Xác định toạ độ điểm D sao cho tứ giác ABCD là hình bình hành và toạ độ giao điểm hai đường chéo của hình bình hành này; 3.. Tìm tọa độ trọng tâm G, trực tâm H, tâm đường tròn ngoại tiếp
Trang 1NGUYỄN BẢO VƯƠNG TỔNG BIÊN SOẠN VÀ TỔNG HỢP
81 BTTN TỌA ĐỘ KHÔNG GIAN OXYZ NÂNG CAO
TÀI LIỆU ÔN TẬP VÀ GIẢNG DẠY CHO HỌC SINH
KHÁ – GIỎI
GIÁO VIÊN MUA FILE WORD LIÊN HỆ
0946798489
Trang 2
CÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ CỦA ĐIỂM, TỌA ĐỘ VECTƠ
Phương pháp:
Dựa vào định nghĩa tọa độ của điểm, tọa độ của véc tơ
Dựa vào các phép toán véc tơ
Áp dụng các tính chất sau:
Cho các vectơ u( ;u u u1 2; 3) ,v( ;v v v1 2; 3)
và số thực k tùy ý Khi đó ta có
Trang 3Ví dụ 2 Trong không gian Oxyz , cho ba vectơ a(1; 0; 2) , b ( 2;1;3) , c ( 4;3;5)
1 Tìm toạ độ vectơ 3.a 4.b 2c
2 Tìm hai số thực m , n sao cho m.an.bc
Lời giải
1 Tọa độ vectơ 3.a4.b 2c
Ví dụ 3 Trong không gian Oxyz, cho tam giác ABC có A 2; 3;1 , B 1; 1; 4 và
C 2;1; 6
1 Xác định toạ độ trọng tâm G của tam giác ABC;
2 Xác định toạ độ điểm D sao cho tứ giác ABCD là hình bình hành và toạ độ giao điểm hai đường chéo của hình bình hành này;
3 Xác định toạ độ điểm M sao cho MA 2MB
Lời giải
1 Xác định tọa độ trọng tâm G Theo tính chất của trọng tâm G ,ta có :
Trang 4A B C G
A B C G
2 Xác định tọa độ điểm D
Vì A,B,C là ba đỉnh của một tam giác ,do đó
ABCD là hình bình hành
A C I
A C I
3 Xác định tọa độ M
Gọi x; y; z là toạ độ của M,ta có
4x3
Ví dụ 4 Cho tam giác ABC có A(1;0; 2),B( 1;1;0),C( 2;4; 2).
1 Tìm tọa độ trọng tâm G, trực tâm H, tâm đường tròn ngoại tiếp I của tam giác ABC
Trang 52 Tìm tọa độ giao điểm của phân giác trong, phân giác ngoài góc A với đường thẳng BC.
AB, AC AH 0Tọa độ điểm I thỏa mãn hệ
Trang 6Gọi E, E’ lần lượt là trung điểm của AC và B’D’ thì ta có EE ' AA ' BB' CC' DD'
D'
Trang 7Ví dụ 6 Cho hình chóp S ABCD với điểm A(4; 1; 2), B( 1; 0; 1) và C(0; 0; 2),(10; 2; 4).
D Gọi M là trung điểm của CD Biết SM vuông góc với mặt phẳng (ABCD) và thể tích khối chóp V S ABCD. 66 (đvtt) Tìm tọa độ đỉnh S
Vậy tọa độ các điểm S cần tìm là S(7;15; 3) hoặc S(3; 17; 1).
Ví dụ 7 Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz ,cho tam giác ABC có A(2; -1;3) , B(3;0; -2) , C(5; - 1; -6)
1 Tính cosBAC ,suy ra số đo của BAC;
Trang 82.Xác định toạ độ hình chiếu vuông góc H của A trên BC và toạ độ điểm A’ đối xứng của A qua đường thẳng BC
2 Tọa độ hình chiếu vuông góc H của A lên đường thẳng BC
Kí hiệu (x;y;z) là toạ độ của H ,tacó
Tọa độ A’ đối xứng của A qua BC
A’ là điểm đối xứng của A qua đường thẳng BC H là trung điểm của AA’
H A
A' B
C
Trang 9A A' H
x + y + 2z = 6
Giải hệ:
2y ơ 42x ơ 4
Trang 10A M 3; 2;1 . B M 3; 2; 1 C M 3; 2;1 . D M 3; 2; 0 . Câu 2 Cho điểm M 3; 2; 1 , điểm M a; b; c đối xứng của M qua trục Oy, khi đó a b c bằng
Trang 11Câu 6 Trong không gian tọa độ Oxyz, cho bốn điểm A 1; 2; 0 , B 3;3; 2 , C 1; 2; 2 , D 3;3;1 .
Độ dài đường cao của tứ diện ABCD hạ từ đỉnh D xuống mặt phẳng ABC là
Trang 12Câu 12 Cho a 2; b 5, góc giữa hai vectơ a
thì k bằng
.6
6
6.45
Câu 13 Cho u2; 1;1 , v m;3; 1 , w 1; 2;1. Với giá trị nào của m thì ba vectơ trên đồng phẳng
A 83
A x5; y11 B x 5; y11 C x 11; y 5 D x11; y5 Câu 16 Trong không gian Oxyz cho ba điểm A(1; 0;0), B(0;0;1), C(2;1;1). Tam giác ABC là tam giác
đồng phẳng
Trang 13
Câu 22 Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(1; 2; 1) , B(2; 1;3) ,
C( 2;3;3) ĐiểmM a; b; c là đỉnh thứ tư của hình bình hành ABCM, khi đó Pa2b2c2 có giá trị bằng
Câu 23 Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyzcho ba điểm A(1; 2; 1) , B(2; 1;3) ,C( 2;3;3)
. Tìm tọa độ điểm D là chân đường phân giác trong góc A của tam giácABC
A. D(0;1;3). B. D(0;3;1). C. D(0; 3;1) D. D(0;3; 1) Câu 24 Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho các điểm , , Tìm tọa độ điểm I tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC
3 3 3 . D.
8 8 5I( ; ; )
3 3 3 .
Câu 25 Trong không gian Oxyz, cho 3 vectơ a 1;1; 0 , b 1;1; 0 , c 1;1;1. Cho hình hộp OABC.O A B C thỏa mãn điều kiện OA a, OB b, OC' c . Thể tích của hình hộp nói trên bằng:
Trang 141) Độ dài AB 2. 2) Tam giác BCD vuông tại B 3) Thể tích của tứ diện ABCD bằng 6.
Câu 28 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tứ diện ABCD, biết A(1;0;1),B( 1;1; 2) ,
C( 1;1;0) , D(2; 1; 2) Độ dài đường cao AH của tứ diện ABCD bằng:
1
2
13
3 13
13 Câu 29 Cho hình chóp tam giác S.ABC với I là trọng tâm của đáy ABC. Đẳng thức nào sau đây
là đẳng thức đúng
SI SA SB SC 3
SI SA SB SC 2
C. SISASBSC. D. SISASBSC0. Câu 30 Trong không gian Oxyz, cho tứ diện ABCD có A(1;0;0), B(0;1;0), C(0;0;1), D( 2;1; 1) Thể tích của tứ diện ABCD bằng
A. 1
2.
SASBa,SC3a, ASBCSB60 , CSA90 Gọi G là trọng tâm tam giác ABC. Khi đó khoảng cách SG bằng
Trang 15Câu 32 Trong không gian tọa độ Oxyzcho ba điểm A 2;5;1 , B 2; 6; 2 , C 1; 2; 1 và điểm
Câu 34 Cho hình chóp S.ABCDbiết A2; 2; 6 , B 3;1;8 , C 1; 0; 7 , D 1; 2;3 . Gọi H là trung
điểm của CD, SHABCD. Để khối chóp S.ABCDcó thể tích bằng 27
2 (đvtt) thì có hai điểm
1 2
S ,S thỏa mãn yêu cầu bài toán. Tìm tọa độ trung điểm I của S S1 2
A.I 0;1;3 B. I 1; 0;3 C. I 0; 1; 3 D. I1; 0; 3 Câu 35 Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(2; 1;7), B(4;5; 2) Đường thẳng AB cắt mặt phẳng (Oyz) tại điểm M Điểm M chia đoạn thẳng AB theo tỉ số nào
207
Câu 38 Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho tam giác ABC, biết A(1;1;1), B(5;1; 2) ,
C(7;9;1). Tính độ dài phân giác trong AD của góc A
Trang 16A. 2 74.
3 74
H là trực tâm tam giác ABC, khi đó, độ dài đoạn OH bằng
A. 870
870
870
870
12 Câu 41 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC có A(3;1;0), B nằm trên mặt phẳng (Oxy) và có hoành độ dương, C nằm trên trục Ozvà H(2;1;1) là trực tâm của tam giác
ABC. Toạ độ các điểm B , C thỏa mãn yêu cầu bài toán là:
Trang 17Câu 44 Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm M 3; 0; 0 , N m, n, 0 , P 0; 0; p
2
3C
3
2 2D
3 Câu 48. Trong không gian Oxyz,cho các vectơ a1 ; 1 ; 2 ; b x ; 0 ; 1 . Với giá trị nào của
Trang 20x2
x4
Trang 21Câu 67: Trong mặt phẳng Oxyz, Cho tứ diện ABCD có A(2;3;1), B(4;1;-2), C(6;3;7), D(3;2;1). Độ dài đường cao kẻ từ D của tứ diện là
A b=c=3 B. b=c=4 C b=4, c=3 D b= 3, c=4 Câu 69. Trong không gian Oxyz, gọi I, J, K là các điểm sao cho OI i, OJ j OK, k
. Gọi M là trung điểm của JK, G là trọng tâm của IKJ Xác định tọa độ của MG
Câu 71: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A( 2;3;1) , B( ; 0;1)1
4 , C(2; 0;1). Tìm tọa độ chân đường phân giác trong góc A củaABC?
A. (1;0; 0) B. ( 1; 0;1) C. (1; 0; 1) D. ( 1;0; 1) Câu 72: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1;1;1),C(3;1; 1) Tìm tọa độ điểm
P thuộc (Oxy) sao choPAPCngắn nhất ?
A. (2;1;0) B. ( 2;1;0) C. (2; 1;0) D. ( 2; 1;0) Câu 73 : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(1; 2; 2) ,B( 5; 6; 4) ,C(0;1; 2)
Độ dài đường phân giác trong của góc A của ABC là:
Trang 22A. (0; ; 2)7
4 B.
7(2; ; 0)
4 C.
7(2; ; 0)4
4 C.
7(2; ; 0)4
( 2; ; 0)4
Câu 79: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(2;1;1), B 0;3; 1 và điểm C nằm trên mặt phẳng Oxy sao cho ba điểm A, B, C thẳng hàng. Điểm C có tọa độ là
A. 1; 2;3 B. 1; 2;1 C. 1; 2; 0 D. 1;1; 0 Câu 80: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC với A 1; 2; 1 , B 2;3; 2 ,
C 1; 0;1 Trong các điểm M 4;3; 2 , N 1; 2;3 , P 2;1; 0 , điểm nào là đỉnh thứ tư của hình bình hành có 3 đỉnh là A, B, C ?
A. Cả điểm M và N B. Chỉ có điểm M C. Chỉ có điểm N D. Chỉ có điểm P
Trang 23