Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 28 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
28
Dung lượng
2,34 MB
Nội dung
Bài VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI A KIẾN THỨC CƠ BẢN Vị trí tương đối mặt phẳng: Cho mp () : A1 x B1 y C1 z D1 ( ) : A2 x B2 y C2 z D2 ()//() ( ) �( ) ( ) cắt ( ) A1 B1 C1 D1 � A2 B2 C2 D2 A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A1 B1 B1 �ڹڹ A2 B2 B2 C1 C2 A1 A2 C1 C2 Đặc biệt: ( ) ( ) A1 B1 A2 B2 A3 B3 Vị trí tương đối hai đường thẳng: �x x0 a1t r � d : �y y0 a2t qua M, có VTCP ad Cho đường thẳng: �z z a t � t� �x x0� a1� r � d ' : �y y0 a2� t �qua N, có VTCP ad ' �z z a� � 3t � Cách 1: r r ad , ad ' r r r r r r r uuuu � � a , MN d � � r r r uuuu � � a , MN �d � d �d ' r ad , ad ' �0 ad , ad ' r r uuuu r � a MN d , ad ' � � � r r r uuuu r r r r r uuuu r uuuu � � � � � � a , a MN a , a MN a , MN � d d ' d d ' �d � � � � � �0 d // d ' d ca� t d' d che� o d' Cách 2: a1� t� �x0 a1t x0� � t �(*) Xé hệ phương trình: �y0 a2t y0 a2� �z a t z a � � 3t �0 Hệ có nghiệm d d ' cắt Hệ vô nghiệm d d ' song song chéo Hệ vô số nghiệm d d ' trùng Lưu ý: Chỉ sử dụng cách cần xác định giao điểm d d ' Chú ý: r r �ad kad � � �M �d � r r �ad kad � � �M �d � r r ad không phương ad � � � r �r r uuuu �a , a� MN r r r uuuu ad , ad � MN �0 d song song d � d trùng d � d cắt d � d chéo d � 3.Vị trí tương đối đường thẳng mặt phẳng: �x x0 a1t � Cho đường thẳng: d : �y y0 a2t mp ( ) : Ax By Cz D �z z a t � (1) �x x0 a1t �y y a t (2) � (*) Xé hệ phương trình: � (3) �z z0 a3t � �Ax By Cz D (4) (*) có nghiệm d cắt () (*) có vơ nghiệm d // ( ) (*) vô số nghiệm d ( ) Vị trí tương đối mặt cầu mặt phẳng: Cho mặt cầu S : x – a y – b z – c R tâm I a; b; c 2 bán kính R mặt phẳng P : Ax By Cz D Nếu d I , P R mp P mặt cầu S khơng có điểm chung Nếu d I , P R mặt phẳng P mặt cầu S tiếp xúc nhau.Khi (P) gọi tiếp diện mặt cầu (S) điểm chung gọi tiếp điểm Nếu d I , P R mặt phẳng P mặt cầu S cắt theo giao tuyến đường tròn có phương trình : 2 2 � � x a y b z c R � �Ax By Cz D Trong bán kính đường tròn r R d ( I , ( P ))2 tâm H đường tròn hình chiếu tâm I mặt cầu S lên mặt phẳng P Vị trí tương đối đường thẳng mặt cầu Cho mặt cầu ( S ) có tâm I , bán kính R đường thẳng Để xét vị trí tương đối ( S ) ta tính d I , so sánh với bán kính R � d I , R : không cắt ( S ) � d I , R : tiếp xúc với ( S ) Tiếp điểm J hình chiếu vng góc tâm I lên đường thẳng � d I , R : cắt ( S ) hai điểm phân biệt A, B R d AB B BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Trong khônggian Oxyz , Cho ba mặt phẳng ( ) : x y z ; ( ) : x y z ; ( ) : x y Trong mệnh đề sau, mệnh đề sai ? A ( ) / /( ) B ( ) ( ) C ( ) ( ) D ( ) ( ) Câu Trong khônggian Oxyz , mặt phẳng song song với hai đường thẳng 1 : �x t � : �y 2t có vec tơ pháp tuyến �z t � r r r A n (5; 6;7) B n (5; 6; 7) C n (2; 6;7) Câu Trong khônggian Oxyz , cho hai mặt x y 1 z ; 3 r D n (5; 6; 7) phẳng ( P ) : x my z (Q) : nx y z Tìm m, n để P / / Q A m ; n 10 Câu B m C m 1 Trong khônggian Oxyz , cho hai (Q ) : x y z 10 Tìm m để ( P) (Q) A m Câu C m 5; n Trong khônggian Oxyz , cho hai mặt phẳng (Q) : ( m 3) x y (5m 1) z Tìm m để ( P) �(Q ) A m Câu B m ; n 10 B m 4 mặt C m 2 D m 5; n 3 ( P ) : x my z m D m 4 phẳng ( P ) : x my 2mz D m Trong khônggian Oxyz , cho hai mặt phẳng ( P) : y Xét mệnh đề sau: (I) P / / Oxz (II) P Oy Khẳng định sau đúng: A.Cả (I) (II) sai C.(I) sai, (II) Câu B.