Trường THPT Vũ Đình Liệu Bài tập ơn chươngIII: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHƠNG GIAN Ơn tập: TÌM TỌA ĐỘ VECTƠ , TỌA ĐỘ ĐIỂM THUỘC ĐƯỜNG – MẶT Kiến thức TỌA ĐỘ ĐIỂM – TỌA ĐỘ VECTƠ z I Hệ trục tọa độ Oxyz: Gồm trục x 'Ox, y 'Oy, z 'Oz vng góc đôi điểm O i j k i j i.k j.k k j y i 1;0;0 j 0;1;0 k 0;0;1 i x 0;0;0 II.TỌA ĐỘ VECTƠ Định nghĩa: u x;y;z u xi yj zk TÍCH CĨ HƯỚNG CỦA VECTƠ ĐN: kg Oxyz cho a x1 ; y1 ; z1 , b x2 ; y2 ; z2 Công thức: Trong kg Oxyz,cho: a (a1; a2 ; a3 ), b (b1; b2 ; b3 ) 1/ Tọa độ vectơ tổng: a b a1 b1 ;a b ;a b3 y v a; b y2 Tính chất: [ a, b] a 2.Tích số thực k với véc tơ: ka (ka1; ka2 ; ka3 ) ( k R ) a1 b1 a b a2 b2 a b 3 M Ox M x;0;0 ; M Oxy M x; y;0 M Oy M 0; y;0 ; M Oyz M 0; y; z 1.Tọa độ vectơ: AB ( x B x A ; yB y A ; zB zA ) 2.Khoảng cách điểm A,B (độ dài đoạn thẳng AB) 6.Độ dài vec tơ: a a12 a22 a32 AB = AB = ( x B x A )2 ( yB y A )2 ( zB zA )2 3.Tọa độ trung điểm đoạn thẳng: M trung điểm đoạn AB x x B y A yB zA zB M A ; ; 2 4.Tọa độ trọng tâm tam giác G trọng tâm tam giác ABC x x B x C y A y B yC z A z B zC G A ; ; 3 Điều kiện vectơ vng góc a.b a1b1 a2 b2 a3b3 M Oz M 0;0; z ; M Oxz M x;0; z b Công thức: Cho điểm A( x A ; y A ; zA ), B( x B ; yB ; zB ) ,… 5.Biểu thức toạ độ tích vơ hướng a b a.b a1b1 a2 b2 a3 b3 [a, b] a b sin a , b III TỌA ĐỘ ĐIỂM a Định nghĩa: M x;y;z OM xi yj zk a1 kb1 k R : a2 kb2 a3 kb3 y1 y2 a, b c đồng phẳng [a, b].c a , b phương a kb ; b 4.Điều kiện vectơ phương: [ a, b] b x2 x1 ; x2 x2 a, b phương [a, b] Điều kiện đồng phẳng ba vectơ: Hai vectơ nhau: z1 z1 ; z2 z2 8.Góc vectơ a , b : Gọi a, b a.b cos a, b a.b MỘT SỐ ỨNG DỤNG CÔNG THỨC Chứng minh điểm A,B,C thẳng hàng; không thẳng hàng: hoặc: điểm A,B,C thẳng hàng AB, AC điểm A,B,C không thẳng hàng AB k AC hoặc: điểm A,B,C không thẳng hàng AB, AC D x;y;z đỉnh hình bình hành ABCD AD BC điểm A,B,C thẳng hàng AB k AC Diện tích hình bình hành ABCD: S ABCD AB, AD Giáo viên: Nguyễn Tấn Phong ThuVienDeThi.com Trường THPT Vũ Đình Liệu Bài tập ơn chươngIII: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN hoặc: S ABCD S ABC AB, AC Diện tích tam giácABC: S ABC AB, AC 2 Chứng minh điểm A,B,C,D đồng phẳng, không đồng phẳng điểm A,B,C,D không đồng phẳng AB, AC AD điểm A,B,C,D đồng phẳng AB, AC AD (A,B,C,D đỉnh tứ diện ABCD) Thể tích tứ diện ABCD: VABCD AB, AC AD Thể tích hình hộp ABCD.A’B’C’D’: VABCD A' B'C ' D' AB, AD AA' KHOẢNG CÁCH Khoảng cách điểm A,B (độ dài đoạn thẳng AB): 2 AB = AB = ( xB x A ) ( yB y A ) (zB zA ) Khoảng cách từ điểm M x0 ; y0 ; z0 đến mặt phẳng : Ax By Cz D d M , ( ) Ax0 By0 Cz0 D A2 B C Nếu mp song song: / / d ( ), ( ) d M ( ), ( ) d N ( ), ( ) Nếu đường thẳng song song mp: / / mp d ;( ) d M ;( ) Ax0 By0 Cz0 D A2 B C qua M 10 Khoảng cách từ điểm M x0 ; y0 ; z0 đến đường thẳng : Đường thẳng : VTCP u M 0M ,u d M ; u Nếu đường thẳng song song : 1 / / d 1 ; d M 1 ; d M ; 1 11 Khoảng cách đường thẳng chéo nhau: qua M qua M 2 đường thẳng 1 , chéo 1 : : VTCP u1 VTCP u2 u1 , u2 M 1M d 1 ; u1 , u2 CƠNG THỨC GĨC 12.Góc 2vectơ a , b : Gọi a, b a1b1 a b a b3 a.b cos cos a,b a.b a1 a 22 a 32 b12 b 22 b32 13.Góc 2mặt phẳng: n1 , n VTPT mặt phẳng Gọi n1 , n n1 n cos n1 n Giáo viên: Nguyễn Tấn Phong 14 Góc 2đường thẳng: u1 , u VTCP đường thẳng Gọi u1 , u u1 u cos u1 u 15.Góc đường thẳng; mặt phẳng: VTPT mp; VTCP đường thẳng Gọi n, u n u n.u sin n.u ThuVienDeThi.com Trường THPT Vũ Đình Liệu Bài tập ơn chươngIII: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHƠNG GIAN Bài tập: TÌM TỌAĐỘ VECTƠ , TỌA ĐỘ ĐIỂM THUỘC ĐƯỜNG – MẶT Câu 1: Cho a 1;m; 1 ; b 2;1;3.Tìm m để a b A m B m 1 C m 2 D m Câu 2: Cho a 1;log3 5;m ; b 3;log 3;4 .Tìm m để a b A m B m C m 1 D m 2 Câu 3: Cho vectơ a 2; 1;0 Tìm tọa độ vectơ b phương với vectơ a , biết a.b 10 A b 4; 2;0 B b 4;2;0 C b 4;2;0 D b 2;4;0 Câu 4: Cho vectơ a 2; 1;4 Tìm tọa độ vectơ b phương với vectơ a , biết b 10 b 2;2; 8 b 2; 2;8 b 2; 2;8 b 2;2; 8 A B C D b 4 2;2; 8 b 4 2;2; 8 b 2;2;8 b 4 2;2;8 Câu 5: Cho a 1; 2;3.Tìm tọa độ b phương với a , biết b tạo với trục Oy góc nhọn b 14 A b 1;2; 3 B b 1;2; 3 C b 1;2;3 D b 1; 2;3 Câu 6: Cho A 2;5;3 ; B 3;7;4 ; C x; y;6 .Tìm x,y để điểm A,B,C thẳng hàng A x 5;y 11 B x 11;y C x 5;y 11 D x 5;y 11 Câu 7: Cho điểm A 2; 1;3; B 4;3;3 Tìm điểm M thỏa MA MB A M 2;9;3 B M 2; 9;3 C M 2;9; 3 D M 2; 9;3 Câu 8: Cho vectơ u 2; 1;1, v m;3; 1;w 1;2;1 Tìm m để vectơ u, v;w đồng phẳng 8 C m D m 2 Câu 9: Cho vectơ a 1;2;3, b 2;1;m ;c 2;m;1 Tìm m để vectơ a, b;c khơng đồng phẳng A m B m A m m B m 1 m C m m 9 A m 1 m 9 Câu 10: Cho A 1; 1;1 ; B 3; 2; Tìm tọa độ điểm C trục Ox biết AC BC A C 0;0; 1 B C 0; 1;0 C C 1;0;0 Câu 11: Cho A 1;2; 2 Tìm điểm B trục Oy, biết AB A B 1;1;0 và B 0;3;0 A B 0;1;0 B 3;0;0 D C 1;0;0 C B 