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

    Cho tứ diện ABCD. Gọi M;P lần lượt là trung điểm của AB;CD. Đặt \overrightarrow{AB} =
\overrightarrow{b};\overrightarrow{AC} =
\overrightarrow{c};\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{d}. Khẳng định nào sau đây đúng?

    Ta có:

    \overrightarrow{MP} =
\frac{1}{2}\overrightarrow{MC} + \frac{1}{2}\overrightarrow{MD} =
\overrightarrow{MA} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AC} +
\frac{1}{2}\overrightarrow{AD}

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

    Vậy khẳng định đúng \overrightarrow{MP} =
\frac{1}{2}\left( \overrightarrow{c} + \overrightarrow{d} -
\overrightarrow{b} ight).

  • Câu 2: Vận dụng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(4;2;5),B(0;4; - 3),C(2; - 3;7). Biết điểm M(x;y;z) nằm trên mặt phẳng (Oxy) sao cho \left| \overrightarrow{MA} + \overrightarrow{MB} +
\overrightarrow{MC} ight| đạt giá trị nhỏ nhất. Tính tổng P = x + y + z.

    Vì M ∈ (Oxy) nên M(x;y;0).

    Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC.

    Ta có G(2; 1; 3).

    Khi đó:

    \left| \overrightarrow{MA} +
\overrightarrow{MB} + \overrightarrow{MC} ight| = \left|
\overrightarrow{MG} + \overrightarrow{GA} + \overrightarrow{MG} +
\overrightarrow{GB} + \overrightarrow{MG} + \overrightarrow{GC}
ight|

    = \left| 3\overrightarrow{MG} ight| =
3MG = 3\sqrt{(x - 2)^{2} + (y - 1)^{2} + 3^{2}} \geq 9

    Dấu “=” xảy ra khi x= 2 và y= 1 hay M(2; 1; 0).

    Vậy P = 3

  • Câu 3: Nhận biết

    Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho mặt phẳng (P):2x - y + z - 1 = 0. Vectơ nào là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P)?

    Vectơ nào là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P) có tọa độ là (2; - 1;1) hoặc ( - 2;1; - 1).

  • Câu 4: Vận dụng cao

    Trong không gian Oxyz, cho bốn điểm A( - 4; - 1;3),B( - 1; - 2; - 1),C(3;2;
- 3)D(0; - 3; - 5). Gọi (\alpha) là mặt phẳng đi qua D và tổng khoảng cách từ A;B;C đến (\alpha) lớn nhất, đồng thời ba điểm A;B;C nằm cùng phía so với (\alpha). Trong các điểm sau, điểm nào thuộc mặt phẳng (\alpha).

    Hình vẽ minh họa

    Gọi E là trung điểm BC, F là điểm đối xứng với D qua E và M là trung điểm AF.

    Ta có E(1;0; - 2),F(2;3;1),M( -
1;1;2).

    Gọi A',B',C',E',F',M' tương ứng là hình chiếu của A,B,C,E,F,M lên mặt phẳng (\alpha).

    Ta có: d\left( A,(\alpha) ight) +
d\left( B,(\alpha) ight) + d\left( C,(\alpha) ight) = AA' +
BB' + CC'

    = AA' + 2EE' = AA' + FF'
= 2MM' \leq 2MD

    Do đó (\alpha)\bot MD.

    \overrightarrow{MD} = (1; - 4; -
7) nên phương trình (\alpha):x - 4y
- 7z - 47 = 0.

  • Câu 5: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm H(2;1;1). Gọi (P) là mặt phẳng đi qua H và cắt các trục tọa độ tại A;B;C sao cho H là trực tâm tam giác ABC. Hãy viết trình mặt phẳng (P).

    Hình vẽ minh họa

    Ta có: \left| \begin{matrix}
AB\bot OC \\
AB\bot CH \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow AB\bot OH

    Chứng minh tương tự BC ⊥ OH.

    Do đó OH\bot(ABC) \Rightarrow
\overrightarrow{n_{ABC}} = \overrightarrow{OH} = (2;;1)

    Suy ra (P):2x + y + z - 6 =
0.

  • Câu 6: Thông hiểu

    Trong không gian hệ trục tọa độ Oxyz, cho các điểm A( - 2;3;1),B(3;0; - 1),C(6;5;0). 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}
6 - x = 3 + 2 \\
5 - y = 0 - 3 \\
- z = - 1 - 1 \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = 1 \\
y = 8 \\
z = 2 \\
\end{matrix} ight.. Vậy tọa độ điểm D(1;8;2).