(I) đúng, (II) sai D.Cả (I) (II) Trong khônggian Oxyz , cho điểm I (2;6; 3) mặt phẳng : ( ) : x ; ( ) : y ; ( ) : z A B //(Oyz ) C ( )//oz D qua I Câu Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng P : 3x y z đường thẳng d : x 12 y z Trong mệnh đề sau, mệnh đề đúng? A d � P B d // P C d cắt P Câu Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng D d ( P ) P : 3x y z đường thẳng d : �x 1 2t � �y 4t Trong mệnh đề sau, mệnh đề đúng? �z 3t � A d / / P B d � P C d cắt P D d ( P) �x t Câu 10 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng P : x y z đường thẳng d : � �y 2t �z 3t � Số giao điểm đường thẳng d mặt phẳng P là: A Vô số B C Khơng có D Câu 11 Trong khônggian Oxyz , tọa độ giao điểm M đường thẳng d : x 12 y z mặt phẳng P : 3x y – z – A 0; 2;3 B 0; 0; 2 C 0;0; D 0; 2; 3 Câu 12 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng P : x my z m đường thẳng d : �x 4t � �y t Với giá trị m d cắt P �z 3t � A m � Câu 13 Trong không C m B m 1 gian Oxyz , cho đường thẳng D m �1 �x t � d : �y 3 t �z t � mặt phẳng ( P) : m x 2my (6 3m) z Tìm m để d / /( P ) �m A � m 6 � Câu 14 Trong không m 1 � B � �m gian Oxyz , m 1 � C � �m cho hai đường D m �� thẳng d: x 1 y z x y 1 z Trong mệnh đề sau, mệnh đề đúng? 2 A song song B trùng C cắt D chéo d ': �x 2t � x 2t � � Câu 15 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng d: �y 2t d ' : �y 5 3t Trong � z t �z t � � mệnh đề sau, mệnh đề đúng? A song song B trùng C chéo D cắt Câu 16 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng: d : x y z d ' : x y z 6 8 6 12 Trong mệnh đề sau, mệnh đề nói vị trí tương đối hai đường thẳng trên? A song song B trùng C chéo D cắt �x 1 12t �x 8t � � : �y 4t có vị trí tương đối là: Câu 17 Hai đường thẳng d : �y 6t d � � z 3t �z 2t � � A trùng B song song C chéo D cắt �x 1 t Câu 18 Trong khônggian Oxyz , hai đường thẳng d : x y z d ' : � y t có vị trí � 2 �z 2 3t � tương đối là: A trùng B song song C chéo D cắt x 1 y z Câu 19 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng d : 2 cắt Tọa độ giao điểm I d d ' A I (1; 2; 4) B I (1; 2; 4) C I (1; 0; 2) �x 1 t � d ' : � y t �z 2 3t � D I (6;9;1) Câu 20 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu ( S ) : x y z x y z 17 ; mặt phẳng ( P) : x y z Trong mệnh đề sau, mệnh đề đúng? A Mặt cầu S có tâm I 2; 3; 3 bán kính R B P cắt S theo giao tuyến đường tròn C Mặt phẳng P không cắt mặt cầu S D Khoảng cách từ tâm S đến P Câu 21 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu : x y z Mặt cầu S B R A R 1 S có tâm I 2;1; 1 tiếp xúc với mặt phẳng có bán kính R bằng: C R D R Câu 22 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng P : x y z điểm I (1; 0; 2) Phương trình mặt cầu tâm I tiếp xúc với mặt phẳng P là: A x 1 y z 2 B x 1 y z 2 C x 1 y z D x 1 y z 2 Câu 23 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu ( S ) : x y z x y z Phương trình mặt phẳng P tiếp xúc với S điểm M (1;1;1) là: A x y z B x y 3z D x y 2z C x y z Câu 24 Trong khônggian Oxyz , ho mặt cầu ( S ) : x y z x z , mặt phẳng P : x y m Giá trị m m 11 � A � m 19 � để mặt phẳng P cắt mặt cầu S B 19 m 11 m4 � D � m 12 � C 12 m Câu 25 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng P : x y z 11 Mặt cầu S có tâm I (1; 2;1) tiếp xúc với mặt phẳng P điểm H , H có tọa độ là: A H ( 3; 1; 2) B H (1; 5; 0) C H (1;5;0) Câu 26 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu P : x y z Giá trị a A 17 �a � 2 B S : x a D H (3;1; 2) y z 3 mặt phẳng 2 để P cắt mặt cầu S theo đường tròn C 17 a 2 C 8 a D 8 �a �1 x y 1 z và mặt cầu 1 x y z x z Số điểm chung S là: A B C D Câu 27 Trong khônggian Oxyz , cho đường thẳng : S : x2 y z 3 và mặt cầu (S): 1 1 x y z x y z 67 Số điểm chung S là: Câu 28 Trong khônggian Oxyz , cho đường thẳng : A B C D Câu 29 Trong khônggian Oxyz , cho điểm I 1; 2;3 Phương trình mặt cầu tâm I tiếp xúc với trục Oy là: 2 2 2 A x 1 y z 3 B x 1 y z 10 C x 1 y 2 z 3 D x 1 y 10 z 3 10 Câu 30 Trong khônggian Oxyz , Trong khônggian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm I 1; 2;3 đường x 1 y z thẳng d có phương trình Phương trình mặt cầu tâm A, tiếp xúc với d là: 1 2 2 2 A x 1 y z 3 50 B x 1 y z 3 C x 1 y z 3 Câu 31 Trong khônggian D