Câu 6: Gv Lê Tuấn Anh 2018Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm và mặt phẳng có phương trình.. Tìm tọa độ điểm thỏa mãn.. Viết phương trình mặt cầu S.. Phương trình mặt cầu l
Trang 1Câu 1 (Gv Lê Tuấn Anh 2018)Trong không gian với hệ tọa độOxyz, cho mặt phẳng
.Vectơ nào sau đây là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ?
1; 2; 3
n
1; 2; 3
n
1; 2; 3
n
Hướng dẫn: D
Từ phương trình tổng quát của mặt phẳng P suy ra véctơ pháp tuyến của mặt phẳng P là
1; 2; 3
Câu 2 (Gv Lê Tuấn Anh 2018)Trong không gian với hệ tọa độOxyz, cho hai mặt phẳng
:x y z 1 0 : 2 x my2z 2 0 m
A m2 B m5 C Không tồn tại D m 2
Hướng dẫn: C
Hai mặt phẳng đã cho song song nên 2 2 2 do đó không tồn tại giá trị của tham
1 1 1 1
M
số m
Câu 3 (Gv Lê Tuấn Anh 2018)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng
, Mệnh đề nào sau đây là đúng?
1
:
d
3
3
z
A d1 và d2 chéo nhau B d1 và d2 cắt nhau
C d1 và d2trùng nhau D d1 song song với d2
Hướng dẫn: B
Đường thẳng d1đi qua A2;1; 3 và có một vectơ chỉ phương là u11; 2; 1
Đường thẳng d2đi qua B3;6; 3 và có một vectơ chỉ phương là u2 1;1;0
Ta có u u 1, 2 1;1; 1 , AB 5;5;0; Vậy và cắt nhau
u u AB
1
d d2
Câu 4 (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Có bao nhiêu mặt phẳng song song với mặt phẳng
:x y z 0 S x: 2y2z22x2y2z0
Hướng dẫn: A
Mặt cầu S có tâmI1;1;1; R 3
Mặt phẳng cần tìm có dạng P x y z m: 0m0
Trang 2Điều kiện tiếp xúc ; 3 3 6 hay m=0
3
m
Như vậy có một mặt phẳng thỏa mãn
Câu 5 (Gv Lê Tuấn Anh 2018) : Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba đường
thẳng 1 , , Viết phương trình mặt phẳng đi qua
1
1
x
z t
2
0
x t
z
1 : 0
x
z
1; 2;3
M
và cắt ba đường thẳng d d d1, 2, 3lần lượt tại A B C, , sao cho M là trực tâm tam giác ABC
A x y z 6 0 B x z 2 0 C 2x2y z 9 0 D Đáp án khác Hướng dẫn: D
+ Dễ thấy d d d1; 2; 3 đôi một vuông góc và đồng quy tại điểm
Gọi là trực tâm tam giác
1; 1;0
+ Khi đó CM AB AB O M , tương tự
O C AB
+ Suy ra O M ABC Lại có O M 0;3;3
+ Khi đóABC qua M1; 2;3và nhậnOM và VTPT có phương
trình là y z 5 0
Câu 6: (Gv Lê Tuấn Anh 2018)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm
và mặt phẳng có phương trình Mặt cầu đi qua , tiếp 1; 2
( ; 1)
xúc với ( )P và có bán kính nhỏ nhất Điểm I a b c( ; ; )là tâm của ( )S , tính giá trị của biểu thức T a22b23c2
A T 25 B T 30 C T 20 D T 30
Hướng dẫn:
+ Gọi là bán kính của R ( )S và giả sử ( )S tiếp xúc với ( )P tại B
2
AH
R IA IB AB AH R
Dấu " =" xảy ra ( )S là mặt cầu đường kính AH
Khi đó là trung điểm của cạnh I AH
+ Đường thẳng AH qua A(1; 2; 1) và nhận nP 1;1; 2là một VTCP
Trang 3
1
1 2
Điểm H( )P (t 1) (t 2) 2 2( t 1 13 0) 6t12 0 t 2 H(3; 4;3)
+ Điểm là trung điểm của cạnh I AH I2;3;1 T a22b23c2 25
Câu 7 (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm
Tìm tọa độ điểm thỏa mãn
3; 2;1 , 1; 1; 2 , 1; 2; 1
A M2;6; 4 B M2; 6; 4 C M 2; 6; 4 D M5;5;0
Chọn đáp án C
Ta có
2; 3;1 2 4; 6; 2 ; 2;0; 2 2;0; 2
2; 6; 4 2; 6; 4
Câu 8: (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độOxyz, cho mặt cầu S có tâm nằm trên tia I Ox bán kính bằng và tiếp xúc với mặt phẳng3 Oyz Viết phương trình mặt cầu S
3 9
3 9
x y z
x y z
Chọn đáp án D
Mặt cầu có tâm thuộcOx bán kính R3nên có tâmI3;0;0 Phương trình mặt cầu là
x y z
Câu 9: (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn vectơ
, , , Mệnh đề nào sau đây sai? 2,3,1 a
2,3,1
a
5,7,0
b
3, 2, 4
c
4,12, 3
5,7,0 b 3, 2,4 c 4,12, 3 d
A d a b c B , , là ba vectơ không đồng phẳng.
a
b
c
2a 3b d 2c
Chọn đáp án D
Nhận thấy a b c , 35 0 nên , , không đồng phẳng
a
b
c
Trang 4Ta có Suy ra và
7,10,1 7,10,1
a b
c d
a b c d
d c a b d a b c
Vậy chỉ có Câu 10là sai
Câu 11: (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độOxyz, cho mặt phẳng
và đường thẳng Với giá trị nào của , thì đường thẳng
P x y z
2
1 2
m n
nằm trong mặt phẳng ?
2
2
2
2
m n
Chọn đáp án D
Đường thẳng đi qua d M2; ;1n và có vectơ chỉ phương a m;3; 2
Mặt phẳng P có vectơ pháp tuyến n 2;1; 1
6
m
n
Câu 12: (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độOxyz, cho điểm
1; 2;1
d d
trình đường thẳng song song với mặt phẳng d P : 2x3y4z 6 0, cắt đường thẳng d1
và d2 lần lượt tại M và N sao cho AM AN 5 và điểm có hoành độ nguyên
N
:
d
:
d
Chọn đáp án B
1
3
M d M m m m
1
2
N d N n n n
Trang 5Đường thẳng nhận d NM m n m n ; 1;1 m n là một VTCP
Mặt phẳng P có một VTPT là n 2;3; 4
Ta có d/ / P NM n 0 2m n 3 m n 1 4 1 m n 0 m 9n7
; 3; 2 9 7;9 10;9 9 , ; 4; 1
2
1
9 53 44 0 44
9
n
n
Bài ra x N Z n 1 thỏa mãn m 2 M3;1;1 và NM1; 2; 2
Đường thẳng qua d M3;1;1và nhận NM1; 2; 2 là một VTCP
:
3Chọn Câu 13: (Gv Lê Tuấn Anh 2018)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyzcho mặt cầu 2 2 2 ,và hai điểm Các mặt phẳng
S x y z A1;0; 4 , B 0;1; 4
cùng chứa đường thẳng và hai mặt phẳng này lần lượt tiếp xúc với mặt cầu
tại các điểm Điểm nào trong số các điểm sau đây nằm trên đường thẳng
1 2
H H
A K1;4;2 B K1;3; 2 C K1;5;3 D K1;3 2
đáp án A
Ta có S có tâmI1; 2;1 và bán kính R 3
Đường thẳng đi qua hai điểm A B, có phương trình
1 4
y t z
đi qua và vuông góc với nên có phương trình
IH H1 2 I AB x y 3 0
GọiH là giao điểm của ABvàIH H1 2 Khi đó H1; 2; 4
Gọi M là giao điểm của H H1 2 vàIH Khi đóH M1 IH
3
IM IM IH R
IH IH IH 1
3
IM IH
M1; 2; 2
Trang 6vuông góc với nên có vtcp
1 2
3
u IH AB
Phương trình 1 2 Vậy khi ta được đáp án A
1
2
z
2
t
Câu 14 (Gv Lê Tuấn Anh 2018) : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d
có vecto chỉ phương u 1;2; 0 Mặt phẳng P chứa đường thẳng d có vecto pháp tuyến là
Khi đó a, b thỏa mãn điều kiện nào sau đây?
