[r]
Trang 1PH N V: PH NG PHÁP T A Đ TRONG KHÔNG GIAN
I KI N TH C C B N
1 H t a đ trong không gian
Đ nh nghĩa: H g m ba tr c Ox, Oy, Oz đôi m t vuông góc đ c
g i là h tr c t a đ trong không gian
1 Cho vect khi đó t n t i duy nh t đi m A sao cho v OA =
G i A A A A1, , ,2 3 ' theo th t là hình chi u vuông góc c a A lên các
2A
Trang 24 Liên h gi a t a đ c a vect và t a đ đi m hai mút
trong h tr c t a đ Oxyz, cho 2 đi m A x y z ( ;A A; )A và B x y z ( ;B B; )B ta có k t qu sau:
5 Tích có h ng (hay tích vect ) c a hai vect
Đ nh nghĩa: Tích có h ng (hay tích vect ) c a hai vect v x y z và 1 1; 1; 1 v x y z2 2; 2; 2 kí hi u v v1, 2 là
a v v1, 2 =0 khi và ch khi hai vect v1 và cùng ph ng
b Vect v v1, 2 vuông góc v i hai vect v1 và
Trang 3c v v1, 2 = v v1 2 sin trong đó là góc gi a hai vect v1 và
Di n tích tam giác: Di n tích c a ABC có các đ nh đ c cho b i công th c
II CÁC PH NG PHÁP GI I BÀI T P TR C NGHI M
Câu 1: Trong không gian v i h t a đ Oxy , g c O có t a đ là:
Trang 4i j k các em hãy luôn vi t l i nó d i d ng xi + +yj zk (theo đúng th t ).
Câu 9: Trong không gian v i h t a đ Oxyz , vect u= 2; 1; 1− và v = 2; 1; a2 Đ u v= đi u ki n
Câu 12: Trong không gian v i h t a đ đ Oxyz , cho hai vect u1= − −1; 3;6 và u2 = 2;1; 5− Vect
u= u − u có t a đ là:
Trang 5A 12; 11; 37− B −12; 11; 37− C 12; 11; 37 D −12; 11; 37− − Đáp s tr c nghi m B.
Nh n xét: Nh v y, đ l a ch n đ c đáp án đúng cho bài toán trên thì:
+ Trong cách l a ch n đáp án băng vi c s d ng máy tính CASIO fx-570MS chúng s d ng ch c năng tính vecto c a máy tính đ tìm t a đ c a vecto u Tuy nhiên, h u h t các em h c sinh l n
đ u đ c cách làm đó đ u có chung m t nh n đ nh là nó “quá ph c t p” và s m t nhi u th i gian
h n cách gi i t lu n Đi u này hoàn toàn sai, nh t là v i nh ng vecto có t a đ l
Câu 14: Trong không gian v i h t a đ Oxyz , vecto 1 4; ;2
Trang 8Câu 21 Trong không gian v i h t a đ Oxyz, cho hai đi m 9; 1; 1
3 4B
Trang 9Câu 23 Trong không gian v i h t a đ Oxyz, cho ba đi m A 9;0;0 ,B 0;9;0 ,C 0;0;9 T a đ hình
chi u vuông góc H c a O lên (ABC) là:
V i đáp án C thì MQ 1; 1; 1− − và NP 3; 3; 3− − và NP cùng ph ng
Ch n đáp án C
Nh n xét : Nh v y, đ l a ch n đ c đáp án đúng cho bài toán trên chúng ta s
d ng các phép th :
Trang 10, chúng ta c n th c hi n ba phép th , chúng ta c n th c hi n hai phép th
Câu 25 Trong không gian v i h t a đ Oxyz, cho ba đi m M 2;0;0 , N 0; 3;0− và P 0;0;4 N u t
c t nhau t i trung đi m m i đ ng
G i theo th t là trung đi m c a và , ta có: I 1;0; 2 và
2
x
xy
zz
Trang 11V i đáp án D thì trung đi m c a NQ có t a đ − − −1; 3; 2 nên đáp án D b lo i.