  • Câu 7: Nhận biết

    Viết phương trình tham số của đường thẳng (d) qua điểm E(2, -4, 3) và song song với đường thẳng MN với tọa độ M(3, 2, 5) và N(1, -2, 2)

     Đường thẳng d song song với MN nên VTCP của đường thẳng d chính là \overrightarrow {MN} hay ta có

    \left( d ight):\overrightarrow {MN}  = \left( { - 2, - 3, - 3} ight) =  - \left( {2,3,3} ight)

    Như vậy, (d) là đường thẳng đi qua điểm E (2, -4, 3) và nhận làm 1 VTCP có phương trình là:

    \left( d ight)\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + 2n\\y = 3n - 4\\z = 3 + 3n\end{array} ight.\,\,;n \in \mathbb{R}

  • Câu 8: Thông hiểu

    Cho tứ diện ABCDAC = \frac{3}{2}AD;\widehat{CAB} = \widehat{DAB} =
60^{0};CD = AD. Gọi \varphi là góc giữa ABCD. Chọn khẳng định đúng?

    Hình vẽ minh họa

    Ta có: \cos(AB;CD) = \frac{\left|
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CD} ight|}{\left|
\overrightarrow{AB} ight|.\left| \overrightarrow{CD} ight|} =
\frac{\left| \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CD}
ight|}{AB.CD}

    Mặt khác \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CD} =
\overrightarrow{AB}.\left( \overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AC}
ight) = \overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AD} -
\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}

    = \left| \overrightarrow{AB}ight|.\left| \overrightarrow{AD} ight|.\cos\left(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AD} ight) - \left|\overrightarrow{AB} ight|.\left| \overrightarrow{AC} ight|\cos\left(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AC} ight)

    = AB.AD.\frac{1}{2} -
AB.\frac{3}{2}.AD.\frac{1}{2} = - \frac{1}{4}AB.AD = -
\frac{1}{4}AB.CD

    Do đó: \cos(AB;CD) = \frac{\left| -\dfrac{1}{4}AB.CD ight|}{AB.CD} = \dfrac{1}{4}

    Vậy \cos\varphi =
\frac{1}{4}

  • Câu 9: Vận dụng

    Trong không gian Oxyz, cho vectơ \vec a hợp với \overrightarrow {Ox} góc 60^0, hợp với \overrightarrow {Oz} góc 60^0 . Tính góc hợp bởi \vec a\overrightarrow {Oy}.

    Gọi \alpha  = {60^0},\beta  và  \gamma  = {60^0} lần lượt là các góc hợp bởi \vec a với ba trục \overrightarrow {Ox} ,\overrightarrow {Oy} ,\overrightarrow {Oz}. Đặt \left| {\overrightarrow a } ight| = a

    Ta có:

    \overrightarrow a  = \left( {a\cos {{60}^0};a\cos \beta ;a\cos {{60}^0}} ight)

    \Rightarrow {\left| {\overrightarrow a } ight|^2} = {a^2} = {a^2}\left( {{{\cos }^2}{{60}^0} + {{\cos }^2}\beta  + {{\cos }^2}{{60}^0}} ight)

       \Leftrightarrow \dfrac{1}{4} + {\cos ^2}\beta  + \dfrac{1}{4} = 1

       \Leftrightarrow {\cos ^2}\beta  = \dfrac{1}{2}

       \Rightarrow \cos \beta  =  \pm \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Rightarrow \beta  = {45^0} \vee \beta  = {135^0}

  • Câu 10: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng (P):x + 2y - z + 3 = 0(Q):x - 4y + (m - 1)z + 1 = 0, với m là tham số. Tìm tất cả các giá trị của tham số thực m để mặt phẳng (P) vuông góc với mặt phẳng (Q).

    Gọi \overrightarrow{n_{(P)}};\overrightarrow{n_{(Q)}} lần lượt là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P) và (Q).

    Ta có: \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{n_{(P)}} = (1;2; - 1) \\
\overrightarrow{n_{(Q)}} = (1; - 4;m - 1) \\
\end{matrix} ight. . Để (P) ⊥ (Q)

    \Leftrightarrow
\overrightarrow{n_{(P)}}.\overrightarrow{n_{(Q)}} = 0

    \Leftrightarrow 1 - 8 - (m - 1) = 0
\Leftrightarrow m = - 6

  • Câu 11: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(1;1;0)B(0;1;2). Vectơ \overrightarrow{AB} có tọa độ là:

    Ta có:

    \overrightarrow{AB} = (0 - 1;1 - 1;2 -
0) = ( - 1;0; - 2)

    Vậy đáp án đúng là: \overrightarrow{AB} =
(1;2;3).