0;1;0 B 0;3;0 D B 0;0;1 B 0;3;0 Câu 12: Cho A 3;1;0 ; B 2;4;1 Tìm tọa độ điểm M trục Oz cách điểm A B A M 0;0;2 11 B M 0;0; C M 0;0;11 11 D M ;0;0 2 Câu 13: Cho tứ diện ABCD có A 2;1; 1 , B 3;0;1 , C 2; 1;3và điểm D thuộc trục Oy; biết VABCD Tìm tọa độ điểm D Giáo viên: Nguyễn Tấn Phong ThuVienDeThi.com Trường THPT Vũ Đình Liệu Bài tập ơn chươngIII: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN A D 0; 7;0 B 0;8;0 B D 0;7;0 B 0;8;0 C D 0; 7;0 B 0; 8;0 D D 0;7;0 B 0; 8;0 Câu 14: Tìm mp Oxz điểm M cách điểm A 1;1;1 ; B 1;1;0 ; B 3;1; 1 5 5 7 5 7 A M ;0; A M 5;0; 7 A M ;0; C M ;0; 6 6 6 6 6 Câu 15: Cho điểm A 1;0;1 , B 1; 2; 1, C 1; 2;3 Tìm tọa độ trọng tâm G, trực tâm H, tâm I đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC A G ; ;1 ; H 1;0;1; I 0;2;1 3 B G ; ;1 ; H 1;0;1; I 0;2;1 3 4 C G ; ;1 ; H 1;0;1; I 0;2;1 D G ; ;1 ; H 1;0;1; I 2;0;1 3 3 Câu 16: Cho điểm A 1; 2;1 , B 2; 1; Trực tâm H tam giác OAB có tọa độ: A H ; ; 5 B H ; ; C H ; ; D H ; ; 5 5 5 5 5 Câu 17: Cho điểm A 1; 2;1 , B 2; 1; Tâm I đường trịn ngoại tiếp tam giác OAB có tọa độ: 3 3 3 3 6 6 6 6 2 2 1 A I ; ; B I ; ; C I ; ; D I ; ; 10 5 5 10 10 10 10 Câu 18: Hình chiếu H điểm A 2; 4;3 mặt phẳng P : 2x y 6z 19 có tọa độ: 20 37 37 31 A H 1; 1; B H ; ; C H ; ; D H 20; 2;3 7 7 5 5 Câu 19: Hình chiếu gốc tọa độ O 0;0;0 mặt phẳng P : x y z -1 có tọa độ: 1 1 1 1 A H ;1; B H ;1; C H 1; ; D H 0;0;0 2 2 2 2 Câu 20: Điểm đối xứng gốc tọa độ O 0;0;0 qua mặt phẳng P : x y z -1 có tọa độ: A H 0;0;0 B H 1; 2; 2 C H 2;1; 1 D H 1; 2; 1 Câu 21: Cho mp P : x y 3z 14 điểm M 1; 1;1 Tìm tọa độ điểm M’ đối xứng với M qua mp (P) A M 1;3;7 B M 1; 3;7 C M 2; 3; 2 D M 2; 1;1 x 2t Câu 22: Hình chiếu H M(1; 2; – 6) lên đường thẳng d: y t có tọa độ : z t A H(– 2; 0; 4) B H(–4; 0; 2) C H(0; 2; –4) D H(2; 0; 4) Câu 23: Hình chiếu vng góc gốc tọa độ O 0;0;0 đường thẳng d : 1 A H 0; ; 2 1 1 B H ;0; C H 0;0;0 2 2 1 D H 0; ; 2 Câu 24: Điểm đối xứng gốc tọa độ O 0;0;0 qua đường thẳng d : A H 0;0;0 B H 1;0; 1 C H 0; 1; 1 D H 1;1;0 Câu 25: Cho điểm A 4; 1;3 đường thẳng d : điểm A qua d A M 2; 5;3 B M 1;0;2 x 1 y 1 z có tọa độ: 1 x 1 y 1 z có tọa độ: 1 x 1 y 1 z Tìm tọa độ điểm M điểm đối xứng với 1 C M 0; 1;2 D M 2; 3;5 Câu 26: a/ Hình chiếu điểm M x0 ; y0 ; z0 mặt phẳng tọa độ, trục tọa độ: hình chiếu: thiếu b/ Điểm đối xứng điểm M x0 ; y0 ; z0 qua mặt phẳng tọa