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 Oxyz, cho điểm A( - 3; - 1; - 1). Hình chiếu vuông góc của A trên mặt phẳng (Oyz) là điểm A'(x;y;z). Khi đó giá trị 2x + y + z bằng:

    Hình chiếu vuông góc của A( - 3; - 1; -
1) trên mặt phẳng (Oyz)A'(0; - 1; - 1)

    Suy ra 2x + y + z = - 2.

  • Câu 2: Nhận biết

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(0;0;1),B( - 1; - 2;0),C(2;1; - 1). Đường thẳng \Delta đi qua C và song song với AB có phương trình là:

    Một vectơ chỉ phương của đường thẳng ∆ là \overrightarrow{BA} = (1;2;1)

    Vậy phương trình tham số của đường thẳng ∆ là \left\{ \begin{matrix}
x = 2 + t \\
y = 1 + 2t \\
z = - 1 + t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight).

  • Câu 3: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, điểm đối xứng của điểm M(1;2;3) qua trục Ox có tọa độ là

    Gọi M' là điểm đối xứng của M(1;2;3) qua trục Ox.

    Hình chiếu vuông góc của M(1;2;3) lên trục OxH(1;0;0)

    Khi đó H(1;0;0) là trung điểm của M'M. Do đó tọa độ của M'(1;
- 2; - 3)

  • Câu 4: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1;4;2),B( - 1;2;4) và đường thẳng \Delta:\left\{ \begin{matrix}
x = 1 - t \\
y = - 2 + t \\
z = 2t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight). Điểm M \in \Delta mà tổng MA^{2} + MB^{2} có giá trị nhỏ nhất có tọa độ là:

    M \in \Delta nên ta có tọa độ điểm M(1 - t; - 2 + t;2t).

    Ta có:

    MA^{2} + MB^{2} = ( - t)^{2} + (t -
6)^{2} + (2t - 2)^{2} + (2 - t)^{2} + (t - 4)^{2} + (2t - 4)^{2}

    = 12t^{2} - 48t + 76 = 12(t - 2)^{2} +
28 \geq 28

    Vậy giá trị nhỏ nhất của MA^{2} +
MB^{2}28 khi t = 2 \Rightarrow M( - 1;0;4).

  • Câu 5: Thông hiểu

    Trong không gian Oxyz có điểm A(4;2;1),B( - 2; - 1;4). Tìm tọa độ điểm M thỏa mãn đẳng thức \overrightarrow{AM} =
2\overrightarrow{MB}?

    Ta có: M(x;y;z). Khi đó \overrightarrow{AM} =
2\overrightarrow{MB}

    \overrightarrow{AM} =
2\overrightarrow{MB} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x - 4 = 2( - 2 - x) \\
y - 2 = 2( - 1 - y) \\
z - 1 = 2(4 - z) \\
\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = 0 \\
y = 0 \\
z = 3 \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow M(0;0;3)

    Vậy giá trị cần tìm là M(0;0;3).

  • Câu 6: Nhận biết

    Phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua A(4, -1, 1), B(3, 1, -1) và song song với trục Ox là:

     \overrightarrow {AB}  = \left( { - 1,2, - 2} ight): vectơ chỉ phương của trục Ox: \overrightarrow i  = \left( {1,0,0} ight) .

    \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow i } ight] = \left( {0, - 2, - 2} ight): Chọn làm vectơ pháp tuyến thì phương trình mặt phẳng cần tìm có dạng y + z + D = 0, qua A nên:- 1 + 1 + D = 0 \Leftrightarrow D = 0

    Vậy ta có phương trình mp cần tìm là:  y+z=0

  • Câu 7: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P) có phương trình 3x - 6y - 4z + 36 = 0. Gọi A,B,C lần lượt là giao điểm của mặt phẳng (P) với các trục tọa độ Ox,Oy,Oz. Tính thể tích V của khối chóp O.ABC.

    Ta có: (P):3x - 6y - 4z + 36 = 0
\Leftrightarrow \frac{x}{- 12} + \frac{y}{6} + \frac{z}{9} =
1

    (P) cắt các trục tọa độ tại A( - 12;0;0),B(0;6;0),C(0;0;9)

    Do OA,OB,OC đôi một vuông góc nên V = \frac{1}{6}.OA\ .OB\ OC =
\frac{1}{6}.12.6.9 = 108

  • Câu 8: Nhận biết

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1;1;2),B(2; - 1;3). Viết phương trình đường thẳng AB?

