Mặt phẳng đi qua và cắt các trục tọa độ , , lần lượt tại các điểm , , không trùng với gốc tọa độ sao cho là trực tâm tam giác.. Gọi Phương trình mặt phẳng có dạng: Vì qua nên Ta có: Vì M
Trang 1Câu 45: [2H3-2.3-3] (TOAN HỌC TUỔI TRẺ 484-10/2017) Trong không gian với hệ tọa độ cho
điểm Mặt phẳng đi qua và cắt các trục tọa độ , , lần lượt tại các điểm , , không trùng với gốc tọa độ sao cho là trực tâm tam giác Trong các mặt phẳng sau, tìm mặt phẳng song song với mặt phẳng
Lời giải
Chọn A.
Gọi
Phương trình mặt phẳng có dạng:
Vì qua nên
Ta có:
Vì M là trực tâm của tam giác nên:
Từ và suy ra Khi đó phương trình :
Vậy mặt phẳng song song với là:
Câu 50 [2H3-2.3-3] (TT Diệu Hiền-Cần Thơ-tháng 10-năm 2017-2018) Trong không gian với hệ tọa độ
cho mặt cầu có phương trình
Phương trình mặt phẳng chứa trục hoành và tiếp xúc với mặt cầu là:
Lời giải Chọn A
Mặt cầu có tâm và bán kính
Gọi vec tơ pháp tuyến của mặt phẳng là với
Ta có Mặt khác chứa trục hoành nên có phương trình dạng
Do đó loại các đáp án B, C
Lại có tiếp xúc mặt cầu nên
Trang 2
Câu 41 [2H3-2.3-3] (Đề tham khảo BGD năm 2017-2018) Trong không gian , cho điểm
Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng đi qua và cắt các trục , ,
Lời giải Chọn A.
Mặt phẳng đoạn chắn đi qua các điểm , , có dạng:
Vì
Từ đó ta có hệ phương trình:
Vậy có 3 mặt phẳng thỏa mãn
Câu 38 [2H3-2.3-3] (THPT Chuyên Thái Bình-lần 2 năm học 2017-2018) Trong không gian , cho
điểm Gọi là mặt phẳng đi qua và cắt các trục tọa độ tại , , sao cho là trực tâm tam giác Phương trình mặt phẳng là
Lời giải Chọn A
Cách 1
Khi đó mặt phẳng có dạng:
Do là trực tâm tam giác nên:
Cách 2
Trang 3Vì tứ diện có các cạnh đôi một vuông tại và là trực tâm tam giác nên
(tham khảo bài tập 4, trang 105 SGK HH11)
Khi đó phương trình mặt phẳng có dạng:
Vậy phương trình mặt phẳng là:
Câu 6 [2H3-2.3-3] (SGD Ninh Bình năm 2017-2018) Tập hợp tâm các mặt cầu luôn đi qua hai điểm cố
định và cho trước là
A. một đường thẳng B một mặt phẳng C một điểm D một đoạn thẳng
Lời giải Chọn B.
Gọi là tâm mặt cầu đi qua hai điểm và
Ta có là điểm thuộc mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng
Vậy tập hợp tâm các mặt cầu luôn đi qua hai điểm cố định và cho trước là một mặt phẳng
Câu 13 [2H3-2.3-3] (THPT Kinh Môn-Hải Dương lần 1 năm 2017-2018) Trong không gian , cho
trình mặt phẳng , biết song song với giá của vectơ , vuông góc với và tiếp xúc với
Lời giải Chọn D
Mặt cầu có tâm và bán kính
Vì mặt phẳng (P) song song với giá của vectơ , vuông góc với nên có vec tơ pháp
Vì tiếp xúc với mặt cầu nên ta có:
Vậy phương trình mặt phẳng là
Trang 4Gọi là mặt phẳng vuông góc với , song song với giá của véctơ và tiếp xúc với Lập phương trình mặt phẳng
Lời giải Chọn C
có tâm và bán kính Véc tơ pháp tuyến của là
Mặt khác tiếp xúc với nên
Câu 38 [2H3-2.3-3] (THPT Can Lộc-Hà Tĩnh-lần 1 năm 2017-2018) Trong không gian , cho điểm
Mặt phẳng đi qua và cắt các trục tọa độ , , lần lượt tại các điểm , , không trùng với gốc tọa độ sao cho là trực tâm của tam giác Trong các mặt phẳng sau, tìm mặt phẳng song song với mặt phẳng ?