x 1 y z 50 Oxyz , Q : x my z P / / Q cho mặt phẳng ba mặt R : x y nz Tính tổng P : x y z 1 , m 2n , biết P R phẳng A 6 B C Câu 32 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng D P : x y z 4 đường thẳng d : x m y 2m z Với giá trị m giao điểm đường thẳng d mặt phẳng P thuộc mặt phẳng Oyz A m B m 1 D m C m 12 17 �x 1 t x 1 y z � Câu 33 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng d : d ' : � y t cắt 2 �z 2 3t � Phương trình mặt phẳng chứa d d ' A x y z C 2 x y z Câu 34 Trong khônggian B x y z D x y z Oxyz , cho hai đường thẳng d: x 7 y 5 z 9 1 x y z 18 Phương trình mặt phẳng chứa d d ' 1 A 63 x 109 y 20 z 76 B 63 x 109 y 20 z 76 C 63 x 109 y 20 z 76 D 63 x 109 y 20 z 76 d ': Câu 35 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng Q song song với mặt phẳng P : x y z Biết mp Q cắt mặt cầu S : x ( y 2)2 z 1 25 theo đường tròn có bán kính r Khi mặt phẳng Q có phương trình là: A x y z C x y z Câu 36 Trong khônggian B x y z 17 D x y z 17 Oxyz , mặt phẳng P chứa trục Ox cắt mặt cầu ( S ) : x y z x y z theo giao tuyến đường tròn có bán kính có phương trình là: A y z B y z C y z D y 3z Câu 37 Trong khơnggian Oxyz , phương trình mặt cầu tâm I(2; 3; -1) cho mặt cầu cắt đường thẳng �x 11 2t d có phương trình: d � hai điểm A, B cho AB 16 là: �y t �z 25 2t � A x y 3 z 1 280 B x y z 1 289 C x y 3 z 1 17 D x y 3 z 1 289 2 2 2 2 2 2 x5 y 7 z điểm M (4;1; 6) Đường 2 thẳng d cắt mặt cầu S có tâm M, hai điểm A, B cho AB Phương trình mặt cầu Câu 38 Trong khônggian Oxyz , cho đường thẳng d : S là: 2 A x y 1 z C x y 1 z 18 Câu 39 Trong khônggian Oxyz , B x y 1 z 18 D x y 1 z 16 cho cho mặt cầu (S) có phương trình: x y z x y z 11 mặt phẳng ( P ) có phương trình x y z Phương trình mặt phẳng (Q) song song với ( P) cắt ( S ) theo giao tuyến đường tròn có 2 chu vi 6 A x y z 17 B x y z C x y z D x y z 19 �x t � : �y mt mặt cầu Câu 40 Trong khônggian Oxyz , cho đường thẳng � z 2t � 2 ( S ) : ( x 1) ( y 3) ( z 2) Giá trị m để đường thẳng không cắt mặt cầu ( S ) là: 15 15 A m m B m m 2 2 15 C m D m �� 2 Câu 41 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu ( S ) : ( x 1) ( y 3) ( z 2) đường thằng �x t � : �y mt Giá trị m để đường thẳng tiếp xúc mặt cầu ( S ) là: � z 2t � 15 m 2 15 C m 2 A m B m 15 m 2 D m �� Câu 42 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu ( x 1) ( y 3) ( z 2) đường thẳng �x t � : �y mt Giá trị m để đường thẳng cắt mặt cầu ( S ) hai điểm phân biệt là: � z 2t � A m �� C m 15 m 2 15 m 2 15 D m 2 B m B C D có điểm A trùng với gốc Câu 43 Trong khơnggian Oxyz , cho hình hộp chữ nhật ABCD A���� (0;0; b) (a 0, b 0) Gọi M trung điểm cạnh hệ trục tọa độ, B(a;0; 0) , D(0; a; 0) , A� a BD ) MBD vng góc với là: CC � Giá trị tỉ số để hai mặt phẳng ( A� b 1 A B C 1 D Câu 44 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng ( P) : x y z mặt cầu ( S ) : x y z x y z Giá trị điểm M S cho d M , P đạt GTNN là: �5 7 � B � ; ; � �3 3 � A 1;1;3 �1 1 � C � ; ; � �3 3 � D 1; 2;1 Câu 45 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng x y z mặt cầu ( S ) : ( x 3) ( y 2) ( z 1) 100 Tọa độ điểm M nằm mặt cầu ( S ) cho khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng ( P ) đạt giá trị nhỏ là: 11 14 13 � � 11 14 13 � �29 26 � � 29 26 � � ; ; � ; ; � D M � ; ; � A M � B M � ; ; � C M � 3� 3� 3� � 3 3� �3 � 3 �3 x 1 y 1 z Phương trình mặt cầu S có tâm I cắt đường thẳng d hai điểm A, B cho tam giác IAB là: 20 20 2 2 2 A x 1 y z B x 1 y z 3 16 2 2 2 C x 1 y z D x 1 y z Câu 46 Trong khônggian Oxyz , cho điểm I 1;0; đường thẳng d : �x � Câu 47 Trong khônggian Oxyz , cho d : � y t mặt cầu ( S ) : x y z x y z �z t � Tọa độ điểm M S cho d M , d đạt GTLN là: A 1; 2; 1 B (2; 2; 1) D 3; 2;1 C (0; 2; 1) Câu 48 Trong khônggian Oxyz , cho điểm A 3;3; 3 thuộc mặt phẳng : x – y z 15 2 mặt cầu S : (x 2) (y 