    Vectơ chỉ phương của đường thẳng AB\overrightarrow{AB} = (1; - 2;1). Suy ra phương trình đường thẳng AB là:

    AB:\frac{x - 1}{1} = \frac{y - 1}{- 2} =
\frac{z - 2}{1}

  • Câu 9: Vận dụng cao

    Trong không gian chọn hệ trục tọa độ cho trước, đơn vị trên mỗi trục tính theo kilômét. Máy bay điều khiển xuất phát phải đi qua điểm A(100;50;100) và bay với vận tốc không đổi về vạch đích trong không trung được xác định bởi 1 đường màu từ hai drone (máy bay không người lái) cố định toạ độ là B(50;100;50),C(150;100;100). Máy bay sẽ bay qua điểm W của đường màu BC để thời gian về đích là nhanh nhất. Giả sử toạ độ điểm W(a;b;c), hãy tính giá trị biểu thức T = a + b -
2c.

    Đáp án: 50

    Đáp án là:

    Trong không gian chọn hệ trục tọa độ cho trước, đơn vị trên mỗi trục tính theo kilômét. Máy bay điều khiển xuất phát phải đi qua điểm A(100;50;100) và bay với vận tốc không đổi về vạch đích trong không trung được xác định bởi 1 đường màu từ hai drone (máy bay không người lái) cố định toạ độ là B(50;100;50),C(150;100;100). Máy bay sẽ bay qua điểm W của đường màu BC để thời gian về đích là nhanh nhất. Giả sử toạ độ điểm W(a;b;c), hãy tính giá trị biểu thức T = a + b -
2c.

    Đáp án: 50

    Ta có: \overrightarrow{BC} =
(100;0;50)

    Đường thẳng (BC) đi qua điểm B có VTCP \overrightarrow{u} = (2;0;1)có dạng (BC):\left\{ \begin{matrix}
x = 50 + 2t \\
y = 100 \\
z = 50 + t \\
\end{matrix} ight.

    Điểm W \in (BC) \Rightarrow W(50 +
2t;100;50 + t) \overrightarrow{AW} = (2t - 50;50;t -
50)

    Ta có: \overrightarrow{AW}.\overrightarrow{BC} =
0

    \Rightarrow 2(2t - 50) + (t - 50) = 0
\Rightarrow t = 30

    Vậy H(110;100;80) \Rightarrow a + b - 2c
= 50.

  • Câu 10: Vận dụng

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz có bao nhiêu mặt phẳng song song với mặt phẳng (Q):x + y + z + 3 = 0, cách điểm M(3;2;1) một khoảng bằng 3\sqrt{3} biết rằng tồn tại một điểm X(a;b;c) trên mặt phẳng đó thỏa mãn a + b + c < - 2?

    Mặt phẳng song song với (Q) có dạng (P):x
+ y + z + m = 0,(m eq 3)

    d\left( M,(P) ight) = \frac{|3 + 2 + 1
+ m|}{\sqrt{3}} = 3\sqrt{3} \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix}
m = 3(ktm) \\
m = - 15 \\
\end{matrix} ight.

    Với m = −15 thì với mọi X(a;b;c) \in
(P) ta có a + b + c - 15 = 0
\Leftrightarrow a + b + c = 15 > - 2

    Do đó không có mặt phẳng nào thỏa mãn đề bài

  • Câu 11: Thông hiểu

    Trong không gian tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng (P):y = 0, (Q):\sqrt{3}x - y - 2024 = 0. Xét các vectơ \overrightarrow{n_{1}} =
(0;1;0), \overrightarrow{n_{2}} =
\left( \sqrt{3}; - 1;0 ight).

    a) \overrightarrow{n_{1}} là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P). Đúng||Sai

    b) \overrightarrow{n_{2}} không là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (Q). Sai||Đúng

    c) \overrightarrow{n_{1}}.\overrightarrow{n_{2}} = -
1. Đúng||Sai

    d) Góc giữa hai mặt phẳng (P)(Q) bằng 30{^\circ}. Sai||Đúng

    Đáp án là:

    Trong không gian tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng (P):y = 0, (Q):\sqrt{3}x - y - 2024 = 0. Xét các vectơ \overrightarrow{n_{1}} =
(0;1;0), \overrightarrow{n_{2}} =
\left( \sqrt{3}; - 1;0 ight).

    a) \overrightarrow{n_{1}} là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P). Đúng||Sai

    b) \overrightarrow{n_{2}} không là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (Q). Sai||Đúng

    c) \overrightarrow{n_{1}}.\overrightarrow{n_{2}} = -
1. Đúng||Sai

    d) Góc giữa hai mặt phẳng (P)(Q) bằng 30{^\circ}. Sai||Đúng

    a) \overrightarrow{n_{1}} là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P).

    Ta có: (P):y = 0 \Leftrightarrow 0x + 1y
+ 0z = 0 có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n_{1}} = (0;1;0).

    b) \overrightarrow{n_{2}} là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P).

