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
Tài khoản: Đăng nhập

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 với hệ tọa độ $Oxyz$ , cho ba điểm $M(4;9;8),N(1; - 3;4),P(2;5; - 1)$ . Mặt phẳng $(\alpha)$ đi qua ba điểm $M,N,P$ có phương trình tổng quát $Ax + By + Cz + D = 0$ . Biết $A = 92$ , tìm giá trị của $D$ ?
- A.
  $D = 101$
- B.
  $D = - 101$
- C.
  $D = - 63$
- D.
  $D = 36$
Do $A = 92$ nên mặt phẳng $(P)$ có phương trình $92x + By + Cz + D = 0$

Do $(P)$ đi qua các điểm $A;B;C$ nên ta có hệ:

$\left\{ \begin{matrix} 92.4 + B.9 + C.8 + D = 0 \\ 92.1 + B.( - 3) + C.4 + D = 0 \\ 92.2 + B.5 + C.( - 1) + D = 0 \\ \end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} B = - 19 \\ C = - 12 \\ D = - 101 \\ \end{matrix} ight.$

Vậy $D = - 101$ .
Câu 2: Thông hiểu
Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$ , viết phương trình mặt phẳng $(P)$ chứa điểm $M(1;3; - 2)$ , cắt các tia $Ox,Oy,Oz$ lần lượt tại $A;B;C$ (khác $O$ ) sao cho $\frac{OA}{1} = \frac{OB}{2} = \frac{OZ}{4}$ ?
- A.
  $2x - y - z - 1 = 0$
- B.
  $2x - y - z - 1 = 0$
- C.
  $4x + 2y + z + 1 = 0$
- D.
  $4x + 2y + z - 8 = 0$
Giả sử $A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c)$ với $a,b,c > 0$ .

Phương trình mặt phẳng (P) là $\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1$ . Theo giả thiết ta có:

$\left\{ \begin{matrix}\dfrac{a}{1} = \dfrac{b}{2} = \dfrac{c}{3} \\\frac{1}{a} + \dfrac{3}{b} - \dfrac{2}{c} = 1 \\\end{matrix} ight.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}a = 2 \\b = 4 \\c = 8 \\\end{matrix} ight.$

Vậy phương trình mặt phẳng $(P)$ là $4x + 2y + z - 8 = 0$ .
Câu 3: Vận dụng

Xét tính đúng sai của mỗi khẳng định. Trong không gian $Oxyz,$ cho ba điểm $A( - 3;0;1),B(2; - 4;6),C(1;2; - 7)$ và hai vecto $\overrightarrow{u} = (3;0; - 1),\overrightarrow{v} = (3;5; - 7).$

a) Tích vô hướng của hai vecto $\overrightarrow{u},\overrightarrow{v}$ bằng $15.$ Đúng||Sai

b) Trung điểm của đoạn $AC$ có tọa độ là $(1;1; - 4)$ . Sai||Đúng

c) Tọa độ của vecto $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{u} - \overrightarrow{v}$ là $(5; - 9; - 3)$ . Sai||Đúng

d) Hình chiếu vuông góc của trọng tâm tam giác $ABC$ lên mặt phẳng $(Oxz)$ là $O.$ Đúng||Sai

Đáp án là:

Xét tính đúng sai của mỗi khẳng định. Trong không gian $Oxyz,$ cho ba điểm $A( - 3;0;1),B(2; - 4;6),C(1;2; - 7)$ và hai vecto $\overrightarrow{u} = (3;0; - 1),\overrightarrow{v} = (3;5; - 7).$

a) Tích vô hướng của hai vecto $\overrightarrow{u},\overrightarrow{v}$ bằng $15.$ Đúng||Sai

b) Trung điểm của đoạn $AC$ có tọa độ là $(1;1; - 4)$ . Sai||Đúng

c) Tọa độ của vecto $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{u} - \overrightarrow{v}$ là $(5; - 9; - 3)$ . Sai||Đúng

d) Hình chiếu vuông góc của trọng tâm tam giác $ABC$ lên mặt phẳng $(Oxz)$ là $O.$ Đúng||Sai

a) đúng, b) sai, c) sai, d) đúng.