  • Câu 12: Nhận biết

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d đi qua điểm M, nhận vectơ \overrightarrow{a} làm vectơ chỉ phương và đường thẳng d' đi qua điểm M', nhận vectơ \overrightarrow{a'} làm vectơ chỉ phương. Điều kiện để đường thẳng d song song với d' là:

    Điều kiện để d//d' là: \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{a} = k.\overrightarrow{a'};(k eq 0) \\
M otin d' \\
\end{matrix} ight..

  • Câu 13: Thông hiểu

    Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(1; - 1;2),B( - 2;0;3). Các khẳng định sau đúng hay sai?

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

    b) Tọa độ của vectơ \overrightarrow{AB} =
( - 3;1;1). Đúng||Sai

    c) Điểm A' là hình chiếu của điểm A trên mặt phẳng tọa độ (Oxy) thì \overrightarrow{AA'} = (0;0;2). Sai||Đúng

    d) Tọa độ điểm C để tứ giác OABC là hình bình hành là C(1;1; - 3). Sai||Đúng

    Đáp án là:

    Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(1; - 1;2),B( - 2;0;3). Các khẳng định sau đúng hay sai?

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

    b) Tọa độ của vectơ \overrightarrow{AB} =
( - 3;1;1). Đúng||Sai

    c) Điểm A' là hình chiếu của điểm A trên mặt phẳng tọa độ (Oxy) thì \overrightarrow{AA'} = (0;0;2). Sai||Đúng

    d) Tọa độ điểm C để tứ giác OABC là hình bình hành là C(1;1; - 3). Sai||Đúng

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

    b) \overrightarrow{AB} = ( - 2 - 1;0 +
1;3 - 2) = ( - 3;1;1).

    c) A' là hình chiếu của điểm A trên mặt phẳng tọa độ (Oxy) nên A'(1; - 1;0).

    Suy ra \overrightarrow{AA'} = (0;0; -
2).

    d) Gọi C(x;y;z) \Rightarrow
\overrightarrow{OC} = (x;y;z).

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

    Tứ giác OABC là hình bình hành nên \overrightarrow{OC} =
\overrightarrow{AB} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = - 3 \\
y = 1 \\
z = 1 \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow C( - 3;1;1).

  • Câu 14: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, cho điểm M(a;b;1) thuộc mặt phẳng (P):2x - y + z - 3 = 0. Mệnh đề nào dưới đây đúng?

    Ta có điểm M(a;b;1) thuộc mặt phẳng (P):2x - y + z - 3 = 0 nên:

    2a - b + 1 - 3 = 0 \Leftrightarrow 2a -
b = 2

  • Câu 15: 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 16: Vận dụng cao

    Cho 2 đường thẳng (d)\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + 2t\\y =  - 1 + t\\z = 1\end{array} ight. và  (\triangle )\left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 1 + t\\z = 3 - t\end{array} ight.

    Mặt phẳng (P) chứa (d) và song song với (\triangle ) có phương trình tổng quát :

    Phương trình (d) cho A(2, - 1,1) \in (d) và vectơ chỉ phương của (d) là: \overrightarrow a  = (2,1,0)

    Phương trình (\triangle ) cho vectơ chỉ phương của (\triangle ) là : \overrightarrow b  = (0,1, - 1)

    Gọi M(x,y,z) là điểm bất kỳ thuộc mặt phẳng (P) thì :

    \begin{array}{l}\overrightarrow {AM}  = (x - 2,y + 1,z - 1);\,\,\,\,\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } ight] = ( - 1,2,2)\\\left[ {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } ight].\overrightarrow {AM}  = 0 \Leftrightarrow  - (x - 2) + 2(y + 1) + 2(z - 1) = 0\\ \Leftrightarrow x - 2y - 2z - 2 = 0\end{array}

    Câu hỏi này cho ta thấy mối quan hệ giữa đường thẳng và mặt phẳng, từ 2 đường thảng ta có thể viết PT được của 1 mp.

  • Câu 17: Vận dụng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(2; - 2; - 1),B\left( - \frac{4}{3}; -
\frac{8}{3};\frac{8}{3} ight). Đường thẳng \Delta đi qua tâm đường tròn nội tiếp tam giác OAB và vuông góc với mặt phẳng (OAB). Hỏi \Delta đi qua điểm nào dưới đây?

