Đề ôn tập Chương 3 Hình học lớp 12 năm 2021 - Trường THPT Nguyễn Khuyến
Đề ôn tập Chương 3 Hình học lớp 12 năm 2021 - Trường THPT Nguyễn Khuyến
-
Hocon247
-
30 câu hỏi
-
60 phút
-
95 lượt thi
-
Trung bình
Tham gia [ Hs Hocon247.com ] - Cộng Đồng Luyện Thi Trực Tuyến để được học tập những kiến thức bổ ích từ HocOn247.com
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + 2t\\ y = t\\ z = - 2 - 3t \end{array} \right.\left( {t \in R} \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):2x + y + z - 2 = 0\). Giao điểm M của d và (P) có tọa độ là
Vì \(M \in \left( d \right)\) nên: \(M\left( {1 + 2m;m; - 2 - 3m} \right)\)
\(M \in \left( P \right)\) nên: \(2\left( {1 + 2m} \right) + m + \left( { - 2 - 3m} \right) - 2 = 0\)
\( \Leftrightarrow m = \frac{2}{2} = 1 \Leftrightarrow M\left( {3;1; - 5} \right)\)
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, gọi \((\alpha)\) là mặt phẳng cắt ba trục tọa độ tại ba điểm. Phương trình của \((\alpha)\) là
Phương trình mặt phẳng \((\alpha)\) là:
\(\left( \alpha \right):\frac{x}{4} + \frac{y}{{ - 2}} + \frac{z}{6} = 1 \Leftrightarrow 3x - 6y + 2z - 12 = 0\)
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng \(\left( P \right):x - y + z + 3 = 0\) và ba điểm A(0;1;2), B(1;1;1), C(2;-2;3). Tọa độ điểm M thuộc (P) sao cho \(\left| {\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} } \right|\) nhỏ nhất là
Gọi M(a;b;c). Vì \(M \in \left( P \right)\) nên: a - b + c + 3 = 0
Ta có:
\(\begin{array}{l} \overrightarrow {AM} = \left( {a;b - 1;c - 2} \right);\overrightarrow {BM} = \left( {a - 1;b - 1;c - 1} \right);\\ \overrightarrow {CM} = \left( {a - 2;b + 2;c - 3} \right)\\ \Rightarrow \left| {\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} } \right| = \sqrt {{{\left( {3a - 3} \right)}^2} + {{\left( {3b} \right)}^2} + {{\left( {3c - 6} \right)}^2}} \\ \Rightarrow \left| {\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} } \right| = \sqrt 3 .\sqrt {3\left[ {{{\left( {a - 1} \right)}^2} + {{\left( { - b} \right)}^2} + {{\left( {c - 2} \right)}^2}} \right]} \\ \ge \sqrt 3 .\sqrt {{{\left( {a - 1 - b + c - 2} \right)}^2}} = \sqrt 3 .\sqrt {{{\left( {a - b + c - 3} \right)}^2}} = 6\sqrt 3 \end{array}\)
Dấu "=" xảy ra khi:
\(\begin{array}{l} a - 1 = - b = c - 2;a - b + c + 3 = 0\\ \Leftrightarrow a = - 1;b = 2;c = 0 \Rightarrow M\left( { - 1;2;0} \right) \end{array}\)
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l} x = 2 + t\\ y = 1 + mt\\ z = - 2t \end{array} \right.\left( {t \in R} \right)\) và mặt cầu \(\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 6y - 4z + 13 = 0\). Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để d cắt (S) tại hai điểm phân biệt?