3) (z 5) 100 Đường thẳng qua A, nằm mặt phẳng cắt ( S ) A , B Để độ dài AB lớn phương trình đường thẳng là: x 3 y 3 z 3 x 3 y 3 z 3 A B 16 11 10 �x 3 5t � x 3 y 3 z 3 C �y D 1 �z 3 8t � Câu 49 rong khônggian Oxyz , cho điểm A 3;3; 3 thuộc mặt phẳng : x – y z 15 mặt 2 cầu S : (x 2) (y 3) (z 5) 100 Đường thẳng qua A, nằm mặt phẳng cắt ( S ) A , B Để độ dài AB nhỏ phương trình đường thẳng là: x3 y 3 z 3 x 3 y 3 z 3 A B 16 11 10 �x 3 5t � x 3 y 3 z 3 C �y D 16 11 10 �z 3 8t � Câu 50 Trong khônggian Oxyz , cho hai điểm A 3;0; , B 3;0; mặt cầu x ( y 2) ( z 1) 25 Phương trình mặt phẳng qua hai điểm A , B cắt mặt cầu S theo đường tròn bán kính nhỏ là: A x y z 17 B 3x y z C x y z 13 D 3 x y z –11 C ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM I – ĐÁP ÁN 8.5 A B A C A D A C A 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A B D A C C A A D A B 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 B A A B D C A D D A C C B C D A D C A A 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 B D D C A A C A A D II –HƯỚNG DẪN GIẢI Câu Trong khônggian Oxyz , Cho ba mặt phẳng ( ) : x y z ; ( ) : x y z ; ( ) : x y Trong mệnh đề sau, mệnh đề sai ? A ( ) / /( ) B ( ) ( ) C ( ) ( ) D ( ) ( ) Lời giải r ( ) : x y z có VTPT a 1;1; r ( ) : x y z có VTPT b 1;1; 1 r ( ) : x y có VTPT c 1; 1;0 r r r � 2; 2; 2 �0 � không song song a ; c Ta có � � � rr Ta có a.b � rr Ta có a.c � rr Ta có b.c � Do chọn đáp án A Câu Trong khônggian Oxyz , mặt phẳng song song với hai đường thẳng 1 : �x t � : �y 2t có vec tơ pháp tuyến �z t � r r r A n (5; 6;7) B n (5; 6; 7) C n (2; 6;7) x y 1 z ; 3 r D n (5; 6; 7) Lời giải 1 có VTCP u1 2; 3; , có VTCP u1 1; 2; 1 ur uu r r � u , u Do P song song với 1 , nên P có VTPT n � �1 � 5; 6; Do chọn đáp án B Câu Trong khônggian Oxyz , cho hai mặt phẳng ( P ) : x my z (Q) : nx y z Tìm m, n để P / / Q A m ; n 10 B m ; n 10 C m 5; n D m 5; n 3 Chọn đáp án A Câu 13 Trong khônggian Oxyz , cho đường thẳng �x t � d : �y 3 t �z t � mặt phẳng ( P) : m x 2my (6 3m) z Tìm m để d / /( P ) �m A � m 6 � m 1 � B � �m m 1 � C � �m D m �� Lời giải r Ta có d qua M (2; 3;1) có VTCP u (1;1;1) r Và ( P ) có VTPT n(m ; 2m;6 3m) Để d song song với ( P ) r r rr �u n �u.n �(1).m 2m 3m �m 5m �m � � � �� � � � � m 6 2m 2.(3)m 3m �0 �M �( P) �M �( P) � � �2m m �0 Câu 14 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng d: x 1 y z x y 1 z Trong mệnh đề sau, mệnh đề đúng? 2 A song song B trùng C cắt D chéo d ': Lời giải r d có VTCP u (2;1; 4) qua M (1; 7;3) ur d ' có VTCP u ' (3; 2;1) qua M '(6; 1; 2) Từ ta có uuuuur r ur r MM ' (5; 8; 5) [u, u '] (9;10; 7) �0 r ur uuuuur Lại có [u , u '].MM ' Suy d cắt d ' �x 2t � x 2t � � Câu 15 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng d: �y 2t d ' : �y 5 3t Trong � z t �z t � � mệnh đề sau, mệnh đề đúng? A song song B trùng C chéo D cắt Lời giải r d có VTCP u (2; 2;1) qua M (1; 2; 0) ur d ' có VTCP u ' (2;3;1) qua M '(0; 5; 4) Từ ta có uuuuur r ur r MM ' (1; 7; 4) [u, u '] (2;1; 6) �0 r ur uuuuur Lại có [u, u '].MM ' 19 �0 Suy d chéo với d ' Câu 16 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng: d : x y z d ' : x y z 6 8 6 12 Trong mệnh đề sau, mệnh đề nói vị trí tương đối hai đường thẳng trên? A song song B trùng C chéo D cắt Lời giải r d có VTCP u (4; 6; 8) qua M (2; 0; 1) ur d ' có VTCP u ' ( 6;9;12) qua M '(7; 2; 0) Từ ta có uuuuur r ur r MM ' (5; 2;1) [u , u '] r uuuuur r Lại có [u , MM '] �0 Suy d song song với d ' �x 1 12t �x 8t � � : �y 4t có vị trí tương đối là: Câu 17 Hai đường thẳng d : �y 6t d � � z 3t �z 2t � � A trùng B song song C chéo D cắt Lời giải r d có VTCP u (12; 6;3) qua M (1; 2;3) ur (7; 6;5) d ' có VTCP u ' (8; 4; 2) qua M � Từ ta có uuuuur MM ' (8; 4; 2) r uuuuur r r ur r Suy [u, MM ']=0 [u , u '] Suy d trùng với d ' �x 1 t x y z Câu 18 Trong khônggian Oxyz , hai đường thẳng d ' : � y t có vị trí d: � 2 �z 2 3t � tương đối là: A trùng B song song C chéo D cắt Lời giải r d có VTCP u (2;1;3) qua M (1; 2; 4) ur d ' có VTCP u ' (1; 1;3) qua M '(1;0; 2) Từ ta có uuuuur MM ' (2; 2; 6) r ur r r ur uuuuur [u , u '] (6;9;1) �0 [u , u '].MM ' Suy d cắt d ' x 1 y z Câu 19 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng d : 2 cắt Tọa độ giao điểm I d d ' �x 1 t � d ' : � y t �z 2 3t � A I (1; 2; 4) C I (1; 0; 2) B I (1; 2; 4) D I (6;9;1) Lời giải 1 t t 2 3t 2 2 t t 6 3t � 2 �t2 Từ suy giao điểm I d d ' I (1; 2; 4) Câu 20 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu ( S ) : x y z x y z 17 ; mặt phẳng ( P) : x y z Trong mệnh đề sau, mệnh đề đúng? A Mặt cầu S có tâm I 2; 3; 3 bán kính R B P cắt S theo giao tuyến đường tròn C Mặt phẳng P không cắt mặt cầu S D Khoảng cách từ tâm S đến P Lời giải 2 S : x y 3 z 3 có tâm I 2; 3; 3 bán kính R d� I; P � � � 3 3 1 2 2 2 1 R � P cắt S theo giao tuyến đường tròn Chọn đáp án A Câu 21 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu : x y z Mặt cầu S Lời giải P I; P � tiếp xúc S � R d � � � có tâm I 2;1; 1 tiếp xúc với mặt phẳng có bán kính R bằng: C R B R A R 1 S D R 2.2 2.1 1 2 1 2 2 2 Chọn đáp án A Câu 22 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng P : x y z điểm I (1; 0; 2) Phương trình mặt cầu tâm I tiếp xúc với mặt phẳng P là: A x 1 y z B x 1 y z C x 1 y z D x 1 y z 2 Lời giải 2 2 2 P I; P � � � tiếp xúc S � R d � 2.1 2.0 2 1 2 1 � S : x 1 y z 2 Chọn đáp án A Câu 23 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu ( S ) : x y z x y z Phương trình mặt phẳng P tiếp xúc với S điểm M (1;1;1) là: A x y z B x y 3z D x y 2z C x y z Lời giải uuur P tiếp xúc với S điểm M (1;1;1) � P qua M (1;1;1) có VTPT IM với I 1; 2; 2 tâm mặt cầu S uuur Ta có IM 2; 1;3 � P : x y 3z Chọn đáp án A Câu 24 Trong khônggian Oxyz , ho mặt cầu ( S ) : x y z x z , mặt phẳng P : x y m Giá trị m m 11 � A � m 19 � để mặt phẳng P cắt mặt cầu S B 19 m 11 C 12 m m4 � D � m 12 � Lời giải ( S ) : x y z x z có tâm I 1;0;1 bán kính R P I; P � cắt mặt cầu S � d � � � R � 4.1 3.0 m 42 32 3 � m 15 � 19 m 11 Chọn đáp án A Câu 25 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng P : x y z 11 Mặt cầu S có tâm I (1; 2;1) tiếp xúc với mặt phẳng P điểm H , H có tọa độ là: A H ( 3; 1; 2) B H (1; 5; 0) C H (1;5;0) D H (3;1; 2) Lời giải S có tâm I (1; 2;1) tiếp xúc với mặt phẳng P điểm H � H hình chiếu I lên P �x 2t � Đường thẳng qua I 1; 2;1 vng góc với P d : �y 2 3t t �R �z t � H 2t ;3t 2;1 t �d H � P � 2t 3t t 11 � t � H 3;1; Chọn đáp án A Câu 26 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu P : x y z Giá trị a A 17 �a � 2 B S : x a y z 3 mặt phẳng 2 để P cắt mặt cầu S theo đường tròn C 17 a 2 C 8 a D 8 �a �1 Lời giải 2 S : x a y z 3 có tâm I a; 2;3 có bán kính R P � I; P � cắt mặt cầu S theo đường tròn C � d � � � R 2.a 2.3 22 12 22 � 2a � 8 a x y 1 z và mặt cầu 1 x y z x z Số điểm chung S là: A B C D Câu 27 Trong khônggian Oxyz , cho đường thẳng : S : Lời giải r Đường thẳng qua M 0;1; có VTCP u 2;1; 1 Mặt cầu S có tâm I 1;0; bán kính R=2 r uuu r uuu r � 5; 7; 3 Ta có MI 1; 1; 4 � u , MI � � r uuu r � u , MI � � � 498 � d I, r u Vì d I , R nên không cắt mặt cầu S x2 y z 3 và mặt cầu (S): 1 1 x y z x y z 67 Số điểm chung S là: Câu 28 Trong khônggian Oxyz , cho đường thẳng : A B C D Lời giải r Đường thẳng qua M 2;0;3 có VTCP u 1;1; 1 Mặt cầu S có tâm I 1; 2; 3 bán kính R=9 r uuu r uuu r � 4; 9; 5 u , MI Ta có MI 3; 2; 6 � � � r uuu r � u , MI � � � 366 � d I, r u Vì d I , R nên cắt mặt cầu S hai điểm phân biệt Câu 29 Trong khônggian Oxyz , cho điểm I 1; 2;3 Phương trình mặt cầu tâm I tiếp xúc với trục Oy là: A x 1 y z 3 2 C x 1 y z 3 10 2 B x 1 y z 3 10 2 D x 1 y z 10 2 2 Lời giải Gọi M hình chiếu I 1; 2;3 lên Oy, ta có: I 0; 2;0 uuur IM 1;0; 3 � R d I , Oy IM 10 bán kính mặt cầu cần tìm Phương trình mặt cầu là: x 1 y 2 z 3 10 Câu 30 Trong khônggian Oxyz , Trong khônggian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm I 1; 2;3 đường x 1 y z thẳng d có phương trình Phương trình mặt cầu tâm A, tiếp xúc với d là: 1 2 2 2 A x 1 y z 3 50 B x 1 y z 3 C x 1 y z 3 2 D x 1 y z 3 50 2 Lời giải Đường d thẳng qua r uuuu r � u, AM � � � � d A, d 5 r u I 1; 2; 3 Phương trình mặt cầu : x 1 y Câu 31 Trong khônggian Oxyz , Q : x my z P / / Q A 6 cho mặt z 3 có VTCP r u 2;1; 1 50 phẳng ba mặt R : x y nz Tính tổng B Lời giải C P : x y z 1 , m 2n , biết P R phẳng D r P : x y z có VTPT a 1;1;1 r Q : x my z có VTPT b 2; m; r R : x y nz có VTPT c 1; 2; n rr P R � a.c � n 1 m �m2 1 Vậy m 2n 1 P / / Q � Chọn đáp án A Câu 32 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng P : x y z 4 đường thẳng d : x m y 2m z Với giá trị m giao điểm đường thẳng d mặt phẳng P thuộc mặt phẳng Oyz A m B m 1 C m D m 12 17 Lời giải � � d � P A � Oyz � A � 0; a 2; a � � � a 2m a A �d � m �a 2m a 2 � � � �3 �� m 1 a 2m 3m � � �2 Chọn đáp án A �x 1 t x 1 y z � Câu 33 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng d : d ' : � y t cắt 2 �z 2 3t � Phương trình mặt phẳng chứa d d ' A x y z C 2 x y z B x y z D x y z Lời giải r d có VTCP u (2;1;3) qua M (1; 2; 4) ur d ' có VTCP u ' (1; 1;3) qua M '(1;0; 2) Từ ta có uuuuur MM ' (2; 2; 6) r ur r r ur uuuuur [u , u '] (6;9;1) �0 [u , u '].MM ' Suy d cắt d ' r r ur Mặt phẳng ( P) chứa d d ' qua giao điểm d d ' ; có VTPT n =[u, u '] Từ phương trình đường thẳng d d ' , ta có: 1 t t 2 3t 2 2 t t 6 3t � 2 �t2 Từ suy giao điểm I d d ' I (1; 2; 4) r r ur Khi ta có ( P ) qua I (1; 2; 4) có VTPT n =[u , u '] (6;9;1) Phương trình mặt phẳng ( P ) cần tìm 6( x 1) 9( y 2) ( z 4) � x y z Câu 34 Trong khônggian Oxyz , cho hai đường thẳng d: x y 5 z 9 1 x y z 18 Phương trình mặt phẳng chứa d d ' 1 A 63 x 109 y 20 z 76 B 63 x 109 y 20 z 76 C 63 x 109 y 20 z 76 D 63 x 109 y 20 z 76 Lời giải d ': r d có VTCP u (3; 1; 4) qua M (7;5;9) ur d ' có VTCP u ' (3; 1; 4) qua M '(0; 4; 18) uuuuur r uuuuur r ur Từ ta có MM ' (7; 9; 27) , u phương với u ' [u; MM '] �0 Suy d song song d ' Gọi (P) mặt phẳng chứa d d ' r r uuuuur � u (P) qua M (7;5;9) có VTPT n � �; MM '� 63;109; 20 63( x 7) 109(y 5) 20(z 9) � Vậy phương trình mặt phẳng (P) 63 x 109 y 20 z 76 Câu 35 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng Q song song với mặt phẳng P : x y z Biết mp Q cắt mặt cầu S : x ( y 2)2 z 1 25 theo đường tròn có bán kính r Khi mặt phẳng Q có phương trình là: A x y z C x y z Lời giải S có tâm I 0; 2;1 bán kính R B x y z 17 D x y z 17 Gọi M hình chiếu vng góc I lên Q Q cắt mặt cầu S theo đường tròn có bán kính r � IM R r 52 32 Q // P : x y z � Q : x y z m m �7 2.0 2 1.1 m d� I ; Q � IM � � 22 2 12 m7 � � m 12 � � m 17 � Vậy Q : x y z 17 Chọn đáp án A Câu 36 Trong khônggian Oxyz , mặt phẳng P chứa trục Ox cắt mặt cầu ( S ) : x y z x y z theo giao tuyến đường tròn có bán kính có phương trình là: A y z B y z C y z D y 3z Lời giải ( S ) : x y z x y z có tâm I 1; 2; 1 bán kính R P cắt mặt cầu S theo giao tuyến đường tròn có bán kính r R � I � P uuur Chọn điểm M 1;0;0 �Ox � IM 0; 2;1 r r uuur � n� a �; IM � 0; 1; r P qua O 0;0;0 có VTPT n 0; 1; � P : y z Chọn đáp án A Câu 37 Trong khơnggian Oxyz , phương trình mặt cầu tâm I(2; 3; -1) cho mặt cầu cắt đường thẳng �x 11 2t d có phương trình: d � hai điểm A, B cho AB 16 là: �y t �z 25 2t � A x y 3 z 1 280 B x y z 1 289 C x y 3 z 1 17 D x y 3 z 1 289 2 2 2 2 2 2 Lời giải r Đường thẳng d qua M 11; 0; 25 có VTCP u 2;1; Gọi H hình chiếu I (d) Có: r uuu r � � u , MI � � IH d I , AB 15 r u �AB � R IH � � 17 �2 � Vậy phương trình mặt cầu: x y 3 z 1 289 2 x5 y7 z điểm M (4;1; 6) Đường 2 thẳng d cắt mặt