; ;
n a b c
a2b2c20
A a2b B a 3b C a2b D a 2b
Chọn đáp án D
Do P chứa đường thẳng d nên u n 0 a 2b 0 a 2b
Câu 15 (Gv Lê Tuấn Anh 2018) : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác
MNP biết MN2;1; 2 và Gọi NQ là đường phân giác trong của góc MNP
14;5;2
NP
Hệ thức nào sau đây là đúng?
5
QP QM
3
QP QM
5
QP QM
Chọn đáp án B
NP là đường phân giác trong của góc 15 5 Hay
3
N
MN QM
QP 5QM
Câu 16: (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm
và mặt phẳng Đường thẳng d đi qua 3;1;1, 4;8; 3, 2;9; 7
M N P Q x: 2y z 6 0
trọng tâm G của tam giác MNP, vuông góc với Q Tìm giao điểm A của mặt phẳng Q và đường thẳng d
A A1;2;1 B A1; 2; 1 C A 1; 2; 1 D A1;2; 1
Chọn đáp án D
Tam giác MNP có trọng tâm G 3;6; 3
Đường thẳng d đi qua G, vuông góc với Q nên
3 : 6 2
3
Trang 7Đường thẳng d cắt Q tại A có tọa độ thỏa mãn
3 : 6 2 1;2; 1
3
Câu 17: (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng
:
d ( ) :P x2y2z0,( ) :Q x2y3z 5 0
(S) có tâm I là giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng (P) Mặt phẳng (Q) tiếp xúc với mặt cầu (S) Viết phương trình của mặt cầu (S)
7
14
S x y z
7
14
S x y z
Chọn đáp án C
+ Ta có : 32 2 ; 3; 2
2
Mà I ( )P 2t2(t 3) 2(t2) 0 2t 2 0 t 1 I(2; 4;3)
+ Gọi R là bán kính của (S), ta có (Q) tiếp xúc với
2 2.4 3.3 5 2 ( ) ( ;( ))
14
1 ( 2) 3
Kết hợp với (S) có tâm 2 2 2 4 2
(2;4;3) ( ) : 2 4 3
14 7
I S x y z
Câu 18: (Gv Lê Tuấn Anh 2018)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho
Lập phương trình mặt phẳng chứa giao ( ) :P x4y2z 6 0,( ) :Q x2y4z 6 0 ( )
tuyến của hai mặt phẳng (P), (Q) và cắt các tia 0x,0y,0z tại các điểm A, B, C sao cho hình chóp O.ABC là hình chóp đều
A x y z 6 0 B x y z 6 0 C x y z 6 0 D x y z 3 0
Chọn đáp án B
+ Chọn M(6; 0; 0), (2;2;2)N thuộc giao tuyến của (P), (Q)
+ Gọi A a( ; 0; 0), (0; ; 0), (0; 0; )B b C C lần lượt là giao điểm của ( ) với các trục Ox, Oy, Oz
Trang 8chứa M, N ( ) :x y z 1( , ,a b c );( )
a b c
6 1
2 2 2
1
a
a b c
+ Hình chóp O.ABC là hình chóp đều OA OB OC a b c
Vậy phương trình x y z 6 0
Câu 19: (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm
Hỏi có bao nhiêu điểm P cách đều các mặt phẳng (1; 0; 0), (0;1; 0), (0; 0;1), (0; 0; 0)
(ABC BCD CDA DAB),( ),( ),( )
Chọn đáp án D
+ Đặt P a b c( ; ; ) là tọa độ điểm cần tìm Ta có
(ABC x y z) : 1;(BCD) ( Oxyz CDA),( ) ( Ozx DAB),( ) ( Oxy)
3
x y z
x y z
+ Ta có tất cả 8 trường hợp về dấu cả x, y, z là (dương, dương, dương), (dương, âm, dương), và trong mỗi trường hợp, hệ (*) đều có nghiệm Do đó có tất cả 8 điểm P thỏa mãn đề bài
Câu 20 (Gv Lê Tuấn Anh 2018) : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, số đo góc tạo bởi