\(\begin{array}{l} \left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 6y - 4z + 13 = 0\\ \Leftrightarrow \left( S \right):{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 3} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2} = 1 \end{array}\)
d cắt (S) tại hai điểm phân biệt khi và chỉ khi phương trình sau có hai nghiệm phân biệt:
\(\begin{array}{l} {\left( {\left( {2 + t} \right) - 1} \right)^2} + {\left( {\left( {1 + mt} \right) + 3} \right)^2} + {\left( { - 2t - 2} \right)^2} = 1\\ \Leftrightarrow {\left( {t + 1} \right)^2} + {\left( {mt + 4} \right)^2} + {\left( {2t + 2} \right)^2} = 1\\ \Leftrightarrow \left( {{m^2} + 5} \right){t^2} + 2\left( {4m + 5} \right)t + 20 = 0\\ \Delta ' = {\left( {4m + 5} \right)^2} - 20\left( {{m^2} + 5} \right) = - 4{m^2} + 40m - 75\\ \Delta ' > 0 \Leftrightarrow 4{m^2} - 40m + 75 < 0 \Leftrightarrow \frac{5}{2} < m < \frac{{15}}{2}\\ m \in Z \Rightarrow m \in \left\{ {3;4;5;6;7} \right\} \end{array}\)
Viết phương trình đường thẳng d qua M(1;-2;3) và vuông góc với hai đường thẳng \({d_1}:\frac{x}{1} = \frac{{y - 1}}{{ - 1}} = \frac{{z + 1}}{3},{d_2}:\left\{ \begin{array}{l} x = 1 - t\\ y = 2 + t\\ z = 1 + 3t \end{array} \right.\left( {t \in R} \right).\)
\(\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} = \left( {1; - 1;3} \right);\overrightarrow {{u_{{d_2}}}} = \left( { - 1;1;3} \right)\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \left[ {\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} ;\overrightarrow {{u_{{d_2}}}} } \right] = \left( { - 6; - 6;0} \right) = - 6\left( {1;1;0} \right)\\ \Rightarrow \left( d \right):\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + t\\ y = - 2 + t\\ z = 3 \end{array} \right.\left( {t \in R} \right). \end{array}\)
Viết phương trình mặt phẳng (Q) chứa đường thẳng \(d:\frac{{x - 2}}{2} = \frac{{y + 3}}{3} = \frac{{z - 4}}{1}\) và vuông góc với mặt phẳng Oyz.
Mặt phẳng vuông góc với Oyz có dạng: ay + bz + c = 0
Dễ thấy \(A\left( {2; - 3;4} \right),B\left( {4;0;5} \right) \in \left( d \right)\) nên ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} - 3a + 4b + c = 0\\ 0a + 5b + c = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = \frac{c}{{15}}\\ b = \frac{{ - c}}{5} \end{array} \right. \Rightarrow \left( d \right):y - 3z + 15 = 0\)
Cho mặt phẳng \(\left( P \right):x + y + z + 3 = 0\) và đường thẳng \(d:\frac{{x - 1}}{3} = \frac{{y + 1}}{{ - 1}} = \frac{z}{{ - 1}}\). Phương trình đường thẳng \(\Delta\) nằm trong mặt phẳng (P), cắt đường thẳng d và vuông góc với \(\overrightarrow u \left( {1;2;3} \right)\) là
Gọi M là giao điểm của \(\Delta\) và d. Khi đó \(M\left( {3m + 1; - m - 1; - m} \right).\)
Do \(\Delta \subset \left( P \right)\) nên \(M \in \left( P \right)\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow M\left( {3m + 1; - m - 1; - m} \right);\left( P \right):x + y + z + 3 = 0\\ \left( {3m + 1} \right) + \left( { - m - 1} \right) - m + 3 = 0 \Leftrightarrow m = - 3\\ \Rightarrow M\left( { - 8;2;3} \right) \end{array}\)
Giả sử \(\Delta\) đi qua N(a; b; c) khác M. Ta có:
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} N \in \left( P \right)\\ \overrightarrow {MN} .\overrightarrow u = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a + b + c + 3 = 0\\ \left( {a + 8} \right) + 2\left( {b - 2} \right) + 3\left( {c - 3} \right) = 0 \end{array} \right.\\ c = 1 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = - 10\\ b = 6 \end{array} \right. \Rightarrow N\left( { - 10;6;1} \right)\\ \Rightarrow \overrightarrow {MN} = \left( { - 2;4; - 2} \right)\\ \Rightarrow \left( \Delta \right):\frac{{x + 8}}{{ - 2}} = \frac{{y - 2}}{4} = \frac{{z - 3}}{{ - 2}}\\ \Rightarrow \left( \Delta \right):\frac{{x + 8}}{1} = \frac{{y - 2}}{{ - 2}} = \frac{{z - 3}}{1} \end{array}\)
Cho mặt phẳng (P) đi qua các điểm \(A\left( { - 2;0;0} \right),B\left( {0;3;0} \right),C\left( {0;0; - 3} \right)\). Mặt phẳng (P) vuông góc với mặt phẳng nào trong các mặt phẳng sau:
\(\left( P \right):\frac{x}{{ - 2}} + \frac{y}{3} + \frac{z}{{ - 3}} = 1 \Rightarrow \overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} = \left( {\frac{1}{{ - 2}};\frac{1}{3}; - \frac{1}{3}} \right)\)
Bằng cách kiểm tra \(\overrightarrow n ,\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} = 0\) thì đáp án đúng là B.