a) Ta có $\overrightarrow{u}.\overrightarrow{v} = 3.3 + 0.5 + ( - 1).( - 7) = 15.$

b) Ta có trung điểm của đoạn $AC$ có tọa độ là $\left( \frac{( - 3) + 1}{2};\frac{0 + 2}{2};\frac{1 + ( - 7)}{2} ight) = ( - 1;1; - 3).$

c) Ta có

$\begin{matrix} \overrightarrow{AB} = (5; - 4;5). \\ \overrightarrow{u} = (3;0; - 1), \\ \overrightarrow{v} = (3;5; - 7). \\ \end{matrix}$

Suy ra $\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{u} - \overrightarrow{v} = (5; - 9;11).$

d) Ta có $G\left( 0;\frac{- 2}{3};0 ight)$ Suy ra hình chiếu vuông góc của trọng tâm tam giác $ABC$ lên mặt phẳng $(Oxz)$ là $O(0;0;0)$ .
Câu 4: Thông hiểu
Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$ , cho 2 đường thẳng $\Delta_{1}$ : $\left\{ \begin{matrix}x = 3 + t \\y = 1 + t \\z = 1 + 2t \\\end{matrix}(t \in \mathbb{R}); ight.$ $\Delta_{2}:\frac{x + 2}{2} =\frac{y - 2}{5} = \frac{z}{-1}$ và điểm $M(0;3;0)$ . Đường thẳng $d$ đi qua $M$ , cắt $\Delta_{1}$ và vuông góc với $\Delta_{2}$ có một vectơ chỉ phương là $\overrightarrow{u} = (4;a;b)$ . Tính $T = a + b$
- A.
  $T = - 2$
- B.
  $T = 4$ .
- C.
  $\ T = - 4.$
- D.
  $T = 2.$
Hình vẽ minh họa

Gọi $(P)$ là mặt phẳng chứa $M$ và $\Delta_{1}$ .

Lấy $A(3;1;1) \in \Delta_{1}$ .

Mặt phẳng $(P)$ có véc-tơ pháp tuyến vuông góc với các véc-tơ $\overrightarrow{MA} = (3; - 2;1)$ và ${\overrightarrow{u}}_{\Delta_{1}} = (1;1;2)$ .

Ta có $\left\lbrack \overrightarrow{MA},{\overrightarrow{u}}_{\Delta_{1}} ightbrack = ( - 5; - 5;5)$ .

Một trong các véc-tơ pháp tuyến của mặt phẳng $(P)$ là ${\overrightarrow{n}}_{(P)} = (1;1; - 1)$ .

Đường thẳng $d$ nằm trong mặt phẳng $(P)$ và vuông góc với $\Delta_{2}$ có $\overrightarrow{u_{d}} = \left\lbrack \overrightarrow{n_{(P)}};\overrightarrow{u_{\Delta_{2}}} ightbrack = (4; - 1;3)$

Vậy $a = - 1;b = 3 \Rightarrow T = a + b = 2$ .
Câu 5: Thông hiểu
Trong không gian $Oxyz$ ,cho hai đường thẳng $d:\left\{ \begin{matrix} x = 1 - t \\ y = t \\ z = - t \\ \end{matrix} ight.\ ;\left( t\mathbb{\in R} ight)$ và $d':\left\{ \begin{matrix} x = 2t' \\ y = - 1 + t' \\ z = t' \\ \end{matrix} ight.\ ;\left( t'\mathbb{\in R} ight)$ . Khoảng cách giữa hai đường thẳng $d$ và $d'$ là:
- A.
  $\frac{1}{\sqrt{14}}$
- B.
  $\sqrt{7}$
- C.
  $\sqrt{14}$
- D.
  $\frac{1}{\sqrt{7}}$
Đường thẳng $d$ đi qua điểm $A(1;0;0)$ và có vectơ chỉ phương $\overrightarrow{u_{d}} = ( - 1;1; - 1)$

Đường thẳng $d'$ đi qua điểm $B(0; - 1;0)$ và có vectơ chỉ phương $\overrightarrow{u_{d'}} = (2;1;1);\overrightarrow{AB} = ( - 1; - 1;0)$

$\left\lbrack \overrightarrow{u_{d}};\overrightarrow{u_{d'}} ightbrack = \left( \left| \begin{matrix} 1 & - 1 \\ 1 & 1 \\ \end{matrix} ight|;\left| \begin{matrix} - 1 & - 1 \\ 1 & 2 \\ \end{matrix} ight|;\left| \begin{matrix} - 1 & 1 \\ 2 & 1 \\ \end{matrix} ight| ight) = (2; - 1; - 3)$