Lời giải Chọn C
M C
O
B
A H
K
Gọi là hình chiếu vuông góc của trên , là hình chiếu vuông góc trên
Từ (1) và (2), ta có: hay là véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng
Phương trình mặt phẳng đi qua và có một véc tơ pháp tuyến là
Trang 5
Vậy mặt phẳng song song với mặt phẳng là
Viết phương trình mặt phẳng đi qua và cắt các trục , , lần lượt tại các điểm , , sao cho là trực tâm của tam giác
Lời giải Chọn B
Phương trình mặt phẳng qua , , có dạng:
Vậy phương trình mặt phẳng
Câu 40 [2H3-2.3-3] (THPT Lê Xoay-Vĩnh phúc-lần 1 năm 2017-2018) Trong không gian với hệ trục
, cho hai điểm ; Có bao nhiêu mặt phẳng qua , cắt trục , trục lần lượt tại , sao cho
Lời giải
Gọi , là vectơ pháp tuyến của thỏa yêu cầu bài toán
• qua nên phương trình mặt phẳng có dạng:
Trang 6
Phương trình mặt phẳng có dạng: không thỏa yêu cầu.
TH2:
;
Phương trình mp
Phương trình mp
Vậy có hai mặt phẳng thỏa yêu cầu
Câu 40 [2H3-2.3-3] (THPT Lê Xoay-Vĩnh phúc-lần 1 năm 2017-2018) Trong không gian với hệ trục
, cho hai điểm ; Có bao nhiêu mặt phẳng qua , cắt trục , trục lần lượt tại , sao cho
Lời giải
Gọi , là vectơ pháp tuyến của thỏa yêu cầu bài toán
• qua nên phương trình mặt phẳng có dạng:
Phương trình mặt phẳng có dạng: không thỏa yêu cầu
TH2:
;
Trang 7 Chọn
Phương trình mp
Phương trình mp
Vậy có hai mặt phẳng thỏa yêu cầu
Câu 40 [2H3-2.3-3] (THPT Chuyên Hạ Long-Quãng Ninh lần 2 năm 2017-2018) Trong không gian
, cho ba điểm , và Biết mặt phẳng qua , và tâm mặt cầu nội tiếp
tứ diện có một vectơ pháp tuyến là Tổng là
Lời giải Chọn B
Gọi tâm mặt cầu nội tiếp tứ diện là
Ta có phương trình :
Tâm cách đều hai mặt phẳng và suy ra:
Nhận xét: hai điểm và nằm về cùng phía với nên loại
Hai điểm và nằm về khác phía nên nhận
Thấy ngay một vectơ pháp tuyến là thì , Vậy
gian với hệ tọa độ , viết phương trình mặt phẳng chứa điểm , cắt các tia , , lần lượt tại , , sao cho
Lời giải Chọn D
Phương trình mặt chắn cắt tia tại , cắt tia tại , cắt tia tại có
Trang 8Theo đề:
Khi đó ,
Câu 40: [2H3-2.3-3] (THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An – Lần 2 năm 2017 – 2018) Trong hệ
với mặt phẳng sao cho mặt phẳng cắt các cạnh , tại các điểm , thỏa mãn thể tích tứ diện nhỏ nhất Mặt phẳng có phương trình:
Lời giải Chọn A.
Nhận thấy tam giác đều có trọng tâm , và nên hình chiếu của lên là điểm
Vì và cố định nên thể tích nhỏ nhất khi và chỉ khi
nhỏ nhất
Khi đó mặt phẳng đi qua và nhận là một vectơ pháp tuyến, do
Câu 50: [2H3-2.3-3] (THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An – Lần 2 năm 2017 – 2018) Trong không gian với
nhiêu mặt phẳng phân biệt đi qua trong điểm , , , , ?