Cho tam giác ABC có A(1;2;3), \(B\left( { - 3;0;1} \right),C\left( { - 1;y;z} \right)\). Trọng tâm của tam giác ABC thuộc trục Ox khi cặp (y;z) là
G thuộc Ox khi: G(g;0;0). Theo công thức trọng tâm ta suy ra:
\(\left\{ \begin{array}{l} \frac{{2 + 0 + y}}{3} = 0\\ \frac{{3 + 1 + z}}{3} = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} y = - 2\\ z = - 4 \end{array} \right.\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào dưới đây là phương trình mặt phẳng đi qua điểm M(3;-1;1) và vuông góc với đường thẳng \(\Delta :\frac{{x - 1}}{3} = \frac{{y + 2}}{{ - 2}} = \frac{{z - 3}}{1}\)?
Do \(\left( P \right) \bot d\) nên mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} = \overrightarrow {{u_d}} = \left( {3; - 2;1} \right).\)
Điểm \(M\left( {3; - 1;1} \right) \in \left( P \right)\) nên phương trình mặt phẳng (P) là:
\(\begin{array}{l} 3\left( {x - 3} \right) - 2\left( {y + 1} \right) + 1\left( {z - 1} \right) = 0\\ \Leftrightarrow 3x - 2y + z - 12 = 0 \end{array}\)
Cho tam giác ABC có 3 đỉnh A(m;0;0), \(B\left( {2;1;2} \right),C\left( {0;2;1} \right)\). Để \({S_{\Delta ABC}} = \frac{{\sqrt {35} }}{2}\) thì
Ta có:
\(\begin{array}{l} \overrightarrow {BA} = \left( {m - 2; - 1; - 2} \right);\overrightarrow {BC} = \left( { - 2;1; - 1} \right)\\ \Rightarrow {S_{ABC}} = \frac{1}{2}\left[ {\overrightarrow {BA} ;\overrightarrow {BC} } \right] = \frac{1}{2}\left( {3;m + 2;m - 4} \right)\\ {S_{ABC}} = \frac{{\sqrt {35} }}{2} \Leftrightarrow 9 + {\left( {m + 2} \right)^2} + {\left( {m - 4} \right)^2} = 35\\ \Leftrightarrow 2{m^2} - 4m - 6 = 0 \Leftrightarrow m = 3;m = - 1 \end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba vectơ \(\overrightarrow a = \left( {1;m;2} \right);\overrightarrow b = \left( {m + 1;2;2} \right);\overrightarrow c \left( {0;m - 2;2} \right)\). Giá trị của m để \(\overrightarrow a ,\overrightarrow b ,\overrightarrow c \) đồng phẳng là
\(\overrightarrow a = \left( {1;m;2} \right);\overrightarrow b = \left( {m + 1;2;1} \right);\overrightarrow c = \left( {0;m - 2;2} \right)\) đồng phẳng khi:
\(\begin{array}{l} \left[ {\overrightarrow a ;\overrightarrow b } \right].\overrightarrow c = 0\\ \Leftrightarrow \left( {m - 4;2m + 1; - {m^2} - m + 2} \right).\left( {0;m - 2;2} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \left( {2m + 1} \right)\left( {m - 2} \right) + 2\left( { - {m^2} - m + 2} \right) = 0\\ \Leftrightarrow m = \frac{{2 - 4}}{{ - 4 + 1 - 2}} = \frac{2}{5} \end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng (P) đi qua điểm M(9;1;1) cắt các tia Ox,Oy,Oz tại A,B,C (A,B,C không trùng với gốc tọa độ). Thể tích tứ diện OABC đạt giá trị nhỏ nhất là
Giả sử \(A\left( {a;0;0} \right);B\left( {0;b;0} \right);C\left( {0;0;c} \right).\) Ta có:
\(\begin{array}{l} \frac{9}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} = 1 \ge 3\sqrt[3]{{\frac{9}{{abc}}}} = 3\sqrt[3]{{\frac{9}{{6V}}}}\\ \Rightarrow V \ge \frac{{81}}{2} \end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho ba mặt phẳng \(\left( P \right):x + y + 2z + 1 = 0\), \(\left( Q \right):x + y - z + 2 = 0\), \(\left( R \right):x - y + 5 = 0\). Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
Dễ dàng nhìn thấy (P) không song song (R).
