Viết phương trình đường thẳng nằm trong mặt phẳng P , đồng thời cắt và vuông góc với đường thẳng d... M sao cho biểu thức MA22MB2 đạt giá trị nhỏ nhất.. Viết phương trình chính tắc
Trang 1 Đường thẳng Δ cắt P và d lần lượt tại M và N sao cho A1;3; 2
là trung điểm MN Tính độ dài đoạn MN
d Viết phương trình đường thẳng nằm trong mặt phẳng P , đồng thời cắt
và vuông góc với đường thẳng d
Câu 5: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai điểm A a ;0;0, B0; ;0b , a b, 0 Tập hợp tất
cả các điểm cách đều ba điểm O , A , B là một đường thẳng có phương trình là
A
00
x y
a x b y
Trang 2M sao cho biểu thức MA22MB2 đạt giá trị nhỏ nhất
Câu 8: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A3;0;1, B1; 1;3 và mặt phẳng
P :x2y2z 5 0 Viết phương trình chính tắc của đường thẳng d đi qua A, song song với mặt phẳng P sao cho khoảng cách từ B đến d nhỏ nhất
Trang 3Câu 15: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng là giao tuyến của hai mặt phẳng
P :z 1 0 và Q :x y z 3 0 Gọi d là đường thẳng nằm trong mặt phẳng P , cắt
Trang 4Câu 23: Cho hai điểm A3; 3; 1, B0; 2;1, mặt phẳng P :x y z 7 0 Đường thẳng d nằm trên
P sao cho mọi điểm của d cách đều hai điểm A , B có phương trình là
Đường vuông góc chung củad và 1 d2lần lượt cắtd , 1 d tại A 2
và B Tính diện tích Scủa tam giác OAB
Trang 5Câu 25: Cho hai điểm A1; 4; 2, B1; 2; 4 và đường thẳng : 1 2
A 3 3
3
3.3
Câu 28: Trong không gian Oxyz, cho ba điểm A0;0; 1 , B1;1;0, C1;0;1 Tìm điểm M sao cho
Trang 6Câu 32: Trong không gian với hệ tọa độ vuông góc Oxyz, cho mặt phẳng P :x2y z 4 0 và
đường thẳng : 1 2
d
Phương trình đường thẳng nằm trong mặt phẳng P ,
đồng thời cắt và vuông góc với đường thẳng d là
Đường thẳng 2 nằm trong mặt phẳng R đồng thời cắt và vuông góc
với đường thẳng 1 có phương trình là
Trang 7(http://tailieugiangday.com – Website đề thi – chuyên đề file word có lời giải chi tiết)
Quý thầy cô liên hệ đặt mua word: 03338.222.55
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: C
Trang 8Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng P là: n P 1; 2;1
Vectơ chỉ phương của đường thẳng dlà u d 2;1;3
Phương trình tham số của đường thẳng
1 2:
Suy ra giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng P là A1;1;1 Ta có: A
Vectơ chỉ phương của đường thẳng là: , d5; 1; 3
P
Trang 9Phương trình chính tắc của đường thẳng : 1 1 1
Tập hợp tất cả các điểm cách đều ba điểm O A B, , là trục của đường tròn ngoại tiếp tam giác
OAB, mà A a ;0;0, B0; ;0b nên tam giác OAB vuông tại O Do đó đường thẳng cần tìm vuông góc với mặt phẳng tọa độ Oxy tại trung điểm ; ; 0
2 2
a b
của AB Suy ra vectơ chỉ
phương của nó cùng phương với vectơ đơn vị trên trục Oz là k 0;0;1
Vậy phương trình đường thẳng cần tìm
22
a x b y
x y z t
Trang 10Do ABC nên đường thẳng BC có véc-tơ chỉ phương là CA 2; 2;0 2 1;1;0, nên phương trình đường thẳng BC là
