Độ dài đường cao của tứ diện ABCD hạ từ đỉnh D xuống mặt phẳng ABC là: A.. Tính độ dài đường cao kẻ từ D của tứ diện... Hỏi tứ diện OABC có tất cả bao nhiêu mặt đối xứng?. Độ dài đường c
Trang 1HÌNH HỌC 12 - CHƯƠNG III CHỦ ĐỀ 1.2 Tính độ dài đoạn thẳng.
MỨC ĐỘ 3
Câu 1 [2H3-1.2-3] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho hai
điểm A(1;1;0), B(2; 1; 2) Điểm M thuộc trục Oz màMA2MB2nhỏ nhất là:
A M(0;0;0) B M(0,0; 1) C M(0;0;2) D M(0;0;1)
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Gọi M0;0; z Khi đó MA2MB2 2z2 4z11 2( z 1)2 9 9 M(0;0;1)
Câu 2 [2H3-1.2-3] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba
điểm A(2;3;1), B(1;1;0)và M a b( ; ;0)sao cho PMA 2MB
đạt giá trị nhỏ nhất Khi đó 2
a b bằng :
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Gọi M(a; b;0), MA (2 a;3 b;1), MB (1 a;1 b;0) 2 2
(b 1) 1 1
1
MinP
khi a 0; b1 a2b2
Câu 3 [2H3-1.2-3] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn
điểmA0;0;2, B3;0;5, C1;1;0, D4;1;2 Độ dài đường cao của tứ diện ABCD hạ từ đỉnh D
xuống mặt phẳng (ABC) là:
A. 11
Hướng dẫn giải
Chọn A.
(3;0;3); (1;1; 2); (4;1;0)
(D;(ABC))
11
ABCD ABC
V d
S
Câu 4 [2H3-1.2-3] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba
điểmA(2;1; 1) ,B(3;0;1), C(2; 1;3) Điểm D thuộc Oy và thể tích khối tứ diện ABCD bằng
5 Tọa độ điểm D là:
C. D(0; 7;0) hoặc D(0;8;0) D. D(0;7;0)hoặc D(0; 8;0)
Hướng dẫn giải
Chọn C.
(1; 1; 2); (0; 2; 4) ; (0; 4; 2)
.Gọi D0; ;0t
7 (0; 7;0) 1
8 (0;8;0) 6
ABCD
Câu 5 [2H3-1.2-3] [THPT chuyên ĐHKH Huế] Trong không gian Oxyz, cho tứ diện ABCD trong
đó A(2;3;1), (4;1; 2), B - C(6;3;7), D( 5; 4;8)- - Tính độ dài đường cao kẻ từ D của tứ diện.
Trang 2A. 19
86
19
2 .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ta có
, 3
( ;( ))
,
ABCD D
ABC
AB AC AD V
uuur uuur uuur uuur uuur (2; 2 3); (4;0;6); ( 7; 7;7)
, ( 12; 24;8); , 308
uuur uuur uuur uuur uuur
11
D h
Þ =
Câu 6 [2H3-1.2-3] [THPT chuyên ĐHKH Huế] Trong không gian Oxyz , cho
4;0;0 , 0; 2;0 , 0;0;6
A B C Tìm tâm đường tròn ngoại tiếp K của tam giác ABC
A. K 1; 5;1 . B. K5;7;5 . C. K2;1;3. D. 80 13 135; ;
49 49 49
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Chọn C.
Cách 1 PP trắc nghiệm.
Ta có phương trình mặt phẳng ABC là 1 3 6 2 12
4 2 6
Thay các đáp án có mỗi đáp án C điểm 80 13 135; ;
49 49 49
thuộc mặt phẳng ABC
Cách 2 Tự luận.
Ta có phương trình mặt phẳng ABC là 1 3 6 2 12
4 2 6
Giả sử K x y z , do , , K là tâm đường tròn ngoại tiếp của tam giác ABC nên
3 6 2 12
3 6 2 12
Trang 3
80 49
3 6 2 12
13
49
49
x
z
Câu 7 [2H3-1.2-3] [Sở GDĐT Lâm Đồng lần 06] Trong không gian Oxyz cho các điểm
3; 4;0 ; 0;2;4 ; 4; 2;1
A B C Tọa độ diểm D trên trục Ox sao cho AD BC là:
A D0;0;2 D0;0;8. B D0;0;0 D0;0; 6 .