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng (P), cắt trục tọa độ tại M(8;0;0), \(N\left( {0;2;0} \right),P\left( {0;0;4} \right)\). Phương trình mặt phẳng (P) là:
Ta có:
\(\begin{array}{l} \left( P \right):\frac{x}{8} + \frac{y}{2} + \frac{z}{4} = 1\\ \Leftrightarrow x + 4y + 2z - 8 = 0 \end{array}\)
Trong không gian hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt phẳng (P) đi qua gốc tọa độ O và vuông góc với hai mặt phẳng \(\left( Q \right):2x - y + 3z - 1 = 0\); \(\left( R \right):x + 2y + z = 0\). Phương trình mặt phẳng (P) là
(P) đi qua gốc tọa độ nên:
\(\begin{array}{l} \left( P \right):ax + by + cz = 0\\ \left\{ \begin{array}{l} \left( P \right) \bot \left( Q \right)\\ \left( P \right) \bot \left( R \right) \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 2a - b + 3c = 0\\ a + 2b + c = 0 \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = - \frac{{7c}}{5}\\ b = \frac{c}{5} \end{array} \right. \Leftrightarrow \left( P \right):7x - y - 5z = 0 \end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm \(A\left( {1;1;2} \right),B\left( {3; - 1;1} \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):x - 2y + z - 1 = 0\). Mặt phẳng (Q) chứa A, B và vuông góc với mặt phẳng (P) có phương trình là
Gọi H(a;b;c) là hình chiếu của B lên (P). Khi đó ta có:
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} H \in \left( P \right)\\ \overrightarrow {BH} = k\left( {1; - 2;1} \right) \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a - 2b + c - 1 = 0\\ \frac{{a - 3}}{1} = \frac{{b + 1}}{{ - 2}} + \frac{{c - 1}}{1} \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = \frac{{13}}{6}\\ b = \frac{2}{3}\\ c = \frac{1}{6} \end{array} \right. \Leftrightarrow H\left( {\frac{{13}}{6};\frac{2}{3};\frac{1}{6}} \right) \end{array}\)
Khi đó, (Q) chính là \(\left( {ABH} \right):ax + by + cz + d = 0\)
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} a + b + 2c + d = 0\\ 3a - b + c + d = 0\\ \frac{{13a}}{6} + \frac{{2b}}{3} + \frac{c}{6} + d = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = \frac{{ - 4d}}{{11}}\\ b = \frac{{ - 3d}}{{11}}\\ c = \frac{{ - 2d}}{{11}} \end{array} \right.\\ \Rightarrow \left( Q \right):4x + 3y + 2z - 11 = 0 \end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm \(A\left( {1; - 1;1} \right),B\left( {0;1; - 2} \right)\) và điểm M thay đổi trên mặt phẳng tọa độ Oxy. Giá trị lớn nhất của biểu thức T = |MA - MB| là
Nhận xét: A,B nằm về hai phía so với mặt phẳng (Oxy), gọi B' là điểm đối xứng của B qua mặt phẳng (Oxy).
Khi đó B'(0;1;2) và \(\left| {MA - MB} \right| = \left| {MA - MB'} \right|\)
Gọi I là giao điểm của AB' với mặt phẳng (Oxy).
Áp dụng bất đẳng thức trong tam giác MAB' ta có \(\left| {MA = MB'} \right| \le AB'\).