    Ta có: OA = 3,OB = 4,AB = 5

    Gọi I là tâm đường tròn nội tiếp tam giác OAB.

    \left\{ \begin{matrix}
x_{I} = \frac{AB.x_{O} + OB.x_{A} + OA.x_{B}}{AB + OB + OA} \\
y_{I} = \frac{AB.y_{O} + OB.y_{A} + OA.y_{B}}{AB + OB + OA} \\
z_{I} = \frac{AB.z_{O} + OB.z_{A} + OA.z_{B}}{AB + OB + OA} \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x_{I} = \frac{5.0 + 4.2 + 3.\left( - \frac{4}{3} ight)}{5 + 4 + 3} \\
y_{I} = \frac{5.0 + 4.( - 2) + 3.\left( - \frac{8}{3} ight)}{5 + 4 +
3} \\
z_{I} = \frac{5.0 + 4.( - 1) + 3.\frac{8}{3}}{5 + 4 + 3} \\
\end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x_{I} = \frac{1}{3} \\
y_{I} = - \frac{4}{3} \\
z_{I} = \frac{1}{3} \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow I\left( \frac{1}{3}; -
\frac{4}{3};\frac{1}{3} ight)

    \left\lbrack
\overrightarrow{OA};\overrightarrow{OB} ightbrack = ( - 8; - 4; - 8)
= - 4(2;1;2)

    Phương trình đường thẳng \Delta:\frac{x -
\frac{1}{3}}{2} = \frac{y + \frac{4}{3}}{1} = \frac{z -
\frac{1}{3}}{2}

    Đường thẳng ∆ đi qua điểm M(1; −1; 1).

  • Câu 18: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(2;0; - 1) và mặt phẳng (P):x + y - 1 = 0. Đường thẳng đi qua A đồng thời song song với (P) và mặt phẳng (Oxy) có phương trình là:

    Ta có: \left\{ \begin{matrix}\overrightarrow{n_{(P)}} = (1;1;0) \\\overrightarrow{n_{(Oxy)}} = (0;0;1) \\\end{matrix} ight.. Gọi d là đường thẳng đi qua A đồng thời song song với (P) và mặt phẳng (Oxy).

    Khi đó: \left\{ \begin{matrix}\overrightarrow{u_{d}}\bot\overrightarrow{u_{(P)}} \\\overrightarrow{u_{d}}\bot\overrightarrow{u_{(Oxy)}} \\\end{matrix} ight.\  \Rightarrow \overrightarrow{u_{d}} = \left\lbrack\overrightarrow{n_{(P)}};\overrightarrow{n_{(Oxy)}} ightbrack = (1;- 1;0)

    Vậy \left\{ \begin{matrix}x = 2 + t \\y = - t \\z = - 1 \\\end{matrix} ight..

  • Câu 19: Thông hiểu

    Gọi H(a;b;c) là hình chiếu của A(2; - 1;1) lên đường thẳng (d):\left\{ \begin{matrix}
x = 1 \\
y = 4 + 2t \\
z = - 2t \\
\end{matrix} ight.. Đẳng thức nào dưới đây đúng?

    H \in (d) \Rightarrow \left\{
\begin{matrix}
H(1;4 + 2t; - 2t) \\
\overrightarrow{AH} = ( - 1;5 + 2t; - 1 - 2t) \\
\end{matrix} ight.

    (d) có vtcp \overrightarrow{u} = (0;2; -
2)

    \overrightarrow{AH}.\overrightarrow{u} =
0 \Leftrightarrow ( - 1).0 + (5 + 2t)2 + ( - 1 - 2t)( - 2) =
0

    \Leftrightarrow 8t + 12 = 0
\Leftrightarrow t = - \frac{3}{2}

    Suy ra H(1;1;3). Vậy a + 2b + 3c = 12

  • Câu 20: Nhận biết

    Cho hai đường thẳng aa' lần lượt có vectơ chỉ phương là \overrightarrow{u}\overrightarrow{u'}. Nếu \varphi là góc giữa hai đường thẳng aa' thì:

    Do góc giữa hai đường thẳng bằng hoặc bù với góc giữa hai vectơ chỉ phương của chúng nên đáp án cần tìm là \cos\varphi = \left| \cos\left(
\overrightarrow{u};\overrightarrow{u'} ight) 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
  • 76 lượt xem
Sắp xếp theo