Khoảng cách giữa hai đường thẳng $d$ và $d'$ là:

$d(d;d') = \frac{\left| \left\lbrack \overrightarrow{u_{d}};\overrightarrow{u_{d'}} ightbrack.\overrightarrow{AB} ight|}{\left| \left\lbrack \overrightarrow{u_{d}};\overrightarrow{u_{d'}} ightbrack ight|} = \frac{1}{\sqrt{14}}$
Câu 6: Nhận biết
Điều kiện cần và đủ để ba vectơ $\overrightarrow{a};\overrightarrow{b};\overrightarrow{c}$ không đồng phẳng là:
- A.
  Giá của chúng không cùng thuộc một mặt phẳng.
- B.
  Giá của chúng cùng thuộc một mặt phẳng.
- C.
  Giá của chúng không cùng song song với một mặt phẳng.
- D.
  Giá của chúng cùng song song với một mặt phẳng.
Ba vectơ $\overrightarrow{a};\overrightarrow{b};\overrightarrow{c}$ đồng phẳng khi và chỉ khi giá của chúng cùng song song với một mặt phẳng.
Câu 7: 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?
- A.
  $\overrightarrow{BC'} = \overrightarrow{u} - \overrightarrow{v} + \overrightarrow{w}$
- B.
  $\overrightarrow{BC'} = \overrightarrow{u} + \overrightarrow{v} + \overrightarrow{w}$
- C.
  $\overrightarrow{BC'} = \overrightarrow{u} + \overrightarrow{v} - \overrightarrow{w}$
- D.
  $\overrightarrow{BC'} = \overrightarrow{u} - \overrightarrow{v} - \overrightarrow{w}$
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 8: Vận dụng cao
Cho điểm ${m{A(2, - 1,1)}}$ và đường thẳng $(\Delta ):\left\{ \begin{array}{l}y + z - 4 = 0\\2x - y - z + 2 = 0\end{array} ight.$ . Gọi A' là điểm đối xứng của A qua $(\triangle)$ . Tọa độ điểm A' là:
- A. A' ( 1, 7, 0)
- B. A' ( 0, 7,1)
- C. A' ( 0, 1, 7)
- D. A' ( 7, 1, 0)
Đưa phương trình $(\triangle)$ về dạng tham số: $\left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 4 - t\\z = t\end{array} ight.$
Gọi (P) là mặt phẳng qua A và vuông góc với $(\triangle)$ .
Phương trình mp (P) có dạng $- y + z + D = 0$ , qua A nên D = -2
Phương trình (P) là: $y - z + 2 = 0$
Thế x, y, z từ phương trình $(\triangle)$ vào phương trình (P) được t=1
$\Rightarrow (\triangle ) \cap (\alpha ) = (1,3,1).$
I là trung điểm của AA' nên: ${x_{A'}} + 2 = 2;{y_{A'}} - 1 = 6;{z_{A'}} + 1 = 2$
$\Rightarrow A'(0,7,1)$ .
Câu 9: Vận dụng
Trong không gian với hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho ba điểm $A(0; - 2; - 1),B( - 2; - 4;3),C(1;3; - 1)$ và mặt phẳng $(P):x + y - 2z - 3 = 0$ . Tìm điểm $M \in (P)$ sao cho $|\overrightarrow{MA} + \overrightarrow{MB} + 2\overrightarrow{MC}|$ dạt giá trị nhỏ nhất.
- A.
  $M\left( \frac{1}{2};\frac{1}{2}; - 1 ight)$ .
- B.
  $M\left( - \frac{1}{2}; - \frac{1}{2};1 ight)$ .
- C.
  $M(2;2; - 4)$ .
- D.
  $M( - 2; - 2;4)$ .
Gọi $I$ là điểm sao cho $\overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} + 2\overrightarrow{IC} = 0 \Rightarrow I(0;0;0)$ .

Từ đó:

$|\overrightarrow{MA} + \overrightarrow{MB} + 2\overrightarrow{MC}| = |4\overrightarrow{MI} + (\overrightarrow{IA} + \overrightarrow{IB} + 2\overrightarrow{IC})| = 4IM \geq 4IH$

với $H$ là hình chiếu của $I$ trên mặt phẳng $(P)$ .

Từ đó suy ra $|\overrightarrow{MA} + \overrightarrow{MB} + 2\overrightarrow{MC}|$ dạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi $M \equiv H$ .