V i đáp án C thì trung đi m c a NQ có t a đ 1;0; 2 I nên ch n đáp án C
Nh n xét:Nh v y, đ l a ch n đ c đáp án đúng cho bài toán trên thì:
Trong cách gi i t lu n 1, chúng ta đi tìm t a đ đi m Q thông qua đi u ki n đMNPQ là hình bình hành
Trong cách gi i t lu n 2, chúng ta đi tìm t a đ đi m Q thông qua đi u ki n MP và NQ c tnhau t i trung đi m m i đ ng đ MNPQ là hình bình hành
Trong cách l a ch n đáp án b ng phép th 1.1 và 1.2, chúng ta ki m tra đi u ki ntheo h ng t trái qua ph i và t ph i qua trái
Trong cách l a ch n đáp án b ng phép th 2.1 và 2.2, chúng ta ki m tra đi u ki n MP và NQ
c t nhau t i trung đi m m i đ ng theo h ng t trái qua ph i và t ph i qua trái
Câu 1: N i dung câu h i
Câu 2: N i dung câu h i
Câu 3: N i dung câu h i
Câu 4: N i dung câu h i
Câu 5: N i dung câu h i
Câu 6: N i dung câu h i
Câu 7: N i dung câu h i
Câu 8: N i dung câu h i
Câu 9: N i dung câu h i
Trang 12Câu 10: N i dung câu h i.
Câu 11: N i dung câu h i
Câu 12: N i dung câu h i
Câu 13: N i dung câu h i
Câu 14: N i dung câu h i
Câu 15: N i dung câu h i
Câu 16: N i dung câu h i
Câu 17: N i dung câu h i
Câu 18: N i dung câu h i
Câu 19: N i dung câu h i
Câu 20: N i dung câu h i
Câu 21: N i dung câu h i
Câu 22: N i dung câu h i
Câu 23: N i dung câu h i
Câu 24: N i dung câu h i
Trang 15Câu 30: Trong không gian v i h t a đ Oxyz, cho b n đi m A 2; 3; 1 , B= 4; 1; -2 , C= 6; 3; 7
Trang 16a b c d= >0
6+ + − t đó, suy ra m t c u có tâm
Trang 17Tâm I là trung đi m ABBán kính R =
2AB
Đáp s tr c nghi m C
L i gi i t lu n 1: M t c u S có:
Tâm I 2; -1; 3Tâm I 2; -1; 3
Nh n xét: Nh v y, đ l a ch n đ c đáp án đúng cho bài toán trên thì;
Trong c ch gi i t lu n 1, chúng ta đi xác đ nh tâm và bán kính c a m t c u S , t đó
nh n đ c ph ng trình chính t c c a S
Trong c ch gi i t lu n 2, chúng ta s d ng ph ng pháp qu tích đ xác đ nh ph ngtrình c a S
Trong c ch l a ch n đ p n b ng ph p th , thông qua t a đ tâm I chúng ta lo i b đ c đáp án A và B Cu i cùng, đ l a ch n đ c đáp án đúng chúng ta ki m tra đi u ki n S đi qua
Trang 18Nh n xét: Nh v y, đ l a ch n đ c đáp án đúng cho bài toán trên thì;
Trong c ch gi i t lu n 1, chúng ta đi xác đ nh tâm và bán kính c a m t c u S , t đó
S đi qua đi m A
Câu 37: M t c u S đi qua hai đi mA 1; 3; 2 , B 3; 5; 0 và có tâm thu c tr c Ox có ph ng trình:
Trang 19V y ta có Tâm Tâm 5; 0; 0 2 2 2
II
L a ch n đ p n b ng ph p th 1 (T trái qua ph i): Ta l n l t đánh giá:
V i m t c u trong đáp án A, có tâm I 0; 2; 0 Ox nên đáp án A b lo i
V i m t c u trong đáp án B có tâm thu c Ox,ta thay t a đ đi m A, B vào và nh n th y :
L a ch n đáp án b ng phép th 2 ( t ph i qua trái): Ta l n l t đánh giá:
V i m t c u trong đáp án D có tâm thu c , ta thay t a đ đi m ,A B vào và nh n th y:
Trang 20L a ch n đáp án b ng phép th 1.1 ( t trái qua ph i): ta l n l t đánh giá:
V i m t c u trong đáp án A không đi qua đi m nên đáp án A b lo i
V i m t c u trong đáp án B không đi qua đi m nên đáp án B b lo i
V i m t c u trong đáp án C không đi qua đi m nên đáp án C b lo i
Do đó, vi c l a ch n đáp án D là đúng đ n
L a ch n đáp án b ng phép th 1.2 ( t trái qua ph i): ta l n l t đánh giá:
V i m t c u trong đáp án A có tâm I 1;0;0 A nên đáp án A b lo i