Dấu bằng xảy ra khi \(M \equiv I\). Khi đó \(\left| {MA - MB} \right| = \left| {MA - MB'} \right| = AB'\)
\( = \sqrt {{{\left( {1 - 0} \right)}^2} + {{\left( { - 1 - 1} \right)}^2} + {{\left( {1 - 2} \right)}^2}} = \sqrt 6 \)
Cho ba điểm \(A\left( {1;6;2} \right),B\left( {5;1;3} \right)\), \(C\left( {4;0;6} \right)\), khi đó phương trình mặt phẳng (ABC) là:
\(\left( {ABC} \right):ax + by + cz + d = 0\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} a + 6b + 2c + d = 0\\ 5a + b + 3c + d = 0\\ 4a + 6c + d = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = \frac{{ - 7d}}{{55}}\\ b = \frac{{ - 13d}}{{110}}\\ c = \frac{{ - 9d}}{{110}} \end{array} \right.\\ \Rightarrow \left( {ABC} \right):14x + 13y + 9z - 110 = 0 \end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, vị trí tương đối của hai đường thẳng \({d_1}:\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + 2t\\ y = - 2 - 3t\\ z = 5 + 4t \end{array} \right.\left( {t \in R} \right)\) và \({d_2}\left\{ \begin{array}{l} x = 7 + 3m\\ y = - 2 + 2m\\ z = 1 - 2m \end{array} \right.\left( {m \in R} \right)\) là
Xét hệ: \(\left\{ \begin{array}{l} 1 + 2t = 7 + 3m\\ - 2 - 3t = 2 + 2m\\ 5 + 4t = 1 - 2m \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} t = \frac{1}{2}\\ m = - \frac{5}{3}\\ 4t + 2m = - 4 \end{array} \right.\)
Hệ vô nghiệm nên loại B và D. Dễ thấy chúng không song song với nhau.
Vì thế đáp án đúng là A.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm \(A\left( { - 2;1;0} \right),B\left( { - 3;0;4} \right),C\left( {0;7;3} \right)\). Khi đó \(\cos \left( {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {BC} } \right)\) bằng
\(\begin{array}{l} A\left( { - 2;1;0} \right),B\left( { - 3;0;4} \right),C\left( {0;7;3} \right)\\ \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( { - 1; - 1;4} \right);\overrightarrow {BC} = \left( {3;7; - 1} \right)\\ \Rightarrow \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {BC} = - 1.3 - 1.7 + 4.\left( { - 1} \right) = - 14\\ \Rightarrow \cos \left( {\overrightarrow {AB} ;\overrightarrow {BC} } \right) = \frac{{\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {BC} }}{{AB.BC}} = \frac{{ - 14}}{{\sqrt {18} .\sqrt {59} }}\\ \Rightarrow cos\;\left( {\overrightarrow {AB} ;\overrightarrow {BC} } \right) = \frac{{ - 7\sqrt {118} }}{{177}} \end{array}\)
Trong không gian hệ tọa độ Oxyz cho tứ diện ABCD có \(A\left( {2;3;1} \right),B\left( {4;1; - 2} \right),C\left( {6;3;7} \right)\), D(-5;-4;8). Độ dài đường cao kẻ từ D của tứ diện là
Xác định \(\left( {ABC} \right):ax + by + cz + d = 0\)
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} 2a + 3b + c + d = 0\\ 4a + b - 2c + d = 0\\ 6a + 3b + 7c + d = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = \frac{{ - 3d}}{{22}}\\ b = \frac{{ - 3d}}{{11}}\\ c = \frac{d}{{11}} \end{array} \right.\\ \Rightarrow \left( {ABC} \right):3x + 6y - 2z - 22 = 0\\ \Rightarrow h = {d_{\left( {D,\left( {ABC} \right)} \right)}} = \frac{{\left| {3.\left( { - 5} \right) + 6.\left( { - 4} \right) - 2.8 - 22} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {6^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} }}\\ = \frac{{77}}{7} = 11 \end{array}\)
Cho điểm M(1;2;-1). Viết phương trình mặt phẳng \((\alpha)\) đi qua gốc tọa độ O(0;0;0) và cách M một khoảng lớn nhất.
Do \((\alpha)\) đi qua gốc tọa độ nên \(\left( \alpha \right):ax + by + cz = 0\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {d_{\left( {M;\left( \alpha \right)} \right)}} = \frac{{\left| {a + 2b - c} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} }}\\ \le \frac{{\sqrt {\left( {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} \right)\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right)} }}{{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} }}\\ \Rightarrow {d_{\left( {M;\left( \alpha \right)} \right)}} \le \sqrt 6 \end{array}\)
Dấu "=" xảy ra khi:
\(\frac{a}{1} = \frac{b}{2} = \frac{c}{{ - 1}} \Leftrightarrow \left( Q \right):x + 2y - z = 0\)
Tìm điểm M trên đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + t\\ y = 1 - t\\ z = 2t \end{array} \right.\left( {t \in R} \right)\) sao cho \(AM = \sqrt 6 \), với A(0;2;-2).