độ, trục tọa độ, gốc tọa độ O Giáo viên: Nguyễn Tấn Phong ThuVienDeThi.com Trường THPT Vũ Đình Liệu Bài tập ơn chươngIII: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN Điểm đối xứng: Thiếu đâu đối x 1 y 1 z Câu 27: Cho hai điểm A 1; 1; , B 2; 1;0 đường thẳng d : Tọa độ điểm M thuộc d 1 cho tam giác AMB vuông M 7 2 1 2 A M 1; 1;0 M ; ; B M 1;1;0 M ; ; 3 3 3 3 1 2 7 2 C M 1; 1;0 M ; ; D M 1; 1;0 M ; ; 3 3 3 3 Câu 28: Cho hai điểm A 1; 2;3, B 1;0; 5 mặt phẳng P : x y z Tìm tọa độ điểm M thuộc P cho ba điểm A, B, M thẳng hàng A M 0; 1; 1 B M 0;1;1 C M 0; 1;1 D M 0;1; 1 Câu 29: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm A(0;1;2) hai đường thẳng d1 : x y 1 z 1 , 1 x 1 t d : y 1 2t Tìm tọa độ điểm M thuộc d1 , N thuộc d cho ba điểm A, M, N thẳng hàng z t A M 0;1; 1, N 3; 5;4 B M 2;2; 2 , N 2; 3;3 C M 0;1; 1, N 0;1;1 D M 0;1; 1, N 2; 3;3 x 2t Câu 30: Cho điểm A 2;1;0 đường thẳng d : y 2t Tìm tọa độ điểm M đường thẳng d cách điểm z 1 t A khoảng A M 4; 1; 1, M ; ; 3 3 B M 4; 1; 1, M ; ; 3 3 11 4 11 C M 4;1; 1 , M ; ; 3 3 D M 4;1;1, M ; ; 3 3 x 1 y z 1 Câu 31: Cho điểm A 1;1;0 đường thẳng d : Tìm tọa độ điểm M thuộc d cho độ dài 2 1 đoạn AM A M 1;0;1, M 0; 2; 2 B M 1;0; 1, M 0; 2; 11 C M 1;0; 1, M 0; 2; 2 11 D M 1;0;1, M 0; 2; x 1 t Câu 32: Cho điểm A 2;1; đường thẳng d : y t Tìm điểm M đường thẳng d cho đoạn MA có z 2t độ dài ngắn A M 2; 5;3 B M 1;3;3 C M 2;3;3 D M 2;3;3 x 2t Câu 33: Cho đường thẳng d : y t , mặt phẳng P : x y z Tìm điểm M đường thẳng z 3t d cho khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (P) A M 15;10; 24 , M 21;8; 30 B M 15;10; 24 , M 21; 8;30 C M 15;10; 24 , M 21; 8;30 D.Kết khác Câu 34: Cho điểm A 0;1; , B 2; 2;1, C 20;1và mặt phẳng P : x y z Tìm tọa độ điểm M thuộc P cho MA MB MC Giáo viên: Nguyễn Tấn Phong ThuVienDeThi.com Trường THPT Vũ Đình Liệu A M 2; 3; 7 Bài tập ôn chươngIII: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN B M 2;3; 7 C M 2;3;7 D M 2; 3;7 Câu 35: Trong không gian toạ độ Oxyz , cho điểm A(0;1;0), B (2;2;2), C (2;3;1) đường thẳng d: x 1 y z Tìm điểm M d để thể tích tứ diện MABC 1 2 1 5 19 C M ; ; M 3; 0; 1 3 3 A M ; ; M 5; 4; 5 3 19 11 17 M ; ; 3 5 5 3 1 15 11 D M ; ; M ; ; 2 2 B M ; ; x 1 y z mặt phẳng 1 P : x 2 y z Gọi C giao điểm với (P), M điểm thuộc Tìm M biết MC Câu 36: Trong không gian toạ độ Oxyz, cho đường thẳng : A M 1;0; 2 M 5;2; 