    Ta có: (Q):\sqrt{3}x - y - 2024 = 0
\Leftrightarrow \sqrt{3}x - y + 0z - 2024 = 0 = 0 có vectơ pháp tuyến \overrightarrow{n_{2}} = \left(
\sqrt{3}; - 1;0 ight).

    c) \overrightarrow{n_{1}}.\overrightarrow{n_{2}} =
0.\sqrt{3} + 1.( - 1) + 0.0 = - 1.

    d) Gọi \varphi là góc giữa hai mặt phẳng (P)(Q)

    \cos\varphi = \left| \cos\left(
\overrightarrow{n_{1}},\overrightarrow{n_{2}} ight) ight| =
\frac{\left| \overrightarrow{n_{1}}.\overrightarrow{n_{2}}
ight|}{\left| \overrightarrow{n_{1}} ight|.\left|
\overrightarrow{n_{2}} ight|}

    = \frac{| - 1|}{\sqrt{0^{2} + 1^{2} +
0^{2}}.\sqrt{\left( \sqrt{3} ight)^{2} + ( - 1)^{2} + 0^{2}}} =
\frac{1}{2} \Rightarrow \varphi = 60{^\circ}.

  • Câu 12: Vận dụng cao

    Trong không gian Oxyz, cho ba điểm A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c) với a,b,c là những số thực dương sao cho a^{2} + 4b^{2} + 16c^{2} = 49. Tính T = a^{2} + b^{2} + c^{2} sao cho khoảng cách từ O đến mặt phẳng (ABC) là lớn nhất

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

    d\left\lbrack O;(ABC) ightbrack =\dfrac{1}{\sqrt{\left( \dfrac{1}{a^{2}} + \dfrac{1}{b^{2}} +\dfrac{1}{c^{2}} ight)}} = d

    Xét \overrightarrow{u} =
(a;2b;4c),\overrightarrow{v} = \left(
\frac{1}{a};\frac{1}{b};\frac{1}{c} ight) ta có:

    \left(
\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v} ight)^{2} \leq
{\overrightarrow{u}}^{2}.{\overrightarrow{v}}^{2}

    \Rightarrow \left( a.\frac{1}{a} +
2b.\frac{1}{b} + 4c.\frac{1}{c} ight)^{2} \leq \left( a^{2} + 4b^{2} +
16c^{2} ight).\left( \frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} +
\frac{1}{c^{2}} ight)

    \Rightarrow 49 \leq 49.\left(
\frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}} ight)

    \Rightarrow \frac{1}{a^{2}} +
\frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}} \geq 1 \Rightarrow d\left\lbrack
O;(ABC) ightbrack \leq 1

    Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi

    \left\{ \begin{matrix}\dfrac{a}{\dfrac{1}{a}} = \dfrac{2b}{\dfrac{1}{b}} = \dfrac{4c}{\dfrac{1}{c}}\\a^{2} + 4b^{2} + 16c^{2} = 49 \\\end{matrix} ight.\  \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}a^{2} = 2b^{2} = 4c^{2} \\a^{2} + 4b^{2} + 16c^{2} = 49 \\\end{matrix} ight.

    \Leftrightarrow 28c^{2} = 49
\Leftrightarrow c^{2} = \frac{7}{4} \Rightarrow F = 7c^{2} =
\frac{49}{4}

    \max d\left\lbrack O;(ABC)
ightbrack = 1, khi đó F =
\frac{49}{4}.

  • Câu 13: Nhận biết

    Trong không gian tọa độ Oxyz, hình chiếu vuông góc của điểm M(1; - 3; -
5) trên mặt phẳng (Oyz) là:

    Hình chiếu vuông góc của điểm M(1; - 3; -
5) trên mặt phẳng (Oyz) là điểm có tọa độ (0; - 3; - 5).

  • Câu 14: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d_{1}:\left\{ \begin{matrix}
x = t \\
y = - 1 - 4t \\
z = 6 + 6t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight) và đường thẳng d_{2}:\frac{x}{2} = \frac{y - 1}{1} =
\frac{z + 2}{- 5}. Viết phương trình đường thẳng \Delta đi qua A(1; - 1;2), đồng thời vuông góc với cả hai đường thẳng d_{1}d_{2}.

    Đường thẳng d_{1}d_{2} có vectơ chỉ phương lần lượt là \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{u_{1}} = (1; - 4;6)\  \\
\overrightarrow{u_{2}} = (2;1; - 5) \\
\end{matrix} ight.

    Gọi \overrightarrow{u} là vectơ chỉ phương của đường thẳng ∆.

    Do \left\{ \begin{matrix}
\Delta\bot\overrightarrow{u_{1}} \\
\Delta\bot\overrightarrow{u_{2}} \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow \left\{ \begin{matrix}
\overrightarrow{u}\bot\overrightarrow{u_{1}} \\
\overrightarrow{u}\bot\overrightarrow{u_{2}} \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow \overrightarrow{u} = \left\lbrack
\overrightarrow{u_{1}},\overrightarrow{u_{2}} ightbrack =
(14;17;9)

    Mà ∆ đi qua A(1; - 1;2) do đó ∆ có phương trình là \frac{x - 1}{14} =
\frac{y + 1}{17} = \frac{z - 2}{9}.