C D0;0; 3 D0;0;3. D D0;0;0 D6;0;0.
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Gọi D x;0;0 .
Ta có:
6
x
Câu 8 [2H3-1.2-3] [Minh Họa Lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A 2;3;1
và B5; 6; 2 Đường thẳng ABcắt mặt phẳng Oxz tại điểm M Tính tỉ số AM
BM .
2
AM
1 3
AM
AM
AM
BM .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
; 0 ;
7 ; 3 ; 1 59
2 ; 3 ; 1
AM x z
và
, ,
A B M thẳng hàng AM k AB k
9 ; 0 ; 0
M
14 ; 6 ; 2 118 2
Câu 9 [2H3-1.2-3] [THPT chuyên KHTN lần 1] Trong không gian Oxyz , cho A2;1; 1 ,
3; 0;1
B , C2; 1; 3 và D nằm trên trục Oy và thể tích tứ diện ABCD bằng 5 Tọa độ của
D là.
A. D0; 8; 0. B.
0; 7; 0 0; 8; 0
D D
C. D0; 7; 0 D.
0; 7; 0 0; 8; 0
D D
Trang 4Chọn B.
Vì D Oy nên D(0; ;0)y
Ta có: AB (1; 1; 2)
, AC 0; 2; 4
AB AC
, AD 2;y1;1
7
8
ABCD
y
y
Câu 10 [2H3-1.2-3] [THPT chuyên KHTN lần 1] Cho bốn điểm A a ; 1; 6, B 3; 1; 4 ,
5; 1; 0
C và D1; 2;1 thể tích của tứ diện ABCD bằng 30 Giá trị của a là.
A. 2 hoặc 32 B. 32 C. 1 D. 2
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Ta có BAa3; 0;10
, BC 8; 0; 4, BD 4; 3; 5 Suy ra BC BD, 12; 24; 24
6
ABCD
12 a 3 24.0 24.10 180 a 17 15
2
a a
Câu 11 [2H3-1.2-3] [BTN 173] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho các điểm
0;0;0 , 6;0;0
O A , B3;3 3;0 , C3; 3;2 6 Hỏi tứ diện OABC có tất cả bao nhiêu mặt đối xứng ?
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Tính được OA OB OC AB BC CA nên OABC là tứ diện đều do đó có tất cả 6 mặt đối xứng
Câu 12 [2H3-1.2-3] [BTN 169] Trong không gian Oxyz , cho bốn điểm A1; 2; 0 , B0; 1;1 ,
2;1; 1 ,
C D3;1; 4 Hỏi khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng ?
A Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một hình thoi.
B Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một tứ diện.
C Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một hình chữ nhật.
D Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một hình vuông.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
1;1;1 ; 1; 3; 1 ; 2; 3; 4 4; 0; 4
AB AC
D 0
AB AC A
suy ra Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một tứ diện đúng.
Câu 13 [2H3-1.2-3] [THPT Gia Lộc 2] Cho tứ diện ABCD biết
0; 1;3 , 2;1;0 , 1;3;3 , 1; 1; 1
A B C D Tính chiều cao AH của tứ diện
Trang 5A. 14
29
29
2
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Cách 1.
Ta có BA 2; 2;3 , BC 3; 2;3 , BD 1; 2; 1
29
;
BC BD BA AH
BC BD
Cách 2.
Mặt phẳng BCD nhận vectơ BC BD 4; 6;8
làm vectơ pháp tuyến và đi qua điểm
1; 1; 1
D có phương trình là 2x 3y4z1 0
Khi đó
2
2.0 3 1 4.3 1 14 ,
29
Câu 14 [2H3-1.2-3] [SỞ GD ĐT HÀ TĨNH] Trong hệ tọa độ Oxyz , cho tứ diện ABCD có
2; 3; 1
A , B4; 1; 2 , C6; 3; 7, D 5; 4; 8 Độ dài đường cao kẻ từ D của tứ diện
là
A. 90
45
270
45
7 .
Hướng dẫn giải
Chọn D.
2; 2; 3 , 4;0;6 , 7; 7; 9
, 12; 24;8
AB AC
2
ABC
.