431
51
1
21
Đường thẳng AB có một véc-tơ chỉ phương là AB0; 2; 2 2 0;1; 1 ; hay u4 0;1; 1
là một véc-tơ chỉ của phương đường thẳng AB
Trang 11Gọi H là hình chiếu của điểm B lên mặt phẳng Q , khi đó đường thẳng BH đi qua
Gọi K là hình chiếu của B lên đường thẳng d , khi đó
Ta có d B d ; BK BH nên khoảng cách từ B đến d nhỏ nhất khi BKBH, do đó đường
thẳng d đi qua A và có vectơ chỉ phương u 26;11; 2 có phương trình chính tắc:
d d
Trang 12Gọi A 3 t; 2t;1 2 t và B2 2 ;1 t t; 1 t lần lượt là giao điểm của đường thẳng cần tìm với d và 1 d 2
u u
u u
u u
u u1; 2 là góc tù
Gọi u là véc tơ đối của u 2 u 1;1; 2
Khi đó đường phân giác của góc nhọn tạo bởi 1 và 2 có VTCP u u1 u 2;3; 3 Vậy phương trình đường phân giác của góc nhọn tạo bởi 1 và 2 có dạng: 1
Trang 13Đường thẳng đi qua M1; 2; 2 và I có véctơ chỉ phương là MI 1; 1;0 có phương trình tham số là
122
P I
Đặt n P 0;0;1 và n Q 1;1;1 lần lượt là véctơ pháp tuyến của P và Q
Do P Q nên có một véctơ chỉ phương u n n P, Q 1;1;0
Đường thẳng d nằm trong P và d nên d có một véctơ chỉ phương là u d n u P,
z y x
d y t z
Trang 14Câu 17: B
Vectơ chỉ phương của d là u1;1; 1
Gọi là đường thẳng cần tìm và A d1, B d2 Suy ra:
1 2;1; 0
A a
Thay A1;0;1 vào đường thẳng d ta thấy Ad
Vậy phương trình đường thẳng : 1 1
Trang 15x y z
Trên d1 lấy điểm B3; 4; 2 và trên d2 lấy điểm C0; 3; 2
Khi đó, đường phân giác của góc tạo bởi d1 và d2 là đường phân giác góc BAC
Mà AB3; AC3 tam giác ABC cân tại A Gọi M là trung điểm BC thì AM là phân giác trong góc A Ta có 3; 7; 2
Giả sử P là mặt phẳng qua gốc tọa độ O và vuông góc với Xét hình chiếu vuông góc của
M trên P là điểm K ta có MKMH nên MHmin khi và chỉ khi HK và khi đó đường thẳng d đi qua hai điểm O K, sẽ là hình chiếu vuông góc của MO trên mặt phẳng P
Gọi là mặt phẳng trung trực của AB và d P Khi đó d chính là đường thẳng
thuộc mặt phẳng P và cách đều hai điểm ,A B
Trang 16Mà d đi qua C0;7;0 P Vậy d có phương trình tham số là: 7 3
Trang 17Mặt cầu S có tâm I0;1;1 và bán kính R 3 Gọi H là hình chiếu của I trên P và A
là giao điểm của IH với S Khoảng cách nhỏ nhất từ một điểm thuộc mặt phẳng P đến
một điểm thuộc mặt cầu S là đoạn AH 3 3
Trang 18Phương trình tham số của
Do A B, nên AB là vectơ chỉ phương của
Theo đề bài, vuông góc d nên ABu, u1;1; 2 (u(1;1; 2) là vector chỉ phương của
d) Suy ra AB u 0 Giải được t1 AB1;1; 1 Vậy : 1 2
Do P và d nên nhận u n u P; d 5; 1; 3 là một véctơ chỉ phương
Đường thẳng đi qua A1;1;1 nên có dạng 1 1 1
S d M AB AB nên MAB có diện tích nhỏ nhất khi d M AB nhỏ nhất ;
Gọi là đường vuông góc chung của d AB, Khi đó M d Gọi N AB
Trang 19x y z
Trang 20Phương trình tham số của
1:2
Vậy đường thẳng d cắt mặt phẳng P tại M2; 1;3
Gọi a d 1; 1;1 và n2; 1; 2 lần lượt là vectơ chỉ phương của d và vectơ pháp tuyến của mặt phẳng P Khi đó một vectơ chỉ phương của đường thẳng cần tìm là
D D D
x y z