M thuộc d nên \(M\left( {1 + m;1 - m;2m} \right)\)
Vậy M(1;1;0) hoặc M(-1;3;-4)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm \(A\left( {1;2; - 1} \right),B\left( {0;4;0} \right)\) và mặt phẳng (P) có phương trình 2x - y - 2z + 2015 = 0. Gọi \(\alpha\) là góc nhỏ nhất mà mặt phẳng (Q) đi qua hai điểm A, B tạo với mặt phẳng (P). Giá trị của \(\cos \alpha\) là
(Q) đi qua A nên:
\(\left( Q \right):a\left( {x - 1} \right) + b\left( {y - 2} \right) + c\left( {z + 1} \right) = 0\)
(Q) đi qua B nên:
\(\begin{array}{l} a.\left( {0 - 1} \right) + b.\left( {4 - 2} \right) + c.\left( {0 + 1} \right) = 0\\ \Rightarrow - a + 2b + c = 0 \Rightarrow a = 2b + c\\ \Rightarrow \left( Q \right):\left( {2b + c} \right)\left( {x - 1} \right) + b\left( {y - 2} \right) + c\left( {z + 1} \right) = 0\\ \Rightarrow \overrightarrow {{n_{\left( Q \right)}}} = \left( {2b + c;b;c} \right)\\ \left( P \right):2x - y - 2z + 2015 = 0 \Rightarrow \overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} = \left( {2; - 1; - 2} \right)\\ \Rightarrow cos\left( {\widehat {\left( P \right);\left( Q \right)}} \right) = \left| {cos\left( {\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} ;\overrightarrow {{n_{\left( Q \right)}}} } \right)} \right|\\ \Rightarrow cos\left( {\widehat {\left( P \right);\left( Q \right)}} \right) = \frac{{\left| {2\left( {2b + c} \right) - b - 2c} \right|}}{{\sqrt {{{\left( {2b + c} \right)}^2} + {b^2} + {c^2}} .\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} }}\\ \Rightarrow cos\left( \alpha \right) = \frac{{\left| {3b} \right|}}{{3.\sqrt {5{b^2} + 4bc + 2{c^2}} }} \end{array}\)
Ta cần tìm \({\alpha _{\min }} \Leftrightarrow {\left( {cos\alpha } \right)_{max}}\)
\(cos\alpha = \frac{{\left| {3b} \right|}}{{3.\sqrt {5{b^2} + 4bc + 2{c^2}} }} = \frac{{\left| b \right|}}{{\sqrt {3{b^2} + 2{{\left( {b + c} \right)}^2}} }} \le \frac{1}{{\sqrt 3 }}\)
Dấu "=" xảy ra khi: b = -c
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng \(d:\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z + 1}}{{ - 1}}\) và điểm \(A\left( {2;0; - 1} \right)\). Mặt phẳng (P) đi qua điểm A và vuông góc với đường thẳng d có phương trình là
\(\begin{array}{l} \left( P \right) \bot \left( d \right) \Leftrightarrow \overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} = \overrightarrow {{u_d}} = \left( {2;1; - 1} \right)\\ \Rightarrow \left( P \right):2\left( {x - 2} \right) + \left( {y - 0} \right) - \left( {z + 1} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \left( P \right):2x + y - z - 5 = 0 \end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta :\frac{{x + 2}}{1} = \frac{{y - 2}}{1} = \frac{z}{{ - 1}}\) và mặt phẳng \(\left( P \right):x + 2y - 3z + 4 = 0\). Đường thẳng d nằm trong mặt phẳng (P) sao cho d cắt và vuông góc với \(\Delta\) có phương trình là
Giao điểm A của \(\Delta\) và (P) là nghiệm của hệ:
\(\left\{ \begin{array}{l} \frac{{x + 2}}{1} = \frac{{y - 2}}{1} = \frac{z}{{ - 1}}\\ x + 2y - 3z + 4 = 0 \end{array} \right. \Rightarrow A\left( { - 3;1;1} \right)\)
Giả sử d đi qua B(x;y;0). Khi đó, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} B \in \left( P \right)\\ \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {{u_\Delta }} = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x + 2y + 44 = 0\\ \left( {x + 3} \right).1 + \left( {y - 1} \right).1 + \left( { - 1} \right).\left( { - 1} \right) = 0 \end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = - 2\\ y = - 1 \end{array} \right. \Rightarrow B\left( { - 2; - 1;0} \right) \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2; - 1} \right)\)
\( \Rightarrow \left( d \right):\frac{{x + 3}}{1} = \frac{{y - 1}}{{ - 2}} = \frac{{z - 1}}{{ - 1}}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta\) có phương trình \(\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{2} = \frac{{z + 1}}{{ - 1}}\) và mặt phẳng \(\left( P \right):2x - y + 2z - 1 = 0\). Viết phương trình mặt phẳng (Q) chứa \(\Delta\) và tạo với (P) một góc nhỏ nhất.