Lời giải Chọn C.
Ta thấy điểm , , , đồng phẳng (do )
Chọn trong điểm có cách
Trang 9Chọn trong điểm đồng phẳng , , , có cách.
Vậy có mặt phẳng phân biệt đi qua điểm đã cho Câu 7. [2H3-2.3-3] (SGD Bắc Ninh
– Lần 2 - năm 2017-2018) Trong không gian với hệ tọa độ , cho mặt cầu :
và hai đường thẳng : , : Viết phương trình tất cả các mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu đồng thời song song với hai đường thẳng ,
Lời giải Chọn A.
Mặt cầu có tâm , bán kính
qua và có vectơ chỉ phương
qua có vectơ chỉ phương
Mặt phẳng cần tìm song song với hai đường thẳng , nên có vectơ pháp tuyến là
Phương trình mặt phẳng có dạng:
Mặt khác mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu nên ta có:
* (loại)
Câu 37 [2H3-2.3-3] (Sở GD & ĐT Cần Thơ - Mã đề 302 - Năm 2017 - 2018)Trong không gian , gọi
là mặt phẳng chứa đường thẳng và cắt các trục , lần lượt tại và sao cho đường thẳng vuông góc với Phương trình của mặt phẳng là
Lời giải Chọn
Theo đề bài
là một VTCP của
Trang 10Ta có là một VTPT của
Câu 31: [2H3-2.3-3] (Sở GD & ĐT Cần Thơ - Mã đề 323 - Năm 2017 - 2018) Trong không gian , cho
phẳng song song với và cắt theo thiết diện là đường tròn sao cho khối nón có đỉnh là tâm của mặt cầu và đáy là hình tròn giới hạn bởi có thể tích lớn nhất Phương trình của mặt phẳng là
Hướng dẫn giải Chọn C.
Mặt cầu có tâm và bán kính
Gọi là bán kính đường tròn và là hình chiếu của lên
Đặt ta có
Gọi với Thể tích nón lớn nhất khi đạt giá trị lớn nhất
Ta có
Bảng biến thiên :
Trang 11Vậy khi
Mặt phẳng nên
Câu 11 [2H3-2.3-3] (THPT SƠN TÂY-2018) Trong không gian , cho điểm Viết phương
trình mặt phẳng qua và cắt các trục , , lần lượt tại , , sao cho là trực tâm tam giác
Lời giải Chọn B
Vì tứ diện đôi một vuông góc tại và là trực tâm tam giác nên
Do đó là một vectơ pháp tuyến của và thuộc
đường tròn đường kính Trên đó người ta vẽ một
parabol có đỉnh trùng với tâm của nửa hình tròn, trục đối xứng là đường kính vuông góc với Parabol cắt nửa đường tròn tại hai điểm cách nhau và khoảng cách từ hai điểm đó đến bằng nhau và bằng Sau đó người ta cắt bỏ phần hình phẳng giới hạn bởi đường tròn và parabol (phần tô màu trong hình vẽ) Đem phần còn lại quay xung quanh trục Thể tích của khối tròn xoay thu được bằng:
Lời giải Chọn D.
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ
Trang 12Theo đề bài ta có phương trình đường tròn là và phương trình của parabol là
Do tính chất đối xứng của hình vẽ nên ta có thể tích vật thể tròn xoay được tính theo công thức
Câu 5: (SỞ GD-ĐT TRÀ VINH-2018) Trong không gian cho điểm Hỏi có bao nhiêu
mặt phẳng đi qua và cắt các trục , , lần lượt tại ba điểm phân biệt , ,
Lời giải Chọn D.
Phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm , , là
Theo giả thiết ta có điểm nên
Vì nên ta có hệ phương trình
Vậy có mặt phẳng thỏa mãn
Trang 13Câu 34: [2H3-2.3-3] Trong không gian với hệ tọa độ , viết phương trình mặt
phẳng chứa và cắt các tia , , lần lượt tại , , sao cho
Lời giải Chọn B.