cầu S có tâm M, hai điểm A, B cho AB Phương trình mặt cầu Câu 38 Trong khônggian Oxyz , cho đường thẳng d : S là: 2 A x y 1 z C x y 1 z 18 B x y 1 z 18 D x y 1 z 16 2 Lời giải uuuu r r d qua N (5; 7;0) có VTCP u (2; 2;1) ; MN (9; 6; 6) Gọi H chân đường vng góc vẽ từ M đến đường thẳng d MH = d ( M , d ) AB � Bán kính mặt cầu S : R MH � � � 18 �2 � 2 PT mặt cầu S : x y 1 z 18 Câu 39 Trong khônggian Oxyz , cho cho mặt cầu (S) có phương trình: x y z x y z 11 mặt phẳng ( P ) có phương trình x y z Phương trình mặt phẳng (Q) song song với ( P) cắt ( S ) theo giao tuyến đường tròn có chu vi 6 A x y z 17 C x y z B x y z D x y z 19 Lời giải ( S ) có tâm I (1; 2;3) , bán kính R Do (Q) / /( P) � (Q) : x y z D ( D �7) Đường tròn có chu vi 2 r 6 � r � d ( I , (Q)) d R r 52 32 � 2.1 2(2) D 22 22 (1)2 D 7 � � 5 D 12 � � D 17 � Vậy (Q) có phương trình x y z 17 VẬN DỤNG CAO �x t � : �y mt mặt cầu Câu 40 Trong khônggian Oxyz , cho đường thẳng � z 2t � 2 ( S ) : ( x 1) ( y 3) ( z 2) Giá trị m để đường thẳng không cắt mặt cầu ( S ) là: 15 15 A m m B m m 2 2 15 C m D m �� 2 Lời giải Từ phương trình đường thẳng mặt cầu ( S ) ta có (2 t 1) (1 mt 3) (2 t 2) � (1 t ) (4 m t) (2 t 2) � m t 2(5 4m)t 20 (1) � 15 m � Để không cắt mặt cầu ( S ) (1) vơ nghiệm, hay (1) có ' � � �m � Câu 41 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu ( S ) : ( x 1) ( y 3) ( z 2) đường thằng �x t � : �y mt Giá trị m để đường thẳng tiếp xúc mặt cầu ( S ) là: � z 2t � 15 m 2 15 C m 2 A m B m 15 m 2 D m �� Lời giải Từ phương trình đường thẳng mặt cầu ( S ) ta có (2 t 1) (1 mt 3) (2 t 2) � (1 t ) (4 m t) (2 t 2) � m t 2(5 4m)t 20 (1) � 15 m � a �0 � �� Để tiếp xúc mặt cầu ( S ) (1) có nghiệm kép, hay (1) có � � � �m � Câu 42 Trong khônggian Oxyz , cho mặt cầu ( x 1) ( y 3) ( z 2) đường thẳng �x t � : �y mt Giá trị m để đường thẳng cắt mặt cầu ( S ) hai điểm phân biệt là: � z 2t � A m �� C m 15 m 2 15 D m 2 B m 15 m 2 Lời giải Từ phương trình đường thẳng mặt cầu ( S ) ta có (2 t 1) (1 mt 3) (2 t 2) � (1 t ) (4 m t) (2 t 2) � m t 2(5 4m)t 20 (1) Để cắt mặt cầu ( S ) hai điểm phân biệt (1) có hai nghiệm phân biệt, hay (1) có ' � 15 m 2 B C D có điểm A trùng với gốc Câu 43 Trong khơnggian Oxyz , cho hình hộp chữ nhật ABCD A���� (0;0; b) (a 0, b 0) Gọi M trung điểm cạnh hệ trục tọa độ, B(a;0; 0) , D(0; a; 0) , A� a BD ) MBD vuông góc với là: CC � Giá trị tỉ số để hai mặt phẳng ( A� b 1 A B C 1 D Lời giải uuu r uuur � b� a; a; � Ta có AB DC � C a; a;0 � C ' a; a; b � M � � 2� Cách uuur � uuuur b � uuur 0; a; �; BD a; a;0 A ' B a;0; b Ta có MB � 2� � uuur uuuur r uuur uuur �ab ab � � ; ; a � � MB ; BD BD; A ' B � a ; a ; a Ta có u � � � � �2 � � � r Chọn v 1;1;1 VTPT A ' BD rr ab ab a A ' BD MBD � u.v � a � a b � 2 b Cách �A ' B A ' D �A ' X BD AB AD BC CD a � � �� với X trung điểm BD �MB MD �MX BD �� A ' BD ; MBD � � A ' X ; MX � � � �a a � X � ; ; �là trung điểm BD �2 � uuuur �a a � A ' X � ; ; b � �2 � uuuu r �a a b� MX � ; ; � � 2 2� A ' BD MBD � A ' X uuuur uuuu r � A ' X MX MX 2 �a � �a � b � � � � � �2 � �2 � � a 1 b Câu 44 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng ( P) : x y z mặt cầu ( S ) : x y z x y z Giá trị điểm M S cho d M , P đạt GTNN là: �5 7 � A 1;1;3 B � ; ; � �3 3 � �1 1 � C � ; ; � �3 3 � D 1; 2;1 Lời giải Ta có: d ( M , ( P)) R � ( P) �( S ) � �x t � Đường thẳng d qua I vng góc với (P) có pt: �y 2t , t �� �z 2t � �5 7 � �1 1 � Tọa độ giao điểm d (S) là: A � ; ; �, B � ; ; � �3 3 � �3 3 � Ta có: d ( A, ( P )) �d ( B, ( P)) �d ( A, ( P)) d ( M , ( P)) d ( B, ( P)) d ( M , ( P)) Vậy: � M B Câu 45 Trong khônggian Oxyz , cho mặt phẳng x y z mặt cầu ( S ) : ( x 3) ( y 2) ( z 1) 100 Tọa độ điểm M nằm mặt cầu ( S ) cho khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng ( P ) đạt giá trị nhỏ là: � 11 14 13 � �29 26 � ; ; � A M � B M � ; ; � 3� � 3 3� �3 11 14 13 � � 29 26 � � ; ; � C M � D M � ; ; � 3� 3� � 3 �3 Lời giải Mặt cầu ( S ) có tâm I (3; 2;1) Khoảng cách từ I đến mặt phẳng ( P ) : d ( I ;( P)) R nên ( P) cắt ( S ) Khoảng cách từ M thuộc ( S ) đến ( P) lớn � M �(d ) qua I vng góc với ( P) �x 2t � Phương trình (d ) : �y 2 2t �z t � Ta có : M �(d ) � M (3 2t ; 2 2t;1 t ) � 10 �29 26 � t � M1 � ; ; � � 3 3� �3 Mà : M �(S ) � � � 10 � 11 14 13 � t � M2 � ; ; � � � 3 3� � � 11 14 13 � ; ; �thỏa yêu cầu toán Thử lại ta thấy : d ( M , ( P)) d ( M , ( P)) nên M � � 3 3� x 1 y 1 z Phương trình mặt cầu S có tâm I cắt đường thẳng d hai điểm A, B cho tam giác IAB là: 20 20 2 2 2 A x 1 y z B x 1 y z 3 16 2 2 2 C x 1 y z D x 1 y z Câu 46 Trong khônggian Oxyz , cho điểm I 1; 0; đường thẳng d : Lời giải Đường thẳng qua uuu r Ta có MI 0; 1; r M 1;1; có VTCP u 1; 2;1 r uuu r � � 5; 2; 1 u , MI � � r uuu r � � u , MI � � Gọi H hình chiếu I (d) Có: IH d I , AB r u Xét tam giác IAB, có IH R IH 15 �R 3 2 Vậy phương trình mặt cầu là: x 1 y z 20 �x � Câu 47 Trong khônggian Oxyz , cho d : � y t mặt cầu ( S ) : x y z x y z �z t � Tọa độ điểm M S cho d M , d đạt GTLN là: A 1; 2; 1 B (2; 2; 1) C (0; 2; 1) D 3; 2;1 Lời giải Ta có: d ( I , d ) R suy (S) tiếp xúc với d tiếp điểm H (2; 2; 1) Gọi H hình chiếu vng góc I d H(2; 2; -1) �x t � Đường thẳng IH có pt: � y , t �� �z 1 � Tọa độ giao điểm IH (S) là: A(0; 2; 1), B �H (2; 2; 1) Ta có: d ( A, ( d )) AH �d ( B, ( P)) BH � d ( A, ( d )) �d ( M , ( d )) �d ( B, (d )) Vậy M (0; 2; 1) Câu 48 Trong khônggian Oxyz , cho điểm A 3;3; 3 thuộc mặt phẳng : x – y z 15 2 mặt cầu S : (x 2) (y 3) (z 5) 100 Đường thẳng qua A, nằm mặt phẳng cắt ( S ) A , B Để độ dài AB lớn phương trình đường thẳng là: x 3 y 3 z 3 x 3 y 3 z 3 A B 16 11 10 �x 3 5t � x 3 y 3 z 3 C �y D 1 �z 3 8t � Lời giải Mặt cầu S có tâm I 2;3;5 , bán kính R 10 Do d (I, ( )) R nên cắt S A , B Khi AB R d (I, ) Do đó, AB lớn d I , nhỏ nên qua H , với �x 2t � H hình chiếu vng góc I lên Phương trình BH : �y 2t �z t � H �( ) � 2t – 2t t 15 � t 2 � H 2; 7; 3 uuur x 3 y 3 z 3 Do AH (1; 4;6) véc tơ phương Phương trình Câu 49 Trong khơnggian Oxyz , cho điểm A 3;3; 3 thuộc mặt phẳng : x – y z 15 2 mặt cầu S : (x 2) (y 3) (z 5) 100 Đường thẳng qua A, nằm mặt phẳng cắt ( S ) A , B Để độ dài AB nhỏ phương trình đường thẳng là: x3 y 3 z 3 x 3 y 3 z 3 A B 16 11 10 �x 3 5t � x 3 y 3 z 3 C �y D 16 11 10 �z 3 8t � Lời giải Mặt cầu S có tâm I 2;3;5 , bán kính R 10 Do d (I, ( )) R nên cắt S A , B Khi AB R d (I, ) Do đó, AB nhỏ d I , lớn nên đường thẳng nằm (α), qua A vuông góc với AI Do có véctơ phương uu r uur uur u � AI , n � � � (16;11; 10) x 3 y 3 z 3 Vậy, phương trình : 16 11 10 Câu 50 Trong khônggian Oxyz , cho hai điểm A 3;0; , B 3;0; mặt cầu x ( y 2) ( z 1) 25 Phương trình mặt phẳng qua hai điểm A , B cắt mặt cầu S theo đường tròn bán kính nhỏ là: A x y z 17 B 3x y z C x y z 13 D 3 x y z –11 Lời giải Mặt cầu S có tâm I 0; 2;1 , bán kính R Do IA 17 R nên AB ln cắt S Do ( ) ln cắt S theo đường tròn C có bán kính r R d I , Đề bán kính r nhỏ � d I , P lớn Mặt phẳng qua hai điểm A , B vng góc với mp ABC uuur uuur Ta có AB (1; 1; 1) , AC (2; 3; 2) suy ABC có r uuu r uuur � n� AB � , AC � (1; 4; 5) uur r uuu r � (9 6; 3) 3(3; 2;1) n , AB (α) có véctơ pháp tuyến n � � � véctơ Phương trình : 3 x – y –1 1 z – 3 0 � 3 x y z –11 pháp tuyến ... Trong không gian Oxyz , hai đường thẳng d : x y z d ' : � y t có vị trí � 2 �z 2 3t � tương đối là: A trùng B song song C chéo D cắt x 1 y z Câu 19 Trong không gian. .. x 7 y 5 z 9 1 x y z 18 Phương trình mặt phẳng chứa d d ' 1 A 63 x 1 09 y 20 z 76 B 63 x 1 09 y 20 z 76 C 63 x 1 09 y 20 z 76 D 63 x 1 09 y 20 z ... trình mặt cầu Câu 38 Trong không gian Oxyz , cho đường thẳng d : S là: 2 A x y 1 z C x y 1 z 18 Câu 39 Trong không gian Oxyz , B x y