Dễ thấy \(A\left( {1;0; - 1} \right);B\left( {3;1; - 2} \right) \in \left( \Delta \right)\)
Giả sử: \(\left( Q \right):a\left( {x - 1} \right) + by + c\left( {z + 1} \right) = 0\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow a\left( {3 - 1} \right) + b.1 + c\left( { - 2 + 1} \right) = 0\\ \Rightarrow b = c - 2a\\ \Rightarrow \left( Q \right):a\left( {x - 1} \right) + \left( {c - 2a} \right)y + c\left( {z + 1} \right) = 0\\ \left( P \right):2x + y + 2z - 1 = 0\\ \Rightarrow cos\left( {\widehat {\left( P \right);\left( Q \right)}} \right) = \frac{{\left| {2a + \left( {c - 2a} \right) + 2c} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {{\left( {2a - c} \right)}^2} + {c^2}} \sqrt 9 }}\\ \Rightarrow cos\left( {\widehat {\left( P \right);\left( Q \right)}} \right) = \frac{{\left| {4c} \right|}}{{3\sqrt {5{a^2} - 4ac + 2{c^2}} }}\\ \Rightarrow cos\left( {\widehat {\left( P \right);\left( Q \right)}} \right) = \frac{{\left| c \right|}}{{\sqrt {5{{\left( {a - \frac{2}{5}c} \right)}^2} + \frac{6}{5}{c^2}} }} \le \frac{1}{{\sqrt {\frac{6}{5}} }} \end{array}\)
Dấu "=" xảy ra khi:
\(\begin{array}{l} a = \frac{2}{5}c \Leftrightarrow \left( Q \right):\frac{2}{5}\left( {x - 1} \right)\left( {1 - \frac{4}{5}} \right)y + \left( {z + 1} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \left( Q \right):2x + y + 5z + 3 = 0 \end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, tính góc giữa hai đường thẳng \({d_1}:\frac{x}{1} = \frac{{y + 1}}{{ - 1}} = \frac{{z - 1}}{2}\) và \({d_2}:\frac{{x + 1}}{{ - 1}} = \frac{y}{1} = \frac{{z - 3}}{1}\).
\(\begin{array}{l} cos\left( {\widehat {{d_1};{d_2}}} \right) = \left| {cos\left( {\overrightarrow {{n_{{d_1}}}} ;\overrightarrow {{n_{{d_2}}}} } \right)} \right|\\ = \frac{{\left| {1.\left( { - 1} \right) + \left( { - 1} \right).1 + 2.1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} \sqrt {{{\left( { - 1} \right)}^2} + {1^2} + {1^2}} }} = 0\\ \Rightarrow \left( {\widehat {{d_1};{d_2}}} \right) = 90^\circ \end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình mặt phẳng (P) chứa đường thẳng \(d:\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z + 1}}{3}\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( Q \right):2x + y - z + 0\).
\(A\left( {1;0; - 1} \right);B\left( {3;1;2} \right) \in d:\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z + 1}}{3}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \left( P \right):a\left( {x - 1} \right) + b\left( {y - 0} \right) + c\left( {z + 1} \right) = 0\\ \Rightarrow a\left( {3 - 1} \right) + b\left( {1 - 0} \right) + c\left( {2 + 1} \right) = 0 \Rightarrow b = - 2a - 3c\\ \Rightarrow \left( P \right):a\left( {x - 1} \right) - \left( {2a + 3c} \right)y + c\left( {x + 1} \right) = 0\\ \left( Q \right):2x + y - z = 0\\ \left( P \right) \bot \left( Q \right) \Leftrightarrow 2a - \left( {2a + 3c} \right) - c = 0 \Leftrightarrow c = 0\\ \Rightarrow \left( P \right):x - 1 - 2y = 0 \end{array}\)