Phương trình đường thẳng đi qua $I$ và vuông góc với mặt phẳng $(P)$ là: $\left\{ \begin{matrix} x = t \\ y = t \\ z = - 2t \\ \end{matrix} ight.$ .

Tọa độ diểm $H$ là nghiệm $(x;y;z)$ của hệ

$\left\{ \begin{matrix}x = t \\y = t \\z = - 2t \\x + y - 2z - 3 = 0 \\\end{matrix} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix}x = \dfrac{1}{2} \\y = \dfrac{1}{2} \\z = - 1 \\t = \dfrac{1}{2} \\\end{matrix} ight.\ ight.$

Suy ra $H = \left( \frac{1}{2};\frac{1}{2}; - 1 ight)$ .

Vậy, tọa độ điểm $M$ cần tìm là $M = \left( \frac{1}{2};\frac{1}{2}; - 1 ight)$ .
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) Nếu $ABCD$ là hình bình hành thì tọa độ điểm D là $(1; - 3;7)$ . 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) Nếu $ABCD$ là hình bình hành thì tọa độ điểm D là $(1; - 3;7)$ . 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 $D(x;y;z)$ ,

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

Vì $ABCD$ 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: Thông hiểu
Trong không gian với hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho điểm $A(2; - 1;5),B(5; - 5;7)$ và điểm $M \in (Oxy)$ . Tìm tọa độ điểm $M$ để ba điểm $A;B;M$ thẳng hàng?
- A.
  $M(4; - 5;0)$
- B.
  $M(2; - 3;0)$
- C.
  $M(0;0;1)$
- D.
  $M(4;5;0)$
Ta có: $M \in (Oxy) \Rightarrow M(x;y;0)$

Lại có: $\left\{ \begin{matrix} \overrightarrow{AB} = ( - 2;3;1) \\ \overrightarrow{AM} = (x - 2;y + 2; - 1) \\ \end{matrix} ight.$

Vì ba điểm A; B; M thẳng hàng nên $\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AM}$ cùng phương

$\Leftrightarrow \frac{x - 2}{- 2} = \frac{y + 2}{3} = \frac{- 1}{1} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x = 4 \\ y = - 5 \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow M(4; - 5;0)$

Vậy đáp án cần tìm là $M(4; - 5;0)$ .
Câu 12: Nhận biết
Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$ , trục $Ox$ có phương trình tham số là
- A.
  $x = 0$
- B.
  $y + z = 0$
- C.
  $\left\{ \begin{matrix} x = 0 \\ y = 0 \\ z = t \\ \end{matrix} ight.$
- D.
  $\left\{ \begin{matrix} x = t \\ y = 0 \\ z = 0 \\ \end{matrix} ight.$
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 13: Nhận biết
Trong không gian hệ trục tọa độ $Oxyz$ , cho hai vectơ $\overrightarrow{a} = (1; - 2;3)$ và $\overrightarrow{b} = ( - 2;1;2)$ . Xác định tích vô hướng $\left( \overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} ight).\overrightarrow{b}$ ?
- A.
  $12$
- B.
  $2$
- C.
  $11$
- D.
  $10$
Ta có: $\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} = ( - 1; - 1;5)$ nên $\left( \overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} ight).\overrightarrow{b} = - 1.( - 2) + ( - 1).1 + 5.2 = 11$
Câu 14: Vận dụng
Trong không gian với hệ trục toạ độ $Oxyz$ , cho mặt phẳng $(P):x + y + z - 9 = 0$ . Hỏi có bao nhiêu điểm $M(a;b;c)$ thuộc mặt phẳng $(P)$ với $a,b,c$ là các số nguyên không âm.
- A.
  $55$
- B.
  $45$
- C.
  $50$
- D.
  $60$
Ta có $(P):x + y + z - 9 = 0 \Rightarrow \frac{x}{9} + \frac{y}{9} + \frac{z}{9} = 1$ nên mặt phẳng $(P)$ đi qua các điểm $A(9; 0; 0), B(0; 9; 0), C(0; 0; 9).$

Từ đó suy ra tất cả các điểm có toạ độ nguyên của mặt phẳng (P) đều nằm trong miền tam giác ABC.

Tam giác ABC đều có các cạnh bằng $9\sqrt{2}$ , chiếu các điểm có toạ độ nguyên của hình tam giác ABC xuống mặt phẳng (Oxy) ta được các điểm có toạ độ nguyên của hình tam giác OAB.