4 C M 1;0; 2 M 3; 2;0 B M 3;1; 3 M 3; 2;0 D M 3;1; 3 M 1; 1; 1 Câu 37: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho mặt phẳng P : x – y z –1 hai đường thẳng x 1 y z x 1 y z 1 , 2 : Xác định toạ độ điểm M thuộc đường thẳng 1 cho 2 1 khoảng cách từ M đến đường thẳng khoảng cách từ M đến mặt phẳng (P) 1 : 57 11 111 18 53 A M 1;2;3 M ; ; B M 0;1; 3 M ; ; 35 35 35 7 C M 2;3;9 M ; ; D M 2; 1; 15 M 1;2;3 15 15 15 Câu 38: Trong không gian với hệ toạ Oxyz, tìm Ox điểm M cách đường thẳng d : mặt phẳng P : x – y – z A M 3;0;0 B M 3;0;0 C M 2;0;0 x 1 y z 2 D M 2;0;0 Câu 39: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng P : x y z hai điểm A 3;3;1, B 0;2;1 Tìm tọa độ điểm I thuộc đường thẳng AB (I khác B) cho khoảng cách từ I đến mặt phẳng (P) khoảng cách từ B đến mặt phẳng (P) A I A B I 3;1;1 C I 2; ;1 3 2 D I ; ;1 x t Câu 40: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng 1 : y t z t : x2 y2 z Xác định tọa độ điểm M thuộc 1 cho khoảng cách từ M đến 2 A M 9;6;6 M 6;3;3 B M 5;2;2 M 2;0;0 C M 10;7;7 M 0; 3; 3 D M 2; 5; 5 M 1; 2; 2 Câu 41: Cho đường thẳng : x y 1 z Xác định tọa độ điểm M trục hoành cho khoảng cách từ 2 M đến Δ OM A M 1;0;0 M 2;0;0 C M 1;0;0 M 2;0;0 Giáo viên: Nguyễn Tấn Phong B M 3;0;0 M 1;0;0 D M 4;0;0 M 2;0;0 ThuVienDeThi.com Trường THPT Vũ Đình Liệu Bài tập ơn chươngIII: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN Câu 42: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai điểm A(1; 4; 2),B(–1; 2; 4) đường thẳng x 1 y z Tìm toạ độ điểm M cho: MA2 MB 28 1 A M (1;0;4) B M 2; 3; 2 C M 1; 2;0 D M 3; 4; 4 : Câu 43: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai điểm A(1;4;2), B(-1;2;4) đường thắng x 1 y z Tìm tọa độ điểm M thuộc đường thẳng cho MA2 MB nhỏ 1 A M 1; 2;0 B M 2; 3; 2 C M 1;0;4 D M 3; 4; 4 Câu 44: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai điểm A(1;2; –1), B (7; –2;3) đường thẳng x2 y z4 d: Tìm điểm M đường thẳng d cho MA MB đạt giá trị nhỏ 2 A M 2;4;0 B M 2;0;4 C M 3; 2;6 D M 4; 4;8 : Câu 45: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d : Tìm điểm M thuộc đường thẳng (d) cho: MA MB nhỏ 1 1 A M ; ; 2 2 3 3 x y z hai điểm A(0;0;3) , B (0;3;3) 1 2 2 B M ; ; C M ; ; D M 1; 1; 1 2 2 3 3 x t Câu 46: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai điểm A(4;3;9), B (2;1;5) đường thẳng d : y 5t z 3t Tìm điểm M đường thẳng d cho