hai mặt phẳng P x y: 2 2z 9 0 và Q x y: 6 0 là
Chọn đáp án B
Vecto pháp tuyến của mặt phẳng P và Q lần lượt là: n1 2; 1; 2,n2 1; 1; 0
Gọi góc giữa hai mặt phẳng P và Q là
0
2
3 2
Câu 21 (Gv Lê Tuấn Anh 2018) : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu
Đường tròn giao tuyến của S với mặt phẳng Oxy có bán
S x y z x y z
kính là
A r 5 B r 2 C r 6 D r 4
Chọn đáp án A
Trang 9Đường tròn giao tuyến của S với mặt phẳng Oxy có phương trình:
Trong mặt phẳng Oxy có tâm J 1;2;0 và bán kính r 5
Câu 22 (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm
Tính khoảng cách từ điểm D đến mặt
1;21, 4;2; 2, 1; 1; 2, 5; 5;2
phẳng ABC
Chọn đáp án D
AB
AC
Phương trình mặt phẳng ABC là x 1 y 2 z 1 0 x y z 0
Do đó, khoảng cách từ D đến mặt phẳng ABC bằng d D;
4 3
ABC
Câu 23: (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm
Để tứ giác OABC là hình chữ nhật thì tổng 2;0;0, 0;4;0
bằng bao nhiêu?
Chọn đáp án C
Ta có OA2; 0; 0,CB a b ; ; 4, OC0; 4; 0,AB a 2; ;b c
Để tứ giác OABC là hình chữ nhật thì
OA CB
Câu 24: (Gv Lê Tuấn Anh 2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho vecto
và vecto có độ dài bằng 1 thỏa mãn Độ dài của vecto bằng 2; 1;2
u
v
4
u v
u v
Chọn đáp án C
Theo giả thiết ta có
2 2 2 2
1
Trang 10Từ u v 4, suy ra 2 2
16 u v u v 2 uv 2 Kết hợp 1 và 2, ta được 2uv u 2v2 u v 2 9 1 42 6
Khi đó u v 2 u2v22uv 9 1 6 4 Vậy
2
u v
Câu 25 (Gv Lê Tuấn Anh 2018) : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm
(5;8; 11), (3;5; 4), (2;1; 6)
( ) :S x4 y2 z 1 9
là điểm trên mặt cầu (S) sao cho biểu thức đạt giá trị ( M; M; M)
nhỏ nhất Tính P2x M 3y M
Chọn đáp án A
+ Gọi điểm G x y z( ; ; ) sao cho GA GB GC 0 BA GC G(0; 2;1)
+ Xét mặt cầu 2 2 2 tâm và bán kính R=3
( ) :S x4 y2 z 1 9 I(4;2; 1)
Ta có IG(4; 4;2) IG 42 ( 4)222 6 R G nằm ngoài mặt cầu (S)
Ta có MA MB MC MG GA GB GC MG MG MGnhỏ nhất
, ,
I M G
thẳng hàng
Hay điểm M chính là trung điểm của (2; 0; 0) 2 4
0
M M
x
y
Câu 26 (Gv Lê Tuấn Anh) Trong không gian với hệ tọa độ O i j k, , , cho 2 điểm A, B thỏa mãn OA 2 i j k và Tìm tọa độ trung điểm M của đoạn AB
3
Ob i j k
2
M
3
;0; 1 2
M
2
M
Chọn đáp án B
2; 1;1 , 1;1; 3 3;0; 1
2
OA OB M
Trang 11Câu 27: (Gv Lê Tuấn Anh) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M4;0;0
và đường thẳng Gọi là hình chiếu của M lên Tính
1
2
; ;
Chọn đáp án B
H là hình chiếu của M lên nên tọa độ của H có dạng: H1 ; 2 3 ; 2 t t t và
, (với là vecto chỉ phương của )
MH u
1;3; 2
u
11 3 5 22
14 14 14 14
1
a b c
Câu 28 (Gv Lê Tuấn Anh) : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng
và đường thẳng Gọi là đường thẳng nằm trong
, cắt và vuông góc với d Phương trình nào là phương trình tham số của ?