Mà số điểm có toạ độ nguyên của tam giác OAB bằng $1\ + \ 2\ + \ ...\ + \ 10\ = \ 55$
Câu 15: Thông hiểu

Trong không gian tọa độ $Oxyz$ , cho hai mặt phẳng $\left( P_{1} ight):x + 2y - z - 5 = 0$ và $\left( P_{2} ight): - 2x + y + z - 4 = 0$

a) Vectơ có tọa độ $(1\ ;\ 2\ ;1)$ là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng $\left( P_{1} ight)$ . Sai||Đúng

b) Vectơ có toạ độ $( - 2;\ 1\ ;\ 1)$ là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng $\left( P_{2} ight)$ . Đúng||Sai

c) Côsin của góc giữa hai vectơ ${\overrightarrow{n}}_{1} = (1;\ 2\ ;\ - 1)$ và ${\overrightarrow{n}}_{2} = ( - 2\ ;\ 1\ ;\ 1)$ bằng $- \frac{1}{6}$ . Đúng||Sai

d) Góc giữa hai mặt phẳng $\left( P_{1} ight)$ và $\left( P_{2} ight)$ bằng $100{^\circ}$ . Sai||Đúng

Đáp án là:

Trong không gian tọa độ $Oxyz$ , cho hai mặt phẳng $\left( P_{1} ight):x + 2y - z - 5 = 0$ và $\left( P_{2} ight): - 2x + y + z - 4 = 0$

a) Vectơ có tọa độ $(1\ ;\ 2\ ;1)$ là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng $\left( P_{1} ight)$ . Sai||Đúng

b) Vectơ có toạ độ $( - 2;\ 1\ ;\ 1)$ là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng $\left( P_{2} ight)$ . Đúng||Sai

c) Côsin của góc giữa hai vectơ ${\overrightarrow{n}}_{1} = (1;\ 2\ ;\ - 1)$ và ${\overrightarrow{n}}_{2} = ( - 2\ ;\ 1\ ;\ 1)$ bằng $- \frac{1}{6}$ . Đúng||Sai

d) Góc giữa hai mặt phẳng $\left( P_{1} ight)$ và $\left( P_{2} ight)$ bằng $100{^\circ}$ . Sai||Đúng

a) $\overrightarrow{n_{\left( P_{1} ight)}} = (1;2; - 1)$ nên mệnh đề sai

b) $\overrightarrow{n_{\left( P_{1} ight)}} = ( - 2;1;1)$ nên mệnh đề đúng

c) $\cos\left( \overrightarrow{n_{1}},\overrightarrow{n_{2}} ight) = \frac{1.( - 2) + 2.1 + ( - 1)1}{\sqrt{6}\sqrt{6}} = - \frac{1}{6}$ mệnh đề đúng

d) Góc hai mặt phẳng không thể tù nên mệnh đề sai
Câu 16: Nhận biết
Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$ , cho điểm $M(2; - 1;1)$ và vectơ $\overrightarrow{n} = (1;3;4)$ . Viết phương trình mặt phẳng $(P)$ đi qua điểm $M(2; - 1;1)$ và có vectơ pháp tuyến $\overrightarrow{n}$ .
- A.
  $2x - y + z + 3 = 0$
- B.
  $2x - y + z - 3 = 0$
- C.
  $x + 3y + 4z + 3 = 0$
- D.
  $x + 3y + 4z - 3 = 0$
Phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) có dạng:

$(x - 2) + 3(y - 1) + 4(z - 1) = 0$

$\Leftrightarrow x + 3y + 4z - 3 = 0$
Câu 17: Nhận biết
Trong không gian Oxyz, cho điểm $A(1; - 1;2)$ và vectơ $\overrightarrow{n} = (2;4; - 6)$ . Viết phương trình mặt phẳng $(\alpha)$ qua A và nhận vectơ $\overrightarrow{n}$ làm vectơ pháp tuyến.
- A.
  $x + 2y - 3z - 5 = 0$ .
- B.
  $x + 2y - 3z + 7 = 0$ .
- C.
  $2x + 4y - 6z + 5 = 0$ .
- D.
  $x + 5y - 6z + 5 = 0$
Phương trình mặt phẳng có dạng:

$A\left( x - x_{A} ight) + B\left( y - y_{A} ight) + C\left( z - z_{A} ight) = 0$ .