MA MB đạt giá trị lớn A M 2; 5;0 B M 3; 10; 3 C M 1;0;3 D M 1;10;6 Câu 47: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, Cho điểm A 1;1;2 , B 0; 1;3, C 2; 3; 1 , đường x thẳng : y t Tìm điểm M thuộc đường thẳng cho: MA MB 2MC 19 z 2t B M 1;0;3 M 1; ; 7 C M 1; ; M 1; ;5 D M 1;2; 1 M 1; ; 3 Câu 48: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, Cho điểm A 0;0;2 , B 1; 1;1, C 2;2; 1 , đường A M 1;2; 1 M 1;2; 1 x 1 y z Tìm điểm M thuộc đ thẳng cho: MA 2MB 2MC đạt giá trị nhỏ 1 5 7 1 5 A M ; ; B M ; ; C M 2; ; D M 3;1;3 3 3 2 3 3 x t x y 1 z d y t Câu 49: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, Cho hai đường thẳng d1 : Tìm điểm 1 z t thẳng : M thuộc đường thẳng d1 N thuộc đường thẳng d cho MN nhỏ 1 1 1 1 1 A M 1; ; , N 1;0;0 B M 0;1;0 , N 1;0;0 C M 2;0;1, N ; ; D M 1; ; , N ; ; 2 2 2 3 3 2 x y 1 z Câu 50: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, Cho đường thẳng : hai điểm 2 A (-2; 1; 1); B (-3; -1; 2).Tìm tọa độ điểm M thuộc đ.thẳng sao cho tam giác MAB có diện tích Giáo viên: Nguyễn Tấn Phong ThuVienDeThi.com Trường THPT Vũ Đình Liệu Bài tập ơn chươngIII: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHƠNG GIAN A M 2;1; 5 M 14; 35;19 C M 2;1; 5 M 3;16; 11 B M 1;4; 7 M 3;16; 11 C M 1;4; 7 M 14; 35;19 Câu 51: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hai điểm A 0;1;0 , B (2;2;2) đường thẳng : x y z 1 Tìm toạ độ điểm M cho MAB có diện tích nhỏ 1 26 36 51 43 25 A M ; ; B M ; ; C M 4; 1;7 D M ; ; 9 9 29 29 29 13 13 13 Câu 52: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm A(2;1;0), B(1;2;2), C(1;1;0) mặt phẳng P : x y z 20 Xác định toạ độ điểm D thuộc đường thẳng AB cho đường thẳng CD song song với mặt phẳng (P) 3 A D ; ;1 2 5 2 B D ; ; 3 3 Giáo viên: Nguyễn Tấn Phong 5 C D ; ; 1 2 ThuVienDeThi.com D D 1;4;6 ... Bài tập ơn chươngIII: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHƠNG GIAN Bài tập: TÌM TỌAĐỘ VECTƠ , TỌA ĐỘ ĐIỂM THUỘC ĐƯỜNG – MẶT Câu 1: Cho a 1;m; 1 ; b 2;1;3 .Tìm m để a b A m B m 1 C... có tọa độ: 1 x 1 y 1 z có tọa độ: 1 x 1 y 1 z Tìm tọa độ điểm M điểm đối xứng với 1 C M 0; 1;2 D M 2; 3;5 Câu 26: a/ Hình chiếu điểm M x0 ; y0 ; z0 mặt phẳng tọa độ, ... 29: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm A(0;1;2) hai đường thẳng d1 : x y 1 z 1 , 1 x 1 t d : y 1 2t Tìm tọa độ điểm M thuộc d1 , N thuộc d cho ba điểm A, M, N