V i m t c u trong đáp án B có tâm I 0;1;0 B nên đáp án B b lo i
V i m t c u trong đáp án C có tâm I 0;0;1 C nên đáp án C b lo i
Do đó, vi c l a ch n đáp án D là đúng đ n
L a ch n đáp án b ng phép th 2 ( t ph i qua trái): ta l n l t đánh giá:
V i m t c u trong đáp án D có tâm I 1;1;1 thu c P , ta thay t a đ đi m , ,A B C vào và nh n
th y :
, đúng A S , đúng B S
Trang 21b
cd
H ng d n l i gi i t lu n 3: Nh n xét r ng :
, ,
SA SB SC đôi m t vuông góc nhau
H ng d n l i gii t lu n 4: Nh n xét r ng SA SB SC, , đôi m t vuông góc nhau và b ng nhau,
do đó m t c u ngo i ti p hình chóp chính là m t c u ngo i ti p hình l p ph ng sinh b i , ,
Đ nh nghĩa 1 : Hai vect khác vect – không ,a b g i là c p vect ch ph ng (vtcp)c a m t
ph ng P n u chúng không c ng tuy n và các đ ng th ng ch a chúng đ u song song v i P (
ho c n m trên P )
Chú ý :
(i) M i m t ph ng có nhi u c p vect ch ph ng
(ii) Hai m t ph ng phân bi t có cùng m t c p vec t ch ph ng thì song song v i nhau
(iii) M t m t ph ng P đ c hoàn toàn xác đ nh n u bi t m t đi m M và c p vec t ch ph ng
,
a b c a nó
Trang 23II-CÁC PH NG PHÁP GI I BÀI T P TRĂC NGHI M
Câu 1: Trong không gian t a đ Oxyz cho đi m A −1; 2;1 và hai m t ph ng:
: 2x+4y−6z− = , 5 0
M nh đ nào sau đây đúng?
A đi qua và song song v i
B không đi qua và song song v i
C đi qua và không song song v i
D không đi qua và không song song v i
Trang 24Do đó, vi c l a ch n đáp án B là đúng đ n
L a ch n đáp án b ng phép th 2: ( t ph i qua trái): ta l n l t đánh giá:
V i đáp án D thì :
không vuông góc v i ON Đáp án D b lo i
V i đáp án C thì :
không vuông góc v i Đáp án C b lo i
Thi t l p môi tr ng làm vi c v i vect cho máy tính b ng cách n :
MODE MODE MODE 3
Đ nh p t a đ cho vect OM và vect ta n:
Do đó, vi c l a ch n đáp án B là đúng đ n
Nh n xét: Nh v y, đ l a ch n đ c đáp án đúng cho bài toán trên thì:
Trong cách gi i t lu n chúng ta th c hi n tính tích có h ng c a hai vect OM và ON d a trên các đ nh th c c p hai
Trang 25Trong cách l a ch n đáp án b ng phép th 1 và 2 chúng ta ki m tra đi u ki n đ vect vuông góc v i các vect OM và d a trên tích vô h ng.
Trong cách l a ch n đáp án b ng phép th v i máy tính CASIO fx – 570MS, chúng ta s d ng
ch c năng tính tích có h ng c a hai vect c a máy tính, đi u này giúp gi m đ c th i gian
Câu 3: M t ph ng P đi qua đi m 1;2;3A và có vtpt n= 2; 1;3− có ph ng trình:
Trang 26Thi t l p môi tr ng làm vi c v i vect cho máy tính b ng cách n:
Đ nh p t a đ cho vec t OMvà vec t ONta n:
Đ tính t a đ c a ta n:
Trang 27L a ch n đáp án b ng phép th 1: (T trái qua ph i): Ta l n l t đánh giá:
V i P cho b i đáp án A ta có vtpt 1;0; 1n − ta nh n th y không vuông góc v i nên
Trong cách gi i t lu n k t h p s d ng máy tính CASIO fx – 579MS, chúng ta t n d ng ch c năng c a máy tính đ tính vtpt
Trong cách l a ch n đáp án b ng phép th và 2 chúng ta c n ki m tra ba đi u ki n đólà:A P ; v i m i đáp án, n u m t trong ba đi u ki n không th a mãn thì đáp án
đó b lo i
Câu 6: M t ph ng P đi qua ba đi m A 1;1;0 ,B 1;0;0 ,C 0;1;1 có ph ng trình:
Trang 28Thi t l p môi tr ng làm vi c v i vect cho máy tính b ng cách n:
Đ nh p t a đ cho vec t AB và vec t ACta n:
Trang 30d L a ch n đáp án b ng phép th 1 ( T trái qua ph i).