$2(x - 1) + 4(y + 1) + 6(z - 2) = 0$

$\Leftrightarrow x + 2y - 3z + 7 = 0.$
Câu 18: 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:
- A.
  $(1; - 2;2)$
- B.
  $(1; - 2; - 3)$
- C.
  $(1;2;3)$
- D.
  $(1; - 3; - 2)$
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 19: Vận dụng cao
Trong không gian $Oxyz$ , cho điểm $P(1;1;2)$ . Mặt phẳng $(\alpha)$ đi qua $P$ cắt các trục $Ox,Oy$ , $Oz$ lần lượt tại $A,B,C$ khác gốc tọa độ sao cho $T = \frac{R_{1}^{2}}{S_{1}^{2}} + \frac{R_{2}^{2}}{S_{2}^{2}} + \frac{R_{3}^{2}}{S_{3}^{2}}$ đạt giá trị nhỏ nhất, trong đó $S_{1},S_{2},S_{3}$ lần lượt là diện tích các tam giác $OAB,OBC,OCA$ và $R_{1},R_{2},R_{3}$ lần lượt là diện tích các tam giác $PAB,PBC,PCA$ . Điểm $M$ nào dưới đây thuộc $(\alpha)$ ?
- A.
  $M(4;0;1)$ .
- B.
  $M(5;0;2)$ .
- C.
  $M(2;1;4)$ .
- D.
  $M(2;0;5).$
Ta có $\overrightarrow{OP} = (1;1;2) \Rightarrow OP = \sqrt{6}$ . Lại có $d(P,(Oxy)) = 2$ , $d(P,(Oxz)) = 1$ và $d(P,(Oyz)) = 1$ .

Đặt $d = d(O,(ABC))$ , ta có

$V_{P.OAB} = V_{O.PAB}$

$\Leftrightarrow d(P,(Oxy)) \cdot S_{\bigtriangleup OAB} = d(O,(ABC)) \cdot S_{\bigtriangleup PAB}$

$\Leftrightarrow 2S_{1} = dR_{1}$

$\Leftrightarrow \frac{R_{1}}{S_{1}} = \frac{2}{d}$

Tương tự, ta có $\frac{R_{2}}{S_{2}} = \frac{1}{d}$ và $\frac{R_{3}}{S_{3}} = \frac{1}{d}$ .

Khi đó $T = \frac{R_{1}^{2}}{S_{1}^{2}} + \frac{R_{2}^{2}}{S_{2}^{2}} + \frac{R_{3}^{2}}{S_{3}^{2}} = \frac{6}{d^{2}} \geq \frac{6}{OP^{2}} = 1$ .

Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi $d = OP$ hay $OP\bot(ABC)$ .

Từ đó suy ra $(\alpha)$ nhận $\overrightarrow{OP} = (1;1;2)$ làm vectơ pháp tuyến.

Do đó $(\alpha)$ có phương trình $1(x - 1) + 1(y - 1) + 2(z - 2) = 0 \Leftrightarrow x + y + 2z - 6 = 0$ .

Vậy $M(4;0;1)$ là điểm thuộc $(\alpha)$ .
Câu 20: Vận dụng
Trong không gian $Oxyz$ , cho bốn điểm $A(2;0;0),B(0;3;0),C(0;0;3)$ và $D\left( 1;1;\frac{1}{2} ight)$ . Có tất cả bao nhiêu mặt phẳng phân biệt đi qua ba trong năm điểm $O,A,B,C,D$ ?
- A.
  $5$
- B.
  $6$
- C.
  $7$
- D.
  $10$
Hình vẽ minh họa

Ta có mặt phẳng (ABC): $\frac{x}{2} + \frac{y}{3} + \frac{z}{3} = 1$ .

Suy ra $D\left( 1;1;\frac{1}{2} ight)$ thuộc mặt phẳng (ABC).

Số mặt phẳng qua ba trong bốn điểm A, B, C, D là 1.

Số mặt phẳng qua điểm O và hai trong bốn điểm A, B, C, D là $C_{4}^{2} = 6$ .

Vậy số mặt phẳng phân biệt đi qua ba trong năm điểm $O,A,B,C,D$ là $1 + 6 = 7$ .

31 lượt xem

Sắp xếp theo

Xóa Gửi bình luận

Đề kiểm tra 15 phút Chương 3 Phương pháp tọa độ trong không gian

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!