1
6
D ABC
,
7
D ABC ABC
V
d D ABC
S
Câu 15 [2H3-1.2-3] [THPT Trần Cao Vân - Khánh Hòa] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho
tứ diện ABCD có A1;1;1, B1; 2;1 , C1;1; 2, D2; 2;1 Tâm I mặt cầu ngoại tiếp tứ diện
ABCD là:
A. I3;3; 3 B. 3 3 3; ;
2 2 2
I
C. I3;3;3 . D. 3; 3 3;
2 2 2
I
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Giả sử I a b c ; ; Do I là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD nên:
Trang 6
IA IB
IA IB
2 3
2
2 3
3
2 2 6
b
Vậy 3 3 3; ;
2 2 2
I
Câu 16 [2H3-1.2-3] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho hai
điểm A(1;1;0), B(2; 1; 2) Điểm M thuộc trục Oz màMA2MB2nhỏ nhất là:
A M(0;0;0) B M(0,0; 1) C M(0;0;2) D M(0;0;1)
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Gọi M0;0; z Khi đó MA2MB2 2z2 4z11 2( z 1)2 9 9 M(0;0;1)
Câu 17 [2H3-1.2-3] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba
điểm A(2;3;1), B(1;1;0)và M a b( ; ;0)sao cho PMA 2MB
đạt giá trị nhỏ nhất Khi đó 2
a b bằng :
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Gọi M(a; b;0), MA (2 a;3 b;1), MB (1 a;1 b;0) 2 2
(b 1) 1 1
1
MinP
khi a 0; b1 a2b2
Câu 18 [2H3-1.2-3] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn
điểmA0;0;2, B3;0;5, C1;1;0, D4;1;2 Độ dài đường cao của tứ diện ABCD hạ từ đỉnh D
xuống mặt phẳng (ABC) là:
A. 11
Hướng dẫn giải
Chọn A.
(3;0;3); (1;1; 2); (4;1;0)
(D;(ABC))
11
ABCD ABC
V d
S
Câu 19 [2H3-1.2-3] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba
điểmA(2;1; 1) ,B(3;0;1), C(2; 1;3) Điểm D thuộc Oy và thể tích khối tứ diện ABCD bằng
5 Tọa độ điểm D là:
C. D(0; 7;0) hoặc D(0;8;0) D. D(0;7;0)hoặc D(0; 8;0)
Hướng dẫn giải
Chọn C.
(1; 1; 2); (0; 2; 4) ; (0; 4; 2)
.Gọi D0; ;0t
Trang 77 (0; 7;0) 1
8 (0;8;0) 6
ABCD
Câu 20 [2H3-1.2-3] [Sở GDĐT Lâm Đồng lần 06] Trong không gian Oxyz cho các điểm
3; 4;0 ; 0;2;4 ; 4; 2;1
A B C Tọa độ diểm D trên trục Ox sao cho AD BC là:
A D0;0;2 D0;0;8. B D0;0;0 D0;0; 6 .
C D0;0; 3 D0;0;3. D D0;0;0 D6;0;0.
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Gọi D x;0;0 .
Ta có:
6
x
Câu 21 [2H3-1.2-3] [THPT Chuyên NBK(QN)] Cho tam giác ABC với A1;2; 1 , B2; 1;3 ,
4;7;5
C Độ dài phân giác trong của ABCkẻ từ đỉnh B là:
A. 3 73
3 . B. 2 30 C. 2 74
2 74
3 .
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Gọi D a b c là chân đường phân giác kẻ từ đỉnh ; ; B Ta có
2 3
a
Câu 22 [2H3-1.2-3] [Sở Bình Phước] Cho tam giác ABC với A1; 2; 1 , B2; 1; 3 , C 4; 7; 5.
Độ dài phân giác trong của ABC kẻ từ đỉnh B là?
A 3 73
2 74
5 . C 2 30 D 2 74
3 .
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Gọi D a b c là chân đường phân giác kẻ từ đỉnh ; ; B
Ta có
2 3
a
Trang 8
Câu 23 [2H3-1.2-3] [BTN 175] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho tam giác ABC với
1; 1;0 , 3;3; 2 , 5;1; 2
A B C Tìm tọa độ của tất cả các điểm S sao cho S ABC là hình chóp tam giác đều có thể tích bằng 6
A S4;0; 1 hoặc S2; 2;1. B S2; 2; 1 hoặc S4;0;1.
C S2; 2; 1 D S4;0; 1
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Ta có: AB2; 4; 2 , AC4; 2; 2 , BC2; 2; 4
, suy ra AB AC BC 2 6, suy ra tam giác ABC đều Gọi S a b c ta có , ,
SA SB SC
a b c
Đặt a u
; 4 ; 3
Ta có AB AC, 12;12; 12 , AS u 1;5 u; u 3
Ta có .