e.L a ch n đáp án b ng phép th 2 ( T ph i qua trái)
Câu 8: Trong không gian t a đ Oxyz cho đi m I 1; 2; 5− G i M ,N , P l n l t là hình chi u c a I
t p 6)nh sau:
a L i gi i t lu n 1
b L i gi i t lu n k t h p v i máy tính c m tay
c L i gi i t lu n 2
d L a ch n đáp án b ng phép th 1 ( T trái qua ph i)
e.L a ch n đáp án b ng phép th 2 ( T ph i qua trái)
Câu 9: Trong không gian t a đ Oxyz cho m t ph ng P : 2x−2y z+ + =6 0và đi m M 1;1;0 Kho ng
Trang 31Câu 10: Trong không gian t a đ Oxyz cho m t ph ng P x: +2y−2z+ =5 0 Kho ng cách t
Câu 12: Trong không gian t a đ Oxyz, cho P : 3x 4z 12 0 và S : x y2 2 z 2 2 1 Kh ng
đ nh nào sau đây là đúng?
A P đi qua tâm m t c u S
Trang 32B P c t S theo m t đ ng tròn và P không đi qua tâm m t c u S
M 0;1; 2
MI 2; 2;1
Cách 2: l a ch n đáp án b ng phép th k t h p t lu n: m t c u S có tâm I 2; 1; 1 và bán kính R 3.Ta l n l t đánh giá:
M t ph ng P cho trong đáp án A không đi qua M nên đáp án A b lo i
M t ph ng P cho trong đáp án B không đi qua M nên đáp án B b lo i
Trang 33M t ph ng P cho trong đáp án C đi qua M và ta có:
2 2
Trang 34= trong đó M0 là đi m b t kỳ thu c d
7 Kho ng cách gi a hai đ ng th ng chéo nhau
Đ nh lý 2: Trong không gianOxyz,cho hai đ ng th ng chéo nhau d1 , d2 theo th t
có vtcp a a1, 2 Khi đó kho ng cách gi a d1 , d2 đ c cho
Trang 35II CÁC PH NG PHÁP GI I BÀI T P TR C NGHI M
Câu 1 Trong không gian v i h t a đ Oxy, cho đ ng th ng d có ph ng trình:
Trang 37- Thi t l p môi tr ng làm vi c v i vecto cho máy tính:
- Đ nh p t a đ cho vecto (1; 1;2)− và vecto (3;1; 5)− ta n:
Trang 38L a ch n đáp án b ng phép th 2 (t ph i qua trái) – H c sinh t th c hi n.
Bài 10 Trong không gian v i h t a đ Oxy, cho đ ng th ng d có ph ng trình
3 0:
Trang 40M t ph ng P ch a d nên ph i đi qua g c O 0;0;0 do đó đáp án A và C b lo i.
M t ph ng P cho b i đáp án B không đi qua đi m M nên đáp án B b lo i
Trang 4117;9; 20M
= − , ng v i đáp án D
L a ch n đáp án b ng phép th 1 (t trái qua ph i): Ta l n l t đánh giá:
Thay t a đ c a đi m trong đáp án A (thu c ) vào ph ng trình đ ng th ng ta th y:
L a ch n đáp án b ng phép th 2 (t ph i qua trái): Ta l n l t đánh giá:
Thay t a đ c a đi m trong đáp án D vào ph ng trình m t ph ng và đ ng th ng ta
Trang 42Bài 16 Trong không gian t a đ Oxyz , cho đi m M 3;3;0 và m t ph ng P có ph ng trình:
L a ch n đáp án b ng phép th 1 (t trái qua ph i): Ta l n l t đánh giá:
V i đi m H trong đáp án A, ta l n l t ki m tra: Thay vào ph ng trình m t ph ng P ta th y:
L a ch n đáp án b ng phép th 2 (t ph i qua trái): Ta l n l t đánh giá:
V i đi m H trong đáp án D, ta l n l t ki m tra: Thay vào ph ng trình m t ph ng P ta th y:
10 2 3 0+ − = 9 0= , mâu thu n Đáp án D b lo i
V i đi m H trong đáp án C, ta l n l t ki m tra: Thay vào ph ng trình m t ph ng P ta th y:
2 2 1 3 0 + − − = 0 0 = , đúng Ta có: HM 1; 2; 1− HM ⊥ P , th a mãn
Do đó, vi c l a ch n đáp án C là đúng đ n