2 4
3 5
3 7
3 4
5 5
4 7
1 4
1 5
4 7
3 4
7 5
2 7
Chọn đáp án B
+ nằm trong (P) và vuông góc với d nên có vecto chỉ phương là: n P ,u d 4; 5; 7 + cắt d nên gọi A d thì A d P A1;0; 3
+ Vậy phương trình tham số của
Câu 29 (Gv Lê Tuấn Anh): Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho P là mặt
phẳng chứa đường thẳng : 4 4 và tiếp xúc với mặt cầu
d
Khi đó song song với mặt phẳng nào sau đây?
2 2 2
S x y z P
A 3x y 2z0 B 2x 2y z 4 0 C x y z 0 D đáp án khác Chọn đáp án D
+ Véc tơ chỉ phương của là u 3;1; 4 , véc tơ pháp tuyến của (P) là
n
Trang 12+ Mặt cầu (S) có tâm I (3; -3; 1) và bán kính R=3
+ Vì (P) chứa nên u n 0 và (P) tiếp xúc với (S) nên
d I P R
Ta chỉ xét những phương trình có u n 0 Lấy 2 điểm nằm trên đường thẳng d là M (4;0;-4)
và N (1;-1;0)
A (Q) có phương trình: 3x – y + 2z =0
Nhưng điểm M, N không thuộc (Q) nên không thỏa mãn
B (Q) có phương trình: -2x + 2y – z + 4 =0 vì điểm M, N không thuộc (Q) kết hợp với
nên (P) trùng (Q) không thỏa mãn
, 3
C (Q) có phương trình: x + y + z = 0 Nhưng điểm M, N không thuộc (Q) nên không thỏa mãn
D Đáp án là D
Câu 30 (Gv Lê Tuấn Anh) : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng
x y 3 z 2
d :
P : x 2 y 2 z 0 Q : x 2 y 3z 5 0
(S) có tâm I là giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng (P) Mặt phẳng (Q) tiếp xúc với mặt cầu (S) Viết phương trình của mặt cầu (S)
S : x 2 y+ 4 z 3 1 2 2 2
S : x 2 y 4 z 3 6
C 2 2 2 2 D
S : x 2 y 4 z 3
7
S : x 2 y+ 4 z 4 8
Chọn đáp án C
– Phương pháp: Sử dụng các dữ kiện của bài toán để tìm bán kính và tâm của mặt cầu
+ Tâm là giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng
+ Bán kính là khoảng cách từ tâm tới mặt phẳng (Q) (do mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng) – Cách giải: I d I 2 t;3 t; 2 t
I P 2 t 2 3 t 2 2 t 0 t 1 I 2; 4;3
Do (Q) tiếp xúc với mặt cầu S nên R d I; Q 2 2.4 3.3 52 2 2
7
1 2 3
2 2 2
S : x 2 y 4 x 3
7