4 1
2 6
S ABC
u
u
Vậy S4;0;1 hoặc S2; 2; 1
Câu 24 [2H3-1.2-3] [BTN 173] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho các điểm
0;0;0 , 6;0;0
O A , B3;3 3;0 , C3; 3;2 6 Hỏi tứ diện OABC có tất cả bao nhiêu mặt đối xứng ?
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Tính được OA OB OC AB BC CA nên OABC là tứ diện đều do đó có tất cả 6 mặt đối xứng
Câu 25 [2H3-1.2-3] [BTN 169] Trong không gian Oxyz , cho bốn điểm A1; 2; 0 , B0; 1;1 ,
2;1; 1 ,
C D3;1; 4 Hỏi khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng ?
A Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một hình thoi.
B Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một tứ diện.
C Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một hình chữ nhật.
D Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một hình vuông.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
1;1;1 ; 1; 3; 1 ; 2; 3; 4 4; 0; 4
AB AC
D 0
AB AC A
suy ra Bốn điểm , , ,A B C D là bốn điểm của một tứ diện đúng.
Câu 26 [2H3-1.2-3] [BTN 167] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho bốn điểm,
0; 1; 0 , 2; 1; 2 , C 1; 2; 2 ,
A B D 2; 2; 1 Mệnh đề nào sau đây đúng?
A A B C D thẳng hàng., , ,
B A B C D đồng phẳng và không thẳng hàng., , ,
Trang 9C ABCD là một tứ diện.
D ABCD là một tứ giác
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ta có:
2; 2; 2 1; 3; 2 2; 3; 1
AB AC AD
không đồng phẳng ABCD là một tứ diện
Câu 27 [2H3-1.2-3] [BTN 166] Cho ba điểm A1;0;1 ; B2; 1;0 ; C0; 3; 1 Tìm tập hợp các điểm
; ;
M x y z thỏa mãn AM2 BM2 CM2
A Mặt phẳng 2x 8y 4z13 0
B Mặt cầu 2 2 2
2x 8 4z 13 0
x y z y
C Mặt cầu 2 2 2
2x 4 8z 13 0
x y z y
D Mặt cầu 2 2 2
2 8 4 13 0
x y z x y z
Hướng dẫn giải
Chọn B.
AM BM CM
x 12 y2 z 12 x 22 y 12 z2 x2 y 32 z 12
2 2 2 2x 8 4z 13 0
x y z y
Câu 28 [2H3-1.2-3] [THPT – THD Nam Dinh] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai,
điểm A2;1;3 , B2;1;1 Tìm tọa độ tất cả các điểm M biết rằng , M thuộc trục Ox và
6
MA MB
A. M 2;0;0 và M2;0;0 . B. M 31;0;0 và M 31;0;0 .
C. M 6;0;0 và M 6;0;0. D. M 3;0;0 và M3;0;0 .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
2 ;1;3
;0;0
2 ;1;1
4 16
2
t t
t
Vậy M(2;0;0) hoặc M ( 2;0;0)
Câu 29 [2H3-1.2-3] [THPT Chuyên Bình Long] Trong không gian Oxyz , cho điểm
2; 2; 2 , 3; 3;3
A B M là điểm thay đổi trong không gian thỏa mãn 2
3
MA
MB Khi đó độ
Trang 10A 6 3 B 5 3 C 5 3
2 . D 12 3
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Gọi M x y z Ta có: ; ;
2 2 2 2 2 2
2
3
MA
M mặt cầu S tâm I 6;6; 6 bán kính R 6 3 Khi đó OMmax d O I ; R OI R 6 3 6 3 12 3
Câu 30 [2H3-1.2-3] [THPT Chuyên SPHN] Trong không gian với hệ trục Oxyz, cho hình chóp
S ABC có S2; 2;6, A4;0;0 , B4;4;0, C0;4;0 Tính thể tích khối chóp S ABC
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Ta có BA 0; 4;0
, BC 4;0;0 BA BC 0 ABC
vuông tại B 4
BABA
2
ABC
BCBC S
Mà A4;0;0, B4;4;0, C0; 4;0 thuộc mặt phẳng Oxy z : 0
suy ra d S ABC , d S Oxy , 6 Vậy thể tích .