  • Câu 15: Nhận biết

    Trong không gian Oxyz, phương trình nào dưới đây là phương trình của mặt phẳng đi qua điểm E(1;2;3) và song song với mặt phẳng (Oxy)?

    Mặt phẳng (Oxy) có phương trình là z = 0 nên có một vectơ pháp tuyến là \overrightarrow{k} =
(0;0;1).

    Phương trình của mặt phẳng cần tìm có dạng

    0(x - 1) + 0(y - 2) + 1(z - 3) = 0
\Leftrightarrow z = 3.

  • Câu 16: 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 17: Vận dụng

    Trong hệ tục toạ độ không gian Oxyz, cho A(1;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c), biết b,c > 0, phương trình mặt phẳng (P):y - z + 1 = 0. Tính M = b + c biết (ABC)\bot(P),d\left( O;(ABC) ight) =
\frac{1}{3}?

    Ta có (ABC):\frac{x}{1} + \frac{y}{b} +
\frac{z}{c} = 1

    \Rightarrow (ABC):bcx + cy + bz - bc =
0

    Hai mặt phẳng(ABC);(P) có vectơ pháp tuyến lần lượt là \overrightarrow{n_{1}} =
(bc;c;b),\overrightarrow{n_{2}} = (0;1; - 1)

    (P)\bot(ABC) nên c - b = 0 \Leftrightarrow b = c.

    Theo giả thiết

    d\left( O;(ABC) ight) = \frac{1}{3}
\Leftrightarrow \frac{| - bc|}{\sqrt{bc^{2} + c^{2} + b^{2}}} =
\frac{1}{3}

    \Leftrightarrow 3b^{2} = \sqrt{b^{4} +
2b^{2}} \Leftrightarrow 3b^{2} = b\sqrt{b^{2} + 2}

    \Leftrightarrow 3b = \sqrt{b^{2} + 2}
\Leftrightarrow 9b^{2} = b^{2} + 2 \Leftrightarrow b =
\frac{1}{2} (vì b >
0).

    Suy ra c = 2. Vậy M = b + c = 1.

  • Câu 18: Thông hiểu

    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai vectơ \overrightarrow{m} = (4;3;1),\overrightarrow{n} =
(0;0;1). Gọi \overrightarrow{p} là vectơ cùng hướng với vectơ \left\lbrack
\overrightarrow{m},\overrightarrow{n} ightbrack (tích có hướng của hai vectơ \overrightarrow{m}\overrightarrow{n}. Biết \left| \overrightarrow{p} ight| = 15, tìm tọa độ vectơ \overrightarrow{p}.

    Ta thấy \left\lbrack
\overrightarrow{m},\overrightarrow{n} ightbrack = (3; -
4;0)

    \overrightarrow{p} là vectơ cùng hướng với vectơ \left\lbrack
\overrightarrow{m},\overrightarrow{n} ightbrack = (3; -
4;0) nên \overrightarrow{p} = (3k;
- 4k;0),k\mathbb{\in R};k > 0.

    Mặt khác \left| \overrightarrow{p}
ight| = 15 \Leftrightarrow \sqrt{9k^{2} + 16k^{2} + 0} = 15
\Rightarrow k = 3

    Vậy \overrightarrow{p} = (9; -
12;0).

  • Câu 19: Vận dụng

    Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A (2; 1; 1), B (0; 3; −1). Điểm M nằm trên mặt phẳng (P) : 2x + y + z − 4 = 0 sao cho MA + MB nhỏ nhất là:

    Thay tọa độ của A, B vào vế trái của phương trình mặt phẳng (P) : 2x + y + z − 4 = 0 ta được: (2.2 + 1 + 1 − 4) (2.0 + 3 − 1 − 4) = −4 < 0

    Suy ra A, B nằm về hai phía của mặt phẳng (P).

    Vậy MA + MB ≥ AB dấu “ = ” xảy ra khi M = AB ∩ (P).

    Ta có \overrightarrow{AB} = ( - 2;2; -
2) chọn vtcp của đường thẳng AB: \overrightarrow{u} = (1; - 1;1).

    Vậy phương trình đường thẳng AB: \left\{
\begin{matrix}
x = 2 + t \\
y = 1 - t \\
z = 1 + t \\
\end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight).

    Tọa độ (x; y; z) của M là nghiệm hệ:

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

    \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}
x = 1 \\
y = 2 \\
z = 0 \\
t = - 1 \\
\end{matrix} ight.\  \Rightarrow M(1;2;0)

  • Câu 20: 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.

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
  • 33 lượt xem
Sắp xếp theo