Gọi là mặt phẳng cần tìm
Vì cắt các tia , , lần lượt tại , , nên ta có , ,
Phương trình theo đoạn chắn là
Từ và ta có
Câu 21: [2H3-2.3-3] (CHUYÊN VĨNH PHÚC-LẦN 5-2018) Trong không gian với hệ tọa độ , gọi
là mặt phẳng chứa trục và tạo với mặt phẳng một góc Phương trình mặt phẳng là
Hướng dẫn giải Chọn A.
+) Do chứa trục nên phương trình có dạng ,
đi qua và cắt các trục tọa độ , , lần lượt tại các điểm , , không trùng với gốc tọa độ sao cho là trực tâm của tam giác Trong các mặt phẳng sau, tìm mặt phẳng song song với mặt phẳng ?
Trang 14C . D .
Lời giải Chọn C
M C
O
B
A H
K
Gọi là hình chiếu vuông góc của trên , là hình chiếu vuông góc trên
Từ (1) và (2), ta có: hay là véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng
Phương trình mặt phẳng đi qua và có một véc tơ pháp tuyến là
.
Vậy mặt phẳng song song với mặt phẳng là
Câu 22: [2H3-2.3-3] (CHUYÊN LAM SƠN THANH HÓA-LẦN 2-2018)Trong không gian với hệ trục tọa
là mặt phẳng vuông góc với song song với giá của vecto và tiếp xúc với Lập phương trình mặt phẳng
Lời giải Chọn C
có tâm và bán kính Véc tơ pháp tuyến của là
Mặt khác tiếp xúc với nên
Vậy PTMP :
Trang 15Câu 33 [2H3-2.3-3] (THPT HỒNG LĨNH HÀ TĨNH-2018)Trong không gian với hệ tọa độ , cho hai
điểm , và tiếp xúc với mặt cầu là
A mặt phẳng B mặt phẳng C mặt phẳng D Vô số mặt phẳng
Lời giải Chọn A.
Theo đề bài, mặt phẳng qua nên ta có:
Vậy mặt phẳng có dạng:
có tâm và
Suy ra
Vậy phương trình mặt phẳng
Câu 37: [2H3-2.3-3] (THPT Lê Xoay - L3 - 2018) Trong không gian với hệ trục , cho hai điểm
; Có bao nhiêu mặt phẳng qua , cắt trục , trục lần lượt tại ,
Bài giải Chọn B.
Gọi , là vectơ pháp tuyến của thỏa yêu cầu bài toán
• qua nên phương trình mặt phẳng có dạng:
Phương trình mặt phẳng có dạng:
không thỏa yêu cầu
TH2:
;
Trang 16• Chọn
Phương trình mp
Phương trình mp
Vậy có hai mặt phẳng thỏa yêu cầu
Câu 10: [2H3-2.3-3] (THTT số 6 - 2018) Trong không gian với hệ tọa độ , biết
với mặt phẳng một góc Khi đó giá trị thuộc khoảng nào dưới đây?
Lời giải Chọn A.
Măt phẳng có vectơ pháp tuyến là
Câu 39: [2H3-2.3-3] (Đề Chính Thức 2018 - Mã 101) Trong không gian , cho mặt cầu
và điểm Xét các điểm thuộc sao cho đường thẳng tiếp xúc với , luôn thuộc mặt phẳng có phương trình
Hướng dẫn giải Chọn C.
Mặt cầu có tâm và bán kính
Trang 17* Phương trình mặt cầu tâm , bán kính là:
* luôn thuộc mặt phẳng có phương trình:
Câu 35 [2H3-2.3-3] (Đề Chính Thức 2018 - Mã 103) Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng
và mặt phẳng Đường thẳng nằm trong mặt phẳng đồng thời cắt và vuông góc với có phương trình là:
Lời giải Chọn C.
:
Gọi là đường thẳng nằm trong vuông góc với
Gọi A là iao điểm của và Tọa độ A là nghiệm của phương trình:
Phương trình qua có vtcp có dạng: