Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng Câu 1.. Tính khoảng cách d từ điểm M1 đến đường thẳng .. Khoảng cách từ O đến đường thẳng là độ dài đoạn OH.. Tính khoảng cách d từ trung điểm I của
Trang 17E KHOẢNG CÁCH – GÓC – HÌNH CHIẾU
Dạng 113 Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng
Câu 1 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm M12; 3; 1 và đường thẳng
1
:
y
. Tính khoảng cách d từ điểm M1 đến đường thẳng .
3
3
3
3
Lời giải tham khảo
Đường thẳng qua M02; 1; 2 và có VTCP 1; 2; 2 0 1 4; 2; 2
Ta có: 0 1; 8; 10; 6
2 2 2
0 1
;
3
a M M
d M
Câu 2 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng : 1 1
z
Tính khoảng cách d từ gốc tọa độ O0; 0; 0 đến đường thẳng d
Lời giải tham khảo
Lập PT mp đi qua O0; 0; 0 vuông góc d và cắt d tại H.
Khoảng cách từ O đến đường thẳng là độ dài đoạn OH.
Câu 3 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm A2; 0; 0, B0; 0; 8 và điểm
C sao cho 0; 6; 0
AC Tính khoảng cách d từ trung điểm I của BC đến đường thẳng
OA.
Lời giải tham khảo
Từ 0; 0; 6
AB và A2; 0; 0 suy ra C2; 6; 0 , do đó I3; 1; 4.
Phương trình mặt phẳng P đi qua I và vuông góc với OA là: x 1 0.
Tọa độ giao điểm của P với OA là K 1; 0; 0.
Khoảng cách từ I đến OA là IK5.
Trang 2
7E Khoảng cách – Góc – Hình chiếu
Câu 4 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm M1; 0; 5 và hai mặt phẳng
P : 2 –x y3z 1 0,(Q x) : y z– 50. Tính khoảng cách d từ M đến giao tuyến của
hai mặt phẳng P và Q
7
19
19
19
Lời giải tham khảo
Gọi Giao tuyến là đường thẳng t VTCP của t là tích có hướng của hai vectơ pháp tuyến của P và Q
Giao tuyến t qua A2; 3; 0 .
Gọi H là hình chiếu vuông góc của M lên đường thẳng t
19
Dạng 114 Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Câu 5 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm M1; 2; 3 và mặt phẳng
P :x2y2z30. Tính khoảng cách d từ M đến P
Lời giải tham khảo
2 2 2
1.1 2.2 2.( 3) 3
Câu 6 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng P : 2x2y z 30 và điểm A1; 2; 13 Tính khoảng cách d từ A đến P
2
3
3
Lời giải tham khảo
4
3 ( 2) ( 1)
Câu 7. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng P :3x4y50. Tính khoảng cách d từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng P
Lời giải tham khảo
( ,( )) 5
1
9 16
O P
Trang 3Câu 8 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm M2; 4; 3 và mặt phẳng P
có phương trình 2 –x y2 3z 0. Tính khoảng cách d từ điểm M đến mặt phẳng P
Lời giải tham khảo
,( ) 2( 2) – – 4 2 3 1
3
4 1
.3 3 4
Câu 9. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , 1 : 1 1,
y
2
y
d P : 2x4y4z30. Gọi A là giao điểm của d1 và d2 Tính khoảng cách d từ A đến mặt phẳng P
3
6
6
3
Lời giải tham khảo
Giao điểm A của d1 và d2 thỏa: ,
A P
y
y
Câu 10 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm E2; 4; 5, mặt phẳng
P :x2y2z60 và đường thẳng : 1 3 2
y
hành độ nhỏ hơn 2, nằm trên đường thẳng d có khoảng cách từ M tới mặt phẳng P bằng EM.
A. M1; 2; 3 . B. M1; 2; 3. C. M17; 6; 11. D. M17; 6; 11 .
Lời giải tham khảo
Đặt điểm M 1 2 ; 3t t; 2t. Tìm t từ phương trình d M ,(P) EM.
Câu 11 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng P : 2x y 3z 1 0
và điểm A1; 2; 3 Tính khoảng cách d từ A đến P
Lời giải tham khảo
Mặt phẳng P : 2x y 3z 1 0 và điểm A1; 2; 3
Khoảng cách d từ A đến P : 2 2 9 1 14
14
Câu 12. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng P : 2x y 5z40 và điểm A2; 1; 3 . Tính khoảng cách d từ A đến P
13
14
14
11
Trang 47E Khoảng cách – Góc – Hình chiếu
Khoảng cách d từ A đến P : 2 2 9 1 14
14
Câu 13 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm A3 ; 1 ; 2 và mặt phẳng
P : 4x y 3z20. Tính khoảng cách d từ A đến P
21
26
Lời giải tham khảo
2
26 26
Dạng 115 Khoảng cách giữa hai mặt phẳng
Câu 14. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai mặt phẳng song song
: xy z– 50 và : 2x2 – 2y z30. Tính khoảng cách d giữa hai mặt
phẳng và ?
6
6
6
Lời giải tham khảo
Chọn M0; 0; 5 mp Tính được: d( ); ( ) dM; ( )
Câu 15 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai mặt phẳng
P :2x3y6z180, Q : 2x3y6z100. Tính khoảng cách d giữa hai mặt
phẳng P và Q
A.
d6. B. d5. C. d3. D. d4.
Lời giải tham khảo
Lấy A9; 0; 0 P
2 2 2
2.9 3.0 6.0 10
Câu 16 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai mặt phẳng P : 2x2y z 11 0
và Q :2x2y z 4 0 Tính khoảng cách d giữa hai mặt phẳng P và Q
Lấy A2; 0; 0 Q
( ); ( ) ; (P) 2.( 2) 3.0 6.0 112 2 2 5
Trang 5
Dạng 116 Bài toán về góc
Câu 17. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm A1; 0; 0 , B0; 1; 0 ,
0; 0; 1 , 2; 1 1;
C D Tính góc giữa hai đường thẳng AB và CD.
Lời giải tham khảo
2
AB CD
Câu 18 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho bốn điểm A3; 2; 6 , B 3; 1, 0 ,
0, 7, 0 , 2,1; 1
C D Gọi d là đường thẳng đi qua hai điểm A,D và là góc giữa
d và ABC. Tính sin.
2
8
5
2
Lời giải tham khảo
(0; 3; 6); ( 3; 6; 3)
1
9
Ta có 5; 1; 7
- Gọi là góc giữa đường thẳng AD và mpABC, 00 900
Khi đó:
5
75 30
a n
a n
Câu 19 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng P :x2y z 50 và
d Tính góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng
P
45
30
60
120
Lời giải tham khảo
Gọi vectơ pháp tuyến và vectơ chỉ phương của P và d lần lượt là ,
n u Góc giữa d
và P được tính theo công thức
n u
n u
Trang 6
7E Khoảng cách – Góc – Hình chiếu
Dạng 117 Bài toán về hình chiếu
Câu 20. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm A1; 1; 1 và đường thẳng
6 4 2 1
:
2
d Tìm tọa độ hình chiếu H của điểm A lên đường thẳng d.
A 2; 3; 1 B. 2;3;1 C. 2; 3;1 D. 2;3;1
Lời giải tham khảo
Gọi H là hình chiếu của A lên d. H6 4 ; 2 t t; 1 2 t
5 4 ; 3 ; 2 2 ; 4; 1; 2
d
d
Câu 21 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm A3; 2; 5 và đường thẳng
8 4
5 2 :
d Tìm tọa độ hình chiếu vuông góc H của điểm A lên đường thẳng
d
A. 4; 1; 3 . B. 4; 1; 3 . C. 4; 1; 3 . D. 4; 1; 3 .
Lời giải tham khảo
Giải hệ gồm PT đường thẳng d và PT mp P Ta được tọa độ hình chiếu.
Câu 22 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng
1 2 3
:
y
và điểm
1; 2; 1
A Tìm tọa độ hình chiếu I của điểm A lên .
A. I3; 1; 2 B. I2; 2; 2 C. I1; 2; 1 D. I4; 2; 1
Lời giải tham khảo
Gọi I1t; 2; 3t. Tìm t từ phương trình 0
AI u , với
u là véc tơ chỉ phương của .
Câu 23. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm A1; 2; 0 ; B4; 1; 1. Tính
độ dài đường cao OH của tam giác OAB.
19
19
86
2
Lời giải tham khảo
Ta có: 3; 3; 1
1 3
z t
19
Trang 72 2 2
Câu 24. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm A1, 2, 1 , B0, 3, 4 ,
2,1, 1
C Tính độ dài đường cao h từ A đến BC.
50
33
Lời giải tham khảo
Phương trình tham số BC:
2 2 1
1 5
Gọi M là hình chiếu vuông góc của A lên BC.
Câu 25 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm M2; 7; 9 và mặt phẳng
P :x2y3z 1 0. Tìm tọa độ hình chiếu H của điểm M trên P
A. H2; 2; 1 B. H1; 0; 0 C. H1; 1; 0 D. H4; 0; 1
Lời giải tham khảo
Phương trình đường thẳng d đi qua M và vuông góc với mặt phẳng P là
2
9 3
Toạ độ hình chiếu vuông góc của M trên mặt phẳng P là nghiệm hệ
z
1 2
1 4; 0; 1
7 2
0
9 3
x
z
Câu 26 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm A1; 2; 3 và mặt phẳng
P : 2x2y z 90. Tìm tọa độ điểm A’ đối xứng với A qua mặt phẳng P
A A 7; 6; 1. B. A 6; 7; 1.
C. A7; 6; 1 . D. A6; 7; 1 .
Lời giải tham khảo
Tìm tọa độ hình chiếu vuông gócH của A lên mặt phẳng P
Điểm H là trung điểm của AA.
Câu 27 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm A2; 1; 1 và mặt phẳng
P : 16x12y15z40. Gọi H là hình chiếu vuông góc của A2; 1; 1 lên mặt phẳng P Tính độ dài đoạn AH.
Trang 87E Khoảng cách – Góc – Hình chiếu
2 2 2
16.2 ( 12)( 1) ( 15)( 1) 4 11 ,( )
5
Câu 28 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho bốn điểm A2; 3; 1 , B1; 1; 1 ,
2; 1; 0
C và D0; 1; 2. Tìm tọa độ chân đường cao H của tứ diện ABCD xuất phát từ đỉnh A.
A. H2; 1; 0. B. H1; 2; 1. C H1; 1; 2. D. H2; 1; 1.
Lời giải tham khảo
Viết phương trình mặt phẳng BCD và đường thẳng AH từ đó tìm được giao điểm H.
Câu 29. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng P : 2x y z 1 0 và hai điểm A1; 3; 2 , B9; 4; 9. Tìm tọa độ điểm M trên P sao cho MAMB đạt giá trị nhỏ nhất.
A. M1; 2; 3 . B. M1; 2; 3 . C. M1; 2; 3 . D. M1; 2; 3.
Lời giải tham khảo
Ta có A B nằm cùng phía đối với mặt phẳng , P
Gọi A’ là điểm đối xứng của A qua P , ta có: MA’ MA
Do đó MAMBMA'MBA B' min(MAMB) A B' khi M là giao điểm của
’
A B và P
+ Tìm được A’ 3; 1; 0 Phương trình đường thẳng
3 12
1 3 9 :
+ M1; 2; 3.
Câu 30 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai đường thẳng 1 :
1 1 2
y
2
:
y
d Tìm tọa độ điểm Md1và Nd2 sao cho đoạn thẳng MN ngắn nhất.
A. 3 ; 3 ; 6 , 69; 17 18;
C. 3 ; 3 ; 6 , 69 17 18; ;
Lời giải tham khảo
M d M t t t và Nd2 N 1 2 '; '; 1t t t'
MN ngắn nhất MNlà đoạn vuông góc chung của d1và d2
3
'
t
t t
t
3 ; 3 ; 6 , 69; 17 18;