}{\sqrt[3]{abc}}

    \Leftrightarrow 1 \geq
\frac{3\sqrt[3]{6}}{\sqrt[3]{abc}} \Leftrightarrow \sqrt[3]{abc} \geq
3\sqrt[3]{6} \Leftrightarrow abc \geq 112

    V_{OMNP} = \frac{abc}{6} \geq
27. Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi \left\{ \begin{matrix}
\frac{2}{a} = \frac{1}{b} = \frac{3}{c} \\
\frac{2}{a} + \frac{1}{b} + \frac{3}{c} = 1 \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow \left\{ \begin{matrix}
a = 6 \\
b = 3 \\
c = 9 \\
\end{matrix} ight.

    Vậy (P):\frac{x}{6} + \frac{y}{3} +
\frac{z}{9} = 1

    Tọa độ giao điểm của d và (P) là nghiệm của hệ: \left\{ \begin{matrix}
x = 2 + t \\
y = 1 - t \\
z = 4 + t \\
\frac{x}{6} + \frac{y}{3} + \frac{z}{9} = 1 \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = 4 \\
y = - 1 \\
z = 6 \\
t = 2 \\
\end{matrix} ight..

    Vậy đáp án cần tìm là: (4; -
1;6).

  • Câu 19: Vận dụng

    Trong không gian tọa độ Oxyz, mặt phẳng (\alpha) đi qua M(1; - 3;8) và chắn trên tia Oz một đoạn thẳng dài gấp đôi các đoạn thẳng mà nó chắn trên các tia OxOy. Giả sử (P):ax + by + cz + d = 0, với a,b,c,d\mathbb{\in Z},d eq 0. Tính S = \frac{a + b + c}{d}.

    Từ giả thiết, ta suy ra các giao điểm của (α) với các tia Ox, Oy, Oy lần lượt là A(a; 0; 0), B(0; a; 0) ,C(0; 0; 2a),  a > 0.

    Suy ra phương trình (đoạn chắn) của (α) là \frac{x}{a} + \frac{y}{a} + \frac{z}{2a} =
1.

    Do (α) đi qua M nên a = 2.

    Suy ra (α): 2x + 2y + z − 4 = 0.

    Từ đó, ta tính được: S = \frac{a + b +
c}{d} = \frac{2 + 2 + 1}{- 4} = - \frac{5}{4}.

  • Câu 20: Thông hiểu

    Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (P) đi qua điểm M(1;2;3) và cắt các trục Ox,Oy,Oz lần lượt tại các điểm A,B,C (khác O). Viết phương trình mặt phẳng (P) sao cho M là trực tâm của tam giác ABC.

    Hình vẽ minh họa

    Ta có: \left\{ \begin{matrix}
AM\bot BC \\
OA\bot BC \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow BC\bot OM

    Ta có: \left\{ \begin{matrix}
BM\bot AC \\
OB\bot AC \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow AC\bot OM

    Vậy OM\bot(ABC) nên (P) nhận \overrightarrow{OM} = (1;2;3) làm vectơ pháp tuyến.

    Do (P) đi qua M(1;2;3) nên (P):x - 1 + 2(y - 2) + 3(z - 3) = 0

    \Leftrightarrow x + 2y + 3z - 14 =
0

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
  • 76 lượt xem
Sắp xếp theo