Trong đề thi minh họa cũng nhƣ đề thi thực nghiệm của bộ giáo dục và đào tạo có xuất hiện các bài toán hình học không gian tổng hợp (cổ điển) mà ở đó lời giải đòi hỏi vận dụng khá [r]
(1)MỖI THÁNG MỘT CHỦ ĐỀ Chuyên đề hình học giải tích
(2)Mở đầu
Trong chƣơng trình Hình học 12, dạng toán liên quan đến đƣờng thẳng, mặt phẳng, mặt cầu khơng gian dạng tốn hay khơng q khó Để làm tốt tốn địi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức hình học không gian, mối quan hệ đƣờng thẳng, mặt phẳng mặt cầu Là dạng toán chiếm tỷ lệ nhiều đề thi trung học phổ thông quốc gia nên yêu cầu học sinh phải làm tốt đƣợc dạng toán cần thiết
Trong trình giảng dạy, tơi nhận thấy cịn nhiều bạn học sinh lúng túng nhiều q trình giải tốn liên quan đến đƣờng thẳng, mặt phẳng, mặt cầu Nhằm giúp em giảm bớt khó khăn gặp dạng tốn tơi mạnh dạn đƣa chun đề : “ Hình học giải tích khơng gian” Trong chun đề, tơi tóm tắt lý thuyết, phân loại dạng tập từ dễ đến khó để học sinh tiếp cận cách đơn giản, dễ nhớ bƣớc giúp học sinh hình thành tƣ tự học, tự giải vấn đề Bên cạnh đó, chuyên đề giới thiệu lại số dạng tốn khó, lạ đƣợc sử dụng kỳ thi năm gần để bạn đọc có nhìn tổng qt hình học giải tích khơng gian
Mặc dù q trình biên soạn tác giả cố gắng để chuyên đề đƣợc hồn thiện nhƣng có câu, từ làm bạn đọc thấy không hợp lý, tác giả mong nhận đƣợc góp ý từ phía bạn đọc để viết đƣợc hồn thiện
Chuyên đề gồm phần: Phần A: Kiến thức cần nhớ Phần B: Bài tập minh họa
(3)A KIẾN THỨC CẦN NHỚ
I.TỌA ĐỘ CỦA ĐIỂM VÀ VECTƠ
1.Hệ trục toạ độ Đề Oxyz gồm ba trục Ox, Oy, Oz đơi vng góc với với ba vectơ đơn vị i j k, , i j k 1 Các mặt phẳng Oxy , Oxz , Oyz đơi vng góc với đƣợc gọi mặt phẳng tọa độ
2 a a a a 1; ;2 3a a i1 a j2 a k3 ; M(x;y;z)OM xi y j zk 3 Tọa độ vectơ: cho u x y z v x y z( ; ; ), ( '; '; ')
a. u v x x y'; y z'; z' b. u v x x y'; y z'; z' c. ku( ;kx ky kz; )
d. u v xx'yy'zz'
e. u v xx'yy'zz' 0 f 2
u x y z
g. , ; ; ' ' ; ' ' ; ' '
' ' ' ' ' ' yz y z zx z x xy x y y z z x x y
u v
y z z x x y
h. u v, phƣơng[ , ] 0u v k. cos ,
u v u v
u v
4.Tọa độ điểm: cho A(xA;yA;zA), B(xB;yB;zB) a.AB(xB xA;yB yA;zB zA)
b. 2
( ) ( ) ( )
B A B A B A
AB x x y y z z
c.G trọng tâm tam giác ABC ta có: xG=
3
A B C
x x x ;yG=
3
A B C
y y y
; zG=
A B C
z z z
d.M chia AB theo tỉ số k: ; ; ;
1 1
A B A B A B
M M M
x kx y ky z kz
x y z
k k k
Đặc biệt: M trung điểm AB: ; ;
2 2
A B A B A B
M M M
x x y y z z
x y z
e.ABC tam giácABAC0 S=1
2 ABAC f. ABCD tứ diệnABAC.AD0, VABCD=1 ,
6 ABAC AD , VABCD=
3SBCD h (h đƣờng cao tứ diện hạ từ đỉnh A)
II PHƢƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG
O
z
x
(4)Mặt phẳng đi qua điểm M(x0;y0;z0) có véc tơ pháp tuyếnlà n( ; ; )A B C đƣợc xác định phƣơng trình tổng quát A x x0B y y0C z z0 0 AxByCz D
Bên cạnh đó, mặt phẳng đƣợc xác định điểm M(x0;y0;z0) cặp véc tơ phƣơng u v,
* Một số mặt phẳng thƣờng gặp:
1.Mặt phẳng (Oxy): z=0; mặt phẳng (Oxz): y=0; mặt phẳng (Oyz): x=0 2.Mặt phẳng qua ba điểm A,B,C: có n(ABC) [AB AC, ]
3.Mặt phẳng song song với mặt phẳng n n
4.Mặt phẳng vng góc với mặt phẳng n u ngƣợc lại 5 Mặt phẳng song song với đƣờng thẳng du ud
6.Mặt phẳng vuông góc với đƣờng thẳng dn ud
7 Phƣơng trình mặt phẳng đoạn chắn qua ba điểm A a ,0,0 , B 0, ,0 ,b C 0,0,cvới a b c 0 x y z
a b c
* Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Mặt phẳng đƣợc xác định phƣơng trình tổng quát AxByCz D Khoảng cách từ điểm M0(x0;y0;z0) đến mặt phẳng đƣợc xác định công thức d(M,)=
2 2
M M M
Ax By CZ D
A B C
Chú ý: Khoảng cách hai mặt phẳng song song khoảng cách từ điểm thuộc mặt phẳng đến mặt phẳng Từ nhận xét trên, ta rút cơng thức tính khoảng cách hai mặt phẳng song song AxByCz D 0và
AxByCzD0 là:
2 2
, D D
d
A B C
* Góc hai mặt phẳng
Góc hai mặt phẳng AxByCz D 0và A x B y C z D0 đƣợc xác định công thức cos , '
' n n n n
nA B C n, , , A B C , , * Vị trí tƣơng đối hai mặt phẳng
Cho hai mặt phẳng AxByCz D 0và A x B y C z D0 Khi đó, vị trí tƣơng đối hai mặt phẳng , xãy trƣờng hợp sau:
Trƣờng hợp 1: A B C D
A B C D
(5)Trƣờng hợp 3: A B C: : A B C : : Trƣờng hợp 4: A A B B C C 0
III PHƢƠNG TRÌNH ĐƢỜNG THẲNG
*Đƣờng thẳng qua điểm M(x0;y0;z0) có véc tơ phƣơng u =(a;b;c) đƣợc xác định bởi:
i.Phƣơng trình tham số:
0 0
x x at y y bt z z ct
;
ii.Phƣơng trình tắc:x x0 y y0 z z0
a b c
iii.Đƣờng thẳng qua giao tuyến hai mặt phẳng: 1 1
2 2
0 A x B y C z D A x B y C z D
1 ( 1; 1; 1)
n A B C ,n2 (A B C2; 2; 2)là hai VÉC TƠ PHÁP TUYẾNvà VÉC TƠ CHỈ PHƢƠNG
[ ] u n n
* Một số dạng đƣờng phẳng thƣờng gặp:
1.Đƣờng thẳng Ox: 0 x t
y t
z
; Oy:
0 x y t z
t
; Oz:
0 x
y t
z t
2.Đƣờng thẳng qua hai điểm A B có véc tơ phƣơng uAB AB 3.Đƣờng thẳng 1 song song với đƣờng thẳng 2u1 u2;
4.Đƣờng thẳng 1 vng góc với đƣờng thẳng 2
1
u n 5 Mặt phẳng song song với đƣờng thẳng du ud
6.Mặt phẳng vng góc với đƣờng thẳng dn ud * Bài toán khỏang cách
Đƣờng thẳng d đƣợc xác định phƣơng trình tổng quát d x x0 y y0 x z0
a b c
Khoảng cách từ điểm M0(x0;y0;z0) đến đƣờng thẳng d đƣợc xác định công thức d(M,d)= [MM u1, ]
u
Khoảng cách hai đƣờng thẳng d x x0 y y0 x z0
a b c
d x x0 y y0 x z0
a b c
đƣợc xác định công thức d(d,d’)= [ , '] '0 [ , '] u u M M
u u
(6)* Bài toán xác định góc
Góc hai đƣờng thẳng d x x0 y y0 x z0
a b c
d x x0 y y0 x z0
a b c
đƣợc xác định công thức c ( ) '
o ,
' s d u u
u u
d ua b c u, , , a b c , , Góc hai đƣờng thẳng d x x0 y y0 x z0
a b c
mặt phẳng AxByCz D đƣợc xác định công thức cos( )
, u n
u d d
n
ua b c n, , , A B C, , * Vị trí tƣơng đối hai đƣờng thẳng
Cho hai đƣờng thẳng d qua A, có véc tơ phƣơng u1a b c, , đƣờng thẳng d’
đi qua B có véc tơ phƣơng u2 a b c', ', ' Khi đó, vị trí tƣơng đối hai đƣờng
thẳng sảy trƣờng hợp sau:
Trƣờng hợp 1: d d’cùng nằm mặt phẳng u u1, 2.AB0
Trƣờng hợp 2: d d’ cắt
1
,
,
u u AB u u
Trƣờng hợp 3: d d’ song song với
1 , , u u u AB Trƣờng hợp 4: d d’ trùng với
1 , , u u u AB
Trƣờng hợp 4: d d’ chéo nhauu u1, 2.AB0
Khi hai đƣờng thẳng d: x a bt
y c dt z e ft
t
d’:
x a b t y c d t z e f t
t
cắt số giao
điểm d d’ số nghiệm hệ phƣơng trình a bt a b t
c dt c d t e ft e f t
t
(7)Cho hai đƣờng thẳng d qua A, có véc tơ phƣơng u1a b c, , mặt phẳng (P)
qua B có véc tơ pháp tuyến nA B C, , Xét phƣơng trình
( )
A x at B y bt C z ct D ẩn t,
+ / / phƣơng trình (*) vơ nghiệm u n 0,M0
+ phƣơng trình (*) có vơ số nghiệm u n 0,M0
+ cắt điểm phƣơng trình (*) có nghiệm u n 0
IV PHƢƠNG TRÌNH MẶT CẦU
Phƣơng trình mặt cầu (S) có tâm I(a;b;c) bán kính R có thểđƣợc viết dƣới dạng sau:
Dạng 1: x a 2 y b 2 z c2R2.
Dạng x2y2z22ax2by2cz d 0 với R= 2 a b c d *Vị trí tƣơng đối mặt cầu mặt phẳng:
Chomặt cầu (S) có tâm I(a;b;c), bán kính R và mặt phẳng 1.d(I, )>R: (S)=
2.d(I, )=R: (S)=M (M gọi tiếp điểm).Hay nói cách khác, điều kiện để mặt phẳng
n IM
a.Tìm r = 2
- ( , ) R d I
b.Tìm H: +Viết phƣơng trình đƣờng thẳng qua I, vng góc với
+H= (toạ độ điểm H nghiệm hệ phƣơng trình với *Vị trí tƣơng đối mặt cầu đƣờng thẳng:
Cho đƣờng thẳng thẳng
0 0
:
x x at
y y bt
z z ct
và mặt cầu (S): 2 2 2
x a y b z c R
Gọi
, ,
u M I
d d I
u
, M x y z0( ;0 0; 0),u( ; ; )a b c VTCP
+ Nếu d R (S) khơng có điểm chung
+ Nếu d R tiếp xúc với (S) ( tiếp tuyến mặt cầu (S))
+ Nếu d R cắt (S) tai hai điểm A, B ( gọi cát tuyến mặt cầu (S))
B BÀI TẬP MINH HỌA
Dạng 1: Tìm tọa độ điểm ,véc tơ độ dài véc tơ
Bài 1: Trong không gian Oxyz cho ba véc tơ a 2,1,0 , b1,3, , c2, 4,3 Tìm tọa 3.Nếu d(I, )<R cắt mc(S) theo đƣờng trịn (C) có phƣơng trình giao của (S) Để tìm tâm H bán kính r (C) ta làm nhƣ sau:
(8)độ véc tơ p 2a 2b c
Hƣớng dẫn: Đặt px y z, , , ta có
2.1 2.3 2 x
y z
Vậy p4,0, 7
Bài 2: Trong không gian Oxyz cho ba điểm A1, 2,3 , B 1, 2, , C 7, 4, 2 Tìm tọa độ điểm D cho ACBD
Hƣớng dẫn: Đặt D x y z , , suy AC6, 2, , BDx1,y2,z3 ACBD nên
1
2
3
x x
y y
z z
Vậy D7, 4, 8
Bài 3: Trong không gian Oxyz cho ba điểm A1, 2, , B 2, 1,3 , C 4,7,5tạo thành tam giác Tìm tọa độ điểm D chân đƣờng phân giác kẻ từ đỉnh B tam giác ABC Hƣớng dẫn: Ta có AC1, 3, , BD 6,8, 2suy AC 26,BD2 26
Đặt D x y z , , Áp dụng tính chất đƣờng phân giác ta có DA BA
DC BC Do
1 DA DC Vậy điểm D chia đoạn AC theo tỷ lệ
2
k Do vậy, tọa độ điểm D là:
;
1
11 ;
1
1;
A C
D
A C
D
A C
D
x kx x
k y ky y
k z kz z
k
Bài 4: Trong không gian Oxyz cho ba điểm A1, 2, , B 2, 1,3 , C 4,7,5tạo thành tam giác Tìm tọa độ điểm D chân đƣờng phân giác kẻ từ đỉnh B tam giác ABC Hƣớng dẫn: Ta có AC1, 3, , BD 6,8, 2suy AC 26,BD2 26
Đặt D x y z , , Áp dụng tính chất đƣờng phân giác ta có DA BA
DC BC Do
(9)Vậy điểm D chia đoạn AC theo tỷ lệ
k Do vậy, tọa độ điểm D là:
;
1
11 ;
1
1;
A C
D
A C
D
A C
D
x kx x
k y ky y
k z kz z
k
Bài 5: Trong không gian Oxyz cho ba véc tơ a1, , ,m bm1, 2,1 , c0,m2, 2 Tìm m để ba véc tơ a b c, , đồng phẳng
Hƣớng dẫn: Ba véc tơ a b c, , đồng phẳng nên ,
a b c m
Vậy
m thỏa yêu cầu bai tốn
Bài 6: Trong khơng gian Oxyz cho ba điểm A2,1, , B 3,0,1 , C 2, 1,3 Tìm tọa độ điểm D nằm trục Oy cho thể tích tứ diện ABCD đơn vị thể tích
Hƣớng dẫn: Vì điểm D nằm trục Oy nên tọa độ điểm D có dạng D0, ,0y Khi đó, AB1, 1, , AC0, 2, , AD 2,y1,1
Suy . , 11
6
D ABC
V AB AC AD y
Từ suy có hai điểm D D0, 7,0 , D 0,8,0 Dạng 2: Viết phƣơng trình mặt phẳng
Một số lƣu ý giải toán
Để viết pt măt phẳng có cách :
<1> Xác định điểm VÉC TƠ PHÁP TUYẾN
<2> Hoặc gọi phương trình mặt phẳng dạng Ax+By+Cz+D=0 dựa vào giả thiết tìm A,B,C,D
Vậy sử dụng cách , sử dụng cách em phân biệt dạng đề sau:
Dạng 1: Viết Phương trình mặt phẳng qua A(x0; y0 ;z0) có VÉC TƠ PHÁP TUYẾNn=(A;B;C)
A(x-x0) + B(y-y0) + C(z-z0) = 0Ax + By + Cz + D = Dạng 2:Viết pt mặt phẳng qua A(x0; y0 ;z0) song song mặt phẳng (Q)
- Mặt phẳng (Q) có véc tơ pháp tuyếnlà nQA B C, ,
- Vì (P) song song (Q) nên có véc tơ pháp tuyếnlà nPnQ A B C, ,
(10)Dạng 3: Viết phương trình mặt phẳng qua A(x0; y0 ;z0) vng góc với đường
thẳng d
- Đƣờng thẳng d có véc tơ phƣơng làud A B C, ,
- Vì (P) vng góc với (d) nên có véc tơ pháp tuyến nPud A B C, ,
Viết phƣơng trình mặt phẳng (P) qua A có véc tơ pháp tuyến nP
Dạng 4: Viết phương trình mặt phẳng (P) qua A vng góc với mặt phẳng (Q) , (R)
- Từ phƣơng trình mặt phẳng (Q) (R), suy véc tơ pháp tuyến nQ; véc tơ pháp tuyến nR
- Vì P Q P R nên véc tơ pháp tuyến nP nQvà nPnRnên có véc tơ pháp tuyến nP n nQ, R
- Vậy phƣơng trình mặt phẳng (P) qua A có véc tơ pháp tuyến nP n nQ, R Dạng 5: Viết Phương trình mặt phẳng (P) qua điểm A,B,C khơng thẳng hàng - Tính véc tơ AB, AC a AB AC,
- Phƣơng trình mặt phẳng (P) qua A có véc tơ pháp tuyến nP a AB AC,
Dạng 6: Viết phương trình mặt phẳng (P) qua A,B vng góc với mặt phẳng (Q) - Tính AB , véc tơ pháp tuyếnnQvà tính AB n, Q
- Vì A B, Q P Q nên chọn nP AB n, Q - Viết phƣơng trình mặt phẳng (P)
Dạng 7: Viết phương trình mặt phẳng (P) qua A vng góc với mặt phẳng (Q) song song với đường thẳng (d)
- Tính véc tơ pháp tuyến nQcủa mặt phẳng (Q); VÉC TƠ CHỈ PHƢƠNG ud đƣờng thẳng (d)
- Tính n uQ, d
- Vì (P) vng góc với(Q) song song với(d) nên véc tơ pháp tuyến nP n uQ, d - Từ viết đƣợc phƣơng trình mặt phẳng (P)
Dạng 8: Viết phương trình mặt phẳng (P) trung trực AB - Tìm trung điểm I ABvà véc tơAB
- Mặt phẳng (P) qua I nhận AB làm véc tơ pháp tuyến Dạng 9: Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa (d) qua A
(11)- Tính AM ud,AM
- Phƣơng trình mặt phẳng (P) qua A có véc tơ pháp tuyến nP ud,AM
Dạng 10: Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa (d) song song với đường thẳng ( )
- Từ đƣờng thẳng (d) suy VÉC TƠ CHỈ PHƢƠNG ud điểm M d - Từ đƣờng thẳng ()suy VÉC TƠ CHỈ PHƢƠNG u tính u ud, - Phƣơng trình mặt phẳng (P) qua M có véc tơ pháp tuyến n u ud,
Dạng 11: Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa (d) vàvng góc với mặt phẳng (Q) - Từ đƣờng thẳng (d) suy VÉC TƠ CHỈ PHƢƠNG ud điểm M d
- Từ mặt phẳng (Q) suy véc tơ pháp tuyến nQvà tính u nd, Q
- Phƣơng trình mặt phẳng (P) qua M có véc tơ pháp tuyến n u nd, Q
Dạng 12:Viết phương trình mặt phẳng (P) Ax By Cz D00song song với (Q) khoảng cách d(A;(P))=h
- Vì (P) // (Q) nên phƣơng trình mặt phẳng (P) có dạng Ax By Cz D0 (trong D DQ)
Dạng 13: Viết Phương trình mặt phẳng (P) chứa (d) d(A,(P))=h
- Gọi véc tơ pháp tuyến mặt phẳng (P) nA B C, , với điều kiện A2B2C20 - Từ (d) suy VÉC TƠ CHỈ PHƢƠNG ud điểm M d
- Vì (d) nằm (P) nên u nd 0 1
- Phƣơng trình mặt phẳng (P) qua M: A x x0 B y y0 C z z0 - Lai có d(A,(P)) = h (2)
- Giải (1);(2) ta tìm đƣợc A,B theo C từ chọn A,B,C tỉ lệ , ta viết đƣợc phƣơng trình mặt phẳng(P)
Dạng 14:Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa (d) hợp với mặt phẳng (Q) góc
0
90
- Gọi véc tơ pháp tuyến mặt phẳng (P) nA B C, , với điều kiện 2
0 A B C - Từ (d) suy VÉC TƠ CHỈ PHƢƠNG ud điểm M d
- Vì (d) nằm (P) nên u nd 0 1 - - Tính cos P , Q (2)
- Vì d(A,(P))= h nên thay vào ta tìm đƣợc D
(12)- Từ (1) (2) ta tìm đƣợc A,B theo C từ chọn A,B,C tỉ lệ , ta viết đƣợc phƣơng trình mặt phẳng(P)
Dạng 15:Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa (d) hợp với đường thẳng ()một góc 900
- Gọi véc tơ pháp tuyến mặt phẳng (P) nA B C, , với điều kiện 2
0 A B C - Từ (d) suy VÉC TƠ CHỈ PHƢƠNG ud điểm M d
- Vì (d) nằm (P) nên u nd 0 1 - - Tính sin P , (2)
- Từ (1) (2) ta tìm đƣợc A,B theo C từ chọn A,B,C tỉ lệ , ta viết đƣợc phƣơng trình mặt phẳng(P)
Dạng 16: Cho A (d) , viết phương trình mặt phẳng (P) chứa (d) cho d(A,(P)) là lớn nhất
- Gọi H hình chiếu vng góc A lên (d)
- Ta có : d(A,(P)) = AK AH (tính chất đƣờng vng góc đƣờng xiên) -Do d(A(P)) max AK = AH KH
- Viết phƣơng trình mặt phẳng (P) qua H nhận AH làm véc tơ pháp tuyến
0
Ax By Cz D và
- Vì (P) // (Q) nên (P) có dạng Ax By Cz D0 ( D' DQ) - Mà (P) tiếp xúc với (S) nên d(I,(P))= R suy D
- Từ ta có phƣơng trình mặt phẳng (P) cần tìm
Dạng 18: Viết Phương trình mặt phẳng (P) song song (Q) Ax By Cz D00 và cắt
mặt cầu (S) theo giao tuyến đường trịn(C) có bán kính r ( diện tích, chu vi cho trước)
- Xác định tâm I, bán kính R mặt cầu (S)
- Áp dụng công thức : Chu vi đƣờng trịn C 2r diện tích S r2 tính r - Từ suy dI P, R2 r2
- Vì (P) // (Q) nên (P) có dạng Ax By Cz D0 (trong D' DQ) - Suy khoảng cách d (I,(P)) tìm đƣợc D
- Viết đƣợc phƣơng trình (P)
Dạng 19: Viết Phương trình mặt phẳng(P) chứa (d) tiếp xúc với mặt cầu (S) - Xác định tâm I, bán kính R mặt cầu (S)
và điểm Dạng 17: Viết Phương trình mặt phẳng (P) song song với (Q) tiếp xúc với mặt cầu (S)
(13)- Vì (d) nằm (P) nên u nd 0 1
Mà (P) tiếp xúc với (S) nên d(A,(P))= R (2) - Giải hệ (1) (2) tìm đƣợc A,B theo C - Suy phƣơng trình mặt phẳng(P) Bài tập minh họa
Bài 1: Viết phƣơng trình mặt phẳng (P) qua điểm M( 2;3;1) vng góc với đƣờng thẳng qua hai điểm A(3;1; 2) : (4; 3;1) B
Hƣớng dẫn: : mặt phẳng ( )P qua M( 2;3;1) có véc tơ pháp tuyếnlà AB (1; 4;3) nên có phƣơng trình 1(x 2) 4(y 3) 3(z 1) 0 hay ( ) :P x4y3z11 0 Bài 2: Trong không gian Oxyz viết phƣơng trình mặt phẳng (P) qua điểm M0( 2;3;1) song song với mặt phẳng (Q): 4x2y3z 5 0
Hƣớng dẫn: : mặt phẳng ( )P qua M0( 2;3;1) có véc tơ pháp tuyếnlà
( )P ( )Q (4; 2;3)
n n nên có phƣơng trình
( ) : 4(P x 2) 2(y 3) 3(z 1) hay ( ) : 4P x2y3z 11
Bài 3: Trong không gian Oxyz viết phƣơng trình mặt phẳng trung trực (P) đoạn AB biết A(1;1; 1); (5;2;1). B
Hƣớng dẫn: : mặt phẳng trung trực đoạn thẳng AB qua trung điểm 0 3; ; 03 M
đoạn AB nhận véc tơAB(4;1; 2) véc tơ pháp tuyếnnên có phƣơng trình
3 27
4( 3) 2( 0) hay
2
x y z x y z
Bài 4: Trong khơng gian Oxyz viết phƣơng trình mặt phẳng (P) qua điểm M0( 2;3;1) vng góc với đƣờng thẳng (d): 1 3 4
2 1 3
x y z
Hƣớng dẫn: Vì P ( ) suy d VTPT n( )P VTCPu( )d ( 2;1;3)
Do ( ) : 2(P x 2) (y 3) 3(z 1) hay ( ) : 2P z y 3z100
Bài 5: Trong không gian Oxyz viết phƣơng trình mặt phẳng (P) qua điểm M0( 2;3;1) vng góc với hai mặt phẳng Q : x3y2z 1 0; R : 2x y z
Hƣớng dẫn:
Ta có ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
( ) ( ) (1; 3; 2)
, (1;5; 7)
( ) ( ) (2;1; 1)
P Q
P Q R
P R
P Q VTPT n VTPT n
VTPT n n n
P Q VTPT n VTPT n
(14)Bài 6: Trong không gian oxyz cho hai đƣờng thẳng (d):
1 x y z
; ( ) 1 1
2 1 1
x y z
Viết phƣơng trình mặt phẳng (P) chứa (d) song song với ( ) Hƣớng dẫn:
Mặt phẳng (P)có cặp véc tơ phƣơng
( )
( ) ( ) ( ) ( )
(1;1; 2)
, ( 1; 5;3) ( 2;1;1)
d
P d
u
VTPT n u u
u
Lại có M0 (0;0;0) d
Do ( ) : 1(P x 0) 5(y 0) 3(z 0) hay ( ) :P x y 3z0
Bài 7: Trong không gian Oxyz viết phƣơng trình mặt phẳng (P) chứa đƣờng thẳng (d):
1 1 12
1 1 3
x y z
qua điểm A(1;1; 1)
Hƣớng dẫn:
Ta có M0(1; 1;12) d và VTCP u( )d (1; 1; 3) Mặt phẳng (P)có cặp véc tơ phƣơng
0
( ) ( ) ( )
(0; 2; 13)
, ( 19; 13; 2)
(1; 1; 3) P d
d
M A
VTPT n M A u
u
Do ( ) : 19(P x 1) 13(y 1) 2(z 1) hay ( ) :19P x13y2z300 Bài 8: Trong không gian oxyz cho đƣờng thẳng (d):
3
2
y z
x
mặt phẳng (Q) : 2x y z 0 Viết phƣơng trình mặt phẳng (P) chứa (d) vng góc với mặt phẳng (Q)
Hƣớng dẫn:
Ta có M(1;0; 2) d và VTCP u( )d (2;1; 3)
Mặt phẳng (P)có cặp véc tơ phƣơng
( )
( ) ( ) ( ) ( )
(2;1; 3)
, (4; 8; 0) (2;1;1)
d
P d Q
Q u
VTPT n u n
n
Do ( ) : 4(P x 1) 8(y 0) 0(z2) 0 ( ) : 2P x4y 2 0
Bài 9: Trong không gian oxyz , viết phƣơng trình mặt phẳng (P) qua hai điểm 3, 0, ; 0, 0,1
M N tạo với mặt phẳngOxy góc
Hƣớng dẫn:
Giả sử phƣơng trình mặt phẳng (P) có dạng 2
0
(15)Lại có M3, 0, ; N 0, 0,1 P nên
0 A D
C D
hay
3
D A
C A
mặt phẳng (P) mặt phẳng Oxy có véc tơ pháp tuyến lần lƣơt
, , , 0, 0,1 n A B C k
Mà mặt phẳng (P) tạo với mặt phẳngOxy góc
nên cos
n k n k
Suy
2 2
1 C
A B C
hay
2 2
4C A B Ta chọn A1 suy C3,D 3,B 26
Vậy có hai mặt phẳng cần tìm x 26y3z 3
Bài 10: Trong không gian oxyz , viết phƣơng trình mặt phẳng (P) qua hai điểm 2, 1, ; 5,1,1
A B khoảng cách từ điểm 0, 0,1 M
đến măt phẳng P
7 18 Hƣớng dẫn:
Giả sử phƣơng trình mặt phẳng (P) có dạng 2
0
AxBy Cz D A B C Lại có A2, 1, ; B 5,1,1 P nên
5
A B D
A B C D
hay
2
3
D B A
C A B
Mà khoảng cách từ điểm 0, 0,1 M
đến măt phẳng P
7
18 nên 2
1
7
18
C D
A B C
Suy 2 2 2
27 C2D 49 A B C Do 17
B A BA Với BA , ta chọn A1 suy C 5,D 1,B1
Với 17
B A , ta chọn A5 suy C19,D 27,B 17
Vậy có hai mặt phẳng cần tìm x y 5z 1 0,5x17y19z270
Bài 11: Trong không gian oxyz , cho mặt cầu S : x3 2 y2 2 z 12 9.Viết phƣơng trình mặt phẳng (P) qua điểm M 1, 2, 3 cắt mặt cầu S theo đƣờng trịn có bán kính nhỏ
Hƣớng dẫn:
(16)Ta cóIM 0, 1,1 suy IM 2R
Do đó, mặt phẳng (P) qua M ln cắt mặt cầu S theo đƣờng tròn Gọi r bán kính đƣờng trịn H hình chiếu vng góc I lên mặt phẳng (P) Vì tam giác IHM vng H nên IHIM Dấu sảy M H Khi IM P nên véc tơ IM 0, 1,1 pháp tuyến mặt phẳng (P) Từ suy phƣơng trình mặt phẳng y z
Bài 12: Trong không gian Oxyz cho hai đƣờng thẳng (d) ( ) lần lƣợt có phƣơng trình: (d): x y z
1
( ) :
1
2
z
y x
Viết phƣơng trình mặt phẳng (P) chứa (d) hợp với ( ) góc
30
Hƣớng dẫn:
Gọi véc tơ pháp tuyến mặt phẳng (P) nA B C, , với điều kiện 2
0 A B C Đƣờng thẳng (d) có véc tơ phƣơng ud 1, 1,1 điểm M0,2,0 d
Suy M0,2,0 P hay 2B D 0 tức D 2B
Đƣờng thẳng ( ) có véc tơ phƣơng u2,1, 1 và điểm M3,2, 5 Vì (d) nằm (P) nên u nd 0 Suy A B C 0hayB A C
Lại có
2 2
2 1
sin
6 6
n u A B C
n u A B C
Suy
2 A C
2A AC C 1
A C
2
Với C A , ta chọn A1 suy C1,D 4,B2 Với A 1C
2 , ta chọn A1 suy C 2,D2,B 1
Vậy có hai mặt phẳng cần tìm x2y z 0,x y 2z 2 Bài 13: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S):
x2y2z22x4y 4 mặt phẳng (P):x z 3 Viết phƣơng trình mặt phẳng (Q) qua điểm M(3;1; 1) vng góc với mặt phẳng (P) tiếp xúc với mặt cầu (S) Hƣớng dẫn
(17)PT (Q) qua M có dạng: A x( 3) B y( 1) C z( 1) 0, A2B2C2 0
Mặt phẳng (Q) tiếp xúc với (S) d I Q( ,( )) R 4A B C 3 A2B2C2 (*) Lại có ( ) ( )Q P n nQ P 0 A C C A (**)
Từ (*), (**) suy B5A 3 2A2B2 8B27A210AB0
A2B 7A 4B
Với A2B Chọn B = 1, A = 2, C = –2 suy phƣơng trình (Q): 2x y 2z 9
Với 7A 4B Chọn B = –7, A = 4, C = –4 suy phƣơng trình (Q):
x y z
4 7 4 9
Vậy có hai mặt phẳng cần tìm 2x y 2z 9 0,4x7y4z 9
Bài 14: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz., cho mặt cầu (S) có phƣơng trình
x2y2z22x4y6 11 0z mặt phẳng () có phƣơng trình 2x + 2y – z + 17 = Viết phƣơng trình mặt phẳng () song song với () cắt (S) theo giao tuyến đƣờng trịn có chu vi p6
(S) có tâm I(1; –2; 3), bán kính R = Đƣờng trịn có chu vi 6 nên có bán kính r = Khoảng cách từ I tới () h = R2r2 5232 4
Do đĩ D D DD (loại)
2 2
2.1 2( 2) 7
4 12 17
2 ( 1)
Vậy () có phƣơng trình 2x2 – –7 0y z
Bài 15: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz,cho ba điểm A(1;1; 1) ,B(1;1;2),
C( 1;2; 2) mặt phẳng (P): x2y2 0z Viết phƣơng trình mặt phẳng ( ) qua A vng góc với mặt phẳng (P) cắt đƣờng thẳng BC I cho IB2IC
Hƣớng dẫn
Phƣơng trình ( ) có dạng: ax by cz d 0, với a2b2c20 Do A(1;1; 1) ( ) nên: a b c d 0 (1);
Vì ( ) ( ) P nên a2b2c0 (2)
Lại cóIB2IC d B( ,( )) ( ;( )) d C a b c d a b c d
a2 b2 c2 a2 b2 c2
2 2
2
a b c d
a b c d
3 (3)
5
Từ (1), (2), (3) ta có trƣờng hợp sau : Hƣớng dẫn
(18)TH1 :
a b c d
a b c b a c a d a
a b c d
0 1 3
2 ; ;
2
3
Chọn a 2 b 1;c 2;d 3 ( ) : 2x y 2z 3 TH2 :
a b c d
a b c b a c a d a
a b c d
0 3 3
2 ; ;
2
5
Chọn a 2 b 3;c2;d 3 ( ) : 2x3y2z 3 Vậy: ( ) : 2x y 2z 3 0hoặc ( ) : 2x3y2z 3
Bài 16: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đƣờng thẳng (d) có phƣơng trình tham sx 2 ;t y 2 ;t z 2 2t Gọi đƣờng thẳng qua điểm A(4;0;–1) song song với (d) I(–2;0;2) hình chiếu vng góc A (d) Viết phƣơng trình mặt phẳng chứa có khoảng cách đến (d) lớn
Hƣớng dẫn
Gọi (P) mặt phẳng chứa , ( ) ( )P d ( ) ( )P d Gọi H hình chiếu vng góc I (P) Ta ln có IH IA IH AH
Mặt khác d d P d I P IH
H( ,( ))( )P ( ,( ))
Trong (P), IH IA ; maxIH = IAH A Lúc (P) vị trí (P0) IA A Vectơ pháp tuyến (P0) n IA 6;0; 3 , phƣơng với v2;0; 1
Phƣơng trình mặt phẳng (P0) là: 2(x 4) 1.( 1) 2z x z 9
Bài 17: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (Q): x2y z 5 đƣờng thẳng d: x y z
2 1
Viết phƣơng trình mặt phẳng (P) chứa đƣờng thẳng d tạo với mặt phẳng (Q) góc nhỏ
Hƣớng dẫn
Phƣơng trình mặt phẳng (P) có dạng: ax by cz d 0 (a2b2c20) Gọi
P Q
(( ),( ))
a
Chọn hai điểm M( 1; 1;3), (1;0;4) N d Ta có: M P c a b
N ( )( )P d 7a 4b
(P): ax by ( 2a b z) 7a4b0 a b
a2 ab b2
3
cos
6 5 4 2
TH1: Nếu a = b
b2
3
cos
2 2
(19)TH2: Nếu a
b a
b b
a a
2
3
cos
6
5
Đặt x b a
f x( ) cos 2
Xét hàm số f x x x
x x
2
2
9
( )
6
Dựa vào BBT, ta thấy ( ) 0f x cos 0 a 900 300
Do có trƣờng hợp thoả mãn, tức a = Khi chọn b1,c1,d4 Vậy: (P): y z 4
Bài 17: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đƣờng thẳng d: x y z
2
điểmA(2;5;3) Viết phƣơng trình mặt phẳng (P) chứa d cho khoảng cách từ A đến (P) lớn
Hƣớng dẫn
Phƣơng trình mặt phẳng (P) có dạng: ax by cz d 0 (a2b2c2 0) (P) có VTPT n( ; ; )a b c , d qua điểm M(1;0;2) có VTCP u(2;1;2) Vì (P) d nên M P
n u ( )0
a c d
a b2 c
2
c a b
d a b
2 (2 )
Xét trƣờng hợp: TH1: Nếu b = (P): x z 1 Khi đó: d A P( ,( )) 0
TH2: Nếu b Chọn b1 ta đƣợc (P): 2ax2y(2a1)z2a 2 Khi đó: d A P
a a
a
2
9
( ,( ))
8 1 3
2
2
Vậy max ( ,( )) 2d A P 2a a
2
Khi đó: (P): x4y z 3 0 Dạng 3: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng
Dạng 1: Viết ptđt (d) qua M(x0; y0 ;z0) có VTCP u=(a,b,c) Phƣơng trình tham số đƣờng thẳng d là:
(d):
0 0
x x at
y y bt
z z ct
với t R
* Chú ý : Nếu a, b, c 0 (d) có PT tắc x x0 y y0 z z0
a b c
(20)* Chú ý: Đây toán Về nguyên tắc muốn viết PT dt(d) cần phải biết yếu tố tọa độ điểm thuộc d toạ độ VTCP d.
Dạng 2: Viết pt dt(d) qua điểm A,B - Tính AB
- Viết PT đƣờng thăng qua A, nhận AB làm VTCP Dạng 3: Viết PT dt (d) qua A // với đường thẳng () - Từ phƣơng trình () suy VTCP u
- Viết phƣơng trình dt(d) qua A nhận u làm VTCP Dạng 4: Viết PT dt(d) qua A (P)
- Tìm VTPT mp(P) nP
- Pt dt(d) qua A Có VTCP ud nP
Dạng 5: Viết Pt dt(d) qua A vng góc với dt (d1),(d2)
- Từ (d1),(d2) suy véc tơ phƣơng d d1, 2 lần lƣợt u , u1 2
- tính u , u1 2
- Vì (d) (d1),(d2) nên có VTCP ud ,u u1 2 - Pt dt(d) qua A có VTCP ud ,u u1 2
Dạng 6: Viết PT dt (d) giao tuyến mp (P) (Q) - Từ (P) (Q) suy véc tơ pháp tuyến nP ,nQ
- Tính ud n nP, Q
- Chọn điểm M x y z 0, 0, 0 d Khi đó, ba (x0; y0 ;z0) thỏa mãn hệ phƣơng trình
'
' ' '
Ax + By + Cz +D =0 Ax B y C z D 0
- Pt dt(d) qua M có VTCP ud =[nP ,nQ] Dạng 7: Viết PT hình chiếu d lên mp(P)
Cách 1: - Viết ptmp(Q) chứa d vng góc với mp(P) - Hình chiếu cần tìm d' = (P) (Q)
(21)Cách : * Viết pt mặt phẳng ( ) qua điểm A chứa đƣờng thẳng d1 * Tìm B = ( ) d2
* Đƣờng thẳng cần tìm qua A, B
Cách : - Viết pt mặt phẳng () qua điểm A chứa đƣờng thẳng d1 - Viết pt mặt phẳng () qua điểm B chứa đƣờng thẳng d2 - Đƣờng thẳng cần tìm d =
Dạng 9: Viết pt đường thẳng d song song d1 cắt d2 , d3
- Viết phƣơng trình mp (P) song song d1 chứa d2 - Viết phƣơng trình mp (Q) song song d1 chứa d3 - Đƣờng thẳng cần tìm d = ( )P ( )Q
Dạng 10 : Viết ptđt d qua A vng góc đường thẳng d1 cắt d2
Cách 1 : - Viết pt mp( ) qua A vng góc d1 - Tìm giao điểm B = ( ) d2
- Đƣờng thẳng cần tìm qua A, B Cách 2 : * Viết pt mp( ) qua A vng góc d1
* Viết pt mp( ) qua A chứa d1 * Đƣờng thẳng cần tìm d =
( ) ( ) - Viết ptmp(Q) qua A chứa d'
- Đƣờng thẳng cần tìm d = ( )P ( )Q
Cách 2 : * Viết ptmp(P) qua A song song với ( ) * Tìm B = ( )P d'
* Đƣờng thẳng cần tìm qua điểm A,B
Dạng 12 : Viết ptđt d nằm mp(P) cắt đường thẳng d1, d2 cho trước - Tìm giao điểm A=d1 ( )P B=d2 ( )P
- Đƣờng thẳng d qua điểm A, B
Dạng 13 : Viết ptđt d nằm mp(P) vng góc với đường thẳng d' giao điểm I của (P) d'
- Tìm giao điểm I' = d' ( )P
-Tìm VTCP ucủa d' VTPT n (P) tính v[u,n] - Viết ptđt d qua I có VTCP v
Dạng 14 : Viết ptđt vng góc chung d dường thẳng chéo d1, d2 :
(22)- Gọi M x( 0 at y, 0 bt z, 0 ct)d1 N x( 0' a t y' ', 0' b t z' ', 0' c t' ')d2 chân đƣờng vng góc chung d1, d2
- Ta có hệ 1
2
. 0
, ' . 0
MN d MN u
t t
MN d MN u
- Thay t, t' tìm M, N Viết ptđt qua M,N
Dạng 15 : Viết pt đường thẳng d vng góc với mp(P) cắt đường thẳng d1,d2
- Viết ptmp(Q) chứa d1 vuông góc với mp(P) - Viết ptmp(R) chứa d2 vng góc với mp(P) - Đƣờng thẳng d = ( )Q ( )R
Dạng 16 : Viết ptđt d qua điểm A , cắt vng góc với đường thẳng d1
- Viết pt mp( ) qua A vng góc d1 - Tìm giao điểm B = ( ) d1
- Đƣờng thẳng cần tìm qua A, B
Dạng 17 : Viết ptđt d qua A ,vng góc với d1,tạo với d2 góc (0 ;90 )0 (= 300, 450,
600)
- Gọi VTCP d u( ; ; ),a b c dk a: 2b2c2 0 - Vì d d1u u 10=>phƣơng trình (1)
- Vì
2
u u cos
u u
=> phƣơng trình (2)
-Thế (1) vào (2) => a,b,c => ptđt d
( ý : thay giả thiết d tạo với mp(P) góc (0 ;90 )0 thì có
P
P
u u sin
u u
)
Dạng 18 : Viết ptđt d di qua A , song song với mp(P) , tạo với d1 góc (0 ;90 )0
- Gọi VTCP d u( ; ; ),a b c dk a: 2b2c2 0 - Vì d//(P) nên u n. p 0=> phƣơng trình (1)
- Vì
1
1
( , )
u u
cos d d cos
u u
nên có phƣơng trình (2)
(23)Dạng 19 : Viết ptđt d di qua A , nằm mp(P) , tạo với d1 góc (0 ;90 )0 . - Gọi VTCP d u( ; ; ),a b c dk a: 2b2c2 0
- Vì d(P) nên u n. p 0=> phƣơng trình (1)
- Vì
1
1
( , )
u u
cos d d cos
u u
nên có phƣơng trình (2)
- Giải hệ phƣơng trình (1), (2) tìm a,b theo c=> chọn a,b,c - viết ptđt d qua A, có vtcp u( ; ; )a b c
Dạng 20: Viết ptđt d di qua A , vng góc d1 khoảng cách từ M đến d h
- Gọi VTCP d u( ; ; ),a b c dk a: 2b2c2 0 - Vì dd1 nên u n. 1 0=> phƣơng trình (1)
- Vì ( , ) [ , ] u u AM
d M d h h => phƣơng trình (2)
- Giải hệ phƣơng trình (1), (2) tìm a,b theo c=> chọn a,b,c - viết ptđt d qua A, có vtcp u( ; ; )a b c
Ví dụ minh họa
Bài 1: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho đƣờng thẳng d:x y z
2
mặt phẳng P: x y z 1 Viết phƣơng trình đƣờng thẳng qua A(1;1; 2) song song với mặt phẳng ( )P vng góc với đƣờng thẳng d
Hƣớng dẫn: Đƣờng thẳng d:x y z
2
có véc tơ phƣơng ud (2,1,3)và mặt phẳng P: x y z 1 0có véc tơ pháp tuyến nP (1; 1; 1)
Suy nhận uu nd; P(2;5; 3) làm VTCP
Vậy phƣơng trình đƣờng thẳng là: :x y z
2
Bài 2: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm M(2; 1; 0) đƣờng thẳng :
x y z
2 1
(24)Hƣớng dẫn: Đƣờng thẳng x y z
2 1
có véc tơ phƣơng ud (2,1, 1) Gọi H = d Giả sử H(1 ; ; ) t t t Khi đó, MH(2 1;t t 2; )t
Vì d nên MH u 2(2 1) ( 2) ( ) 0t t t t
3 Suy ud 3MH(1; 4; 2) phƣơng trình đƣờng thẳng d:
x t
y t
z t
2
Bài 3: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz gọi A, B, C lần lƣợt giao điểm mặt phẳng
P : 6x2y3z 6 với Ox,Oy, Oz Lập phƣơng trình đƣờng thẳng d qua tâm đƣờng tròn ngoại tiếp tam giác ABC đồng thời vng góc với mặt phẳng (P)
Hƣớng dẫn
Ta có: ( )P Ox A (1;0;0); ( )P Oy B (0;3;0); ( )P Oz C (0;0;2)
Gọi đƣờng thẳng vng góc (OAB) trung điểm M AB; () mặt phẳng trung trực cạnh OC; I tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC Ta có: I ( )a I 3; ;1
2
Gọi J tâm đƣờng tròn ngoại tiếp ABC IJ (ABC) , nên d đƣờng thẳng IJ
Phƣơng trình đƣờng thẳng d:
x t
y t
z t
1 2
Bài 4: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm A(1;2; 1), (2;1;1); (0;1;2) B C đƣờng thẳd: x y z
2
Lập phƣơng trình đƣờng thẳng qua trực tâm tam giác ABC nằm mặt phẳng (ABC) vng góc với đƣờng thẳng d
Hƣớng dẫn
Ta có AB (1; 1;2),AC ( 1; 1;3)AB AC, ( 1; 5; 2) phƣơng trình mặt phẳng (ABC): x5y2z 9
Gọi trực tâm tam giác ABC H a b c( ; ; ), ta có hệ:
BH AC a b c a
CH AB a b c b H
a b c c
H ABC
2 3 2
(2;1;1)
5
Do đƣờng thẳng nằm (ABC) vng góc với (d) nên: ABC
ABC d d
u n u n u
u u , (12;2; 11)
(25)Vậy phƣơng trình đƣờng thẳng : x y z
12 11
Bài5: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm M(2; 1; 0) đƣờng thẳng d có phƣơng trình d:x y z
2 1
Viết phƣơng trình đƣờng thẳng qua điểm M cắt vng góc với đƣờng thẳng d
Hƣớng dẫn
Ta có u(2;1; 1) Gọi H = d Giả sử H(1 ; ; ) t t t MH(2 1;t t 2; )t .
MH u 2(2 1) ( 2) ( ) 0t t t t
3
ud 3MH(1; 4; 2)
d:
x t
y t
z t
2
Bài 6: Trong không gian Oxyz cho đƣờng thẳng d:x y z
1 2 1 hai điểm
A(1;1; 2) ,B( 1;0;2) Viết phƣơng trình đƣờng thẳng b qua A vng góc với d cho khoảng cách từ B tới b nhỏ
Hƣớng dẫn
d có VTCP ud (1;2; 1) Gọi (P) mặt phẳng qua A vng góc với d Gọi H hình chiếu vng góc B lên (P) đƣờng thẳng b qua A H thỏa YCBT Ta có: (P): x2y z 5 Giả sử H x y z( ; ; )
Ta có:
d
H P
BH u phương
( ) ,
H
1 2; ; 3
u3AH ( 2;5;8) Vậy phƣơng trình b: x y z
2
Bài 7: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho hai điểm A(1; 5; 0) B(3; 3; 6) đƣờng thẳng :x y z
2
Viết phƣơng trình đƣờng thẳng dđi qua điểm B cắt đƣờng thẳng điểm C cho diện tích tam giác ABC có giá trị nhỏ
Hƣớng dẫn
Phƣơng trình tham số :
x t
y t
z t
1 2
Điểm C thuộc nên C( ;1 ;2 ) t t t
(26)AC AB, 18t2 36 216t
S 21 AC AB, = 18( 1) 198t 2 ≥ 198
Vậy Min S = 198 t1 hay C(1; 0; 2) Phƣơng trình BC: x y z
2
Bài 8: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho điểm A(3; 1;1) đƣờng thẳng
x y z
:
1 2
mặt phẳng ( ) : –P x y z 5 Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d qua điểm A nằm ( P) hợp với đƣờng thẳng góc 450
Hƣớng dẫn
Gọi u ud, lần lƣơt VTCP d ; nPlà VTPT ( P) Đặt ud ( ; ; ), (a b c a2b2c2 0) Vì d nằm ( P) nên ta có : nP ud
a b c– 0 b a c ( )
Theo gt: ( , ) 45d
a b c a b c a b c
a b c
2 2 2 2
2 2 2( 2 ) 9( )
2
.3 (2)
Thay (1) vào ( 2) ta có : 14c2 30ac c 0;c 15a
7
+ Với c0: chọn a b 1, PTTS d :
x t
y t
z
3 1–
+ Với c 15a
7
: chọn a7,c 15, b 8 ,.PTTS d là:
x t
y t
z t
3 1–8 1–15
Bài 9: Trong không gian toạ độ Oxyz cho đƣờng thẳng d: x y z
2 1
mặt phẳng (P): x y z 2 Gọi M giao điểm d (P) Viết phƣơng trình đƣờng thẳng nằm mặt phẳng (P) vng góc với d đồng thời khoảng cách từ M tới 42
Hƣớng dẫn
PTTS d:
x t
y t
z t
3 2
M(1; 3;0)
(P) có VTPT nP (1;1;1), d có VTCP ud (2;1; 1) Vì nằm (P) vng góc với d nên VTCP uu nd, P(2; 3;1)
(27)Ta có
MN u
N P
MN
( ) 42
x y zx y z
x y z2
2
2 11
( 1) ( 3) 42
N(5; –2; –5) N(–3; – 4; 5)
Với N(5; –2; –5) Phƣơng trình : x y z
2
Với N(–3; – 4; 5) Phƣơng trình : x y z
2
Bài 10: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (): x y z 1 0, hai đƣờng thẳng (): x y z
1 1
, ():
x y z 1
Viết phƣơng trình đƣờng thẳng (d) nằm mặt phẳng ( ) cắt (); (d) () chéo mà khoảng cách chúng
2 Hƣớng dẫn
() có VTPT n(1;1; 1) , () có VTCP u ( 1; 1;1) () ()
Gọi A( ) ( ) a A(0;0; 1) ; B( ) ( ) a B(1;0;0) AB(1;0;1)
Vì (d) () (d) cắt () nên (d) qua A () () nên đƣờng thẳng nằm () không qua B chéo với ()
Gọi ud ( ; ; )a b c VTCP (d) u n a b cd 0 (1) ud không phƣơng với AB (2)
Ta có: d d( , ) d B d( , ) d d
AB u u
, 6
2
b a c
a b c
2
2 2
2 ( )
2
(3)
Từ (1) (3) ac0 a
c 00
Với a0 Chọn b c 1 ud (0;1;1)
x d y t
z t
0 :
1
Với c0 Chọn a b 1 ud (1; 1;0)
x t
d y t
z
:
1
(28)Bài 11: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz viết phƣơng trình đƣờng thẳng d qua điểm M 4; 5;3 cắt hai đƣờng thẳng:
x t
d y t
z t
1
1 :
d2:x y z
2
Hƣớng dẫn
Viết lại phƣơng trình đƣờng thẳng:
x t
d y t
z t
1
1
:
, x t
d y t
z t
2
2
2 2
:
1
Gọi A d d B d d 1, 2 suy A(5 ; ; ) t1 t t1 1 , B(2 ; ;1 ) t2 t2 t2
MA ( 3t19;2t12;t13), MB(2t26;3t2 4; 5t22)
MA MB, ( 13t t1 2 8t1 13t2 16; 13t t1 2 39 ; 13t2 t t1 2 24t1 31t2 48)
M, A, B thẳng hàng MA MB, phƣơng MA MB, 0 tt1
2 A( 1; 3;2), (2; 1;1) B AB(3;2; 1)
Đƣờng thẳng d qua M(–4; –5; 3) có VTCP AB(3;2; 1) hay
x t
d y t
z t
4
:
3 Bài 12: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho hai đƣờng thẳng 1, 2
) có phƣơng trình
x t x y z
y t x y z
z t
1
2 1 1 2
: , : , ( ) :
1
Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d qua giao điểm 1với ( ) đồng thời cắt 2 vng góc với trục Oy
Hƣớng dẫn
Toạ độ giao điểm A () 1 thoả mãn hệ
x t t
y t x A
z t y
x y z z
2
5 (1;2; 1)
2
2
Trục Oy có VTCP j(0;1;0) Gọi d đƣờng thẳng qua A cắt 2
B(1 ; ; 2 ) t t t AB( ; 3;2 1);t t t d Oy AB j 0 t AB(3;0;5)
Đƣờng thẳng d qua A nhận AB(3;0;5) làm VTCP có phƣơng trình
(29)Bài 13: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho đƣờng thẳng
x t
d y t
z t
1
1
:
1
đƣờng
thẳng d2 giao tuyến hai mặt phẳng (P): – –1 0x y (Q): 2x y 2 –5 0z Gọi I giao điểm d d1 2, Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d3 qua điểm A(2; 3; 1) đồng thời cắt hai đƣờng thẳng d d1 2, lần lƣợt B C cho tam giác BIC cân đỉnh I Hƣớng dẫn
PTTS d2:x t y '; 1 ';t z 3 't I d 1d2 nênI(1;1;1) Giả sử: B(1 ;1 ;1 )t t t d C t1, ( '; ';3 ') t t d t2 ( 0, ' 1)t
BIC cân đỉnh I IB IC
AB AC
[ , ]
t t' 21
Phƣơng trình d3:x2;y3;z 1 2t Bài 14: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho hai mặt phẳng hai đƣờng thẳng có phƣơng trình (P): 3x12y3z 5 (Q): 3x4y9z 7 0(d1): x y z
2
(d2):
x y z
2
Viết phƣơng trình đƣờng thẳng () song song với hai mặt phẳng (P), (Q) cắt (d1), (d2)
Hƣớng dẫn
(P) có VTPT nP (1; 4; 1) , (Q) có pháp vectơ nQ(3; 4; 9) (d1) có VTCP u1(2; 4; 3) , (d2) có VTCP u2 ( 2; 3; 4)
Gọi:
P Q
P d P P
Q d Q Q
u u
1
1
1 1
1
( ) ( ) ( ) ( ) ( ),( ) ( ) ( ) ( ),( ) ( )
() = (P1) (Q1) () // (1)
() có vectơ phƣơng u [ ; ] (8; 3; 4)n nP Q
4
(P1) có cặp VTCP u1 u nên có VTPT: nP1[ ; ] (25; 32; 26)u u1
Phƣơng trình mp (P1): 25(x + 5) + 32(y – 3) + 26(z + 1) = 25x32y26z55 0 (Q1) có cặp VTCP u2 u nên có VTPT: nQ1[ ; ] (0; 24; 18)u u2
Phƣơng trình mp (Q1): 0(x 3) 24(y 1) 18(z 2) 4y3x10 0 Ta có: ( ) ( ) ( ) P1 Q1 phƣơng trình đƣờng thẳng () : x y z
y z
25 32 26 55 10
(30)x y z
d1:
2
d2: x y z
2
Viết phƣơng trình đƣờng thẳng song song với (P)vng góc với d1 cắt d2 điểm E có hoành độ
Hƣớng dẫn
d1 có VTCP u1(2;1;3), d2 có VTCP u2(2;3;2), (P) có VTPT n(2; 1;1) Giả sử có VTCP u( ; ; )a b c , E d 2 có xE 3 suy E(3; 1;6)
Ta có: dP u nu u
1
( )
a b c a b c
2
2
a c
b c
Chọn u(1;1; 1) PT đƣờng thẳng : x 3 ;t y 1 ;t z 6 t.
Bài 16: Trong không gian Oxyz cho hai đƣờng thẳng ( ),( )d1 d2 mặt phẳng (P) có phƣơng trình:( ) :d1 x y z
1
x y z
d2 1
( ) :
2 1
; ( ) :P x y 2z 5 Lập phƣơng trình đƣờng thẳng (d) song song với mặt phẳng (P) cắt( ),( )d1 d2 lần lƣợt A, B cho độ dài đoạn AB nhỏ
A( 1 a; 2 ; ), (2 ;1a a B b b;1b) AB ( a 2b 3; 2a b 3; a b 1) P
AB n (1;1; 2) b a AB (a 5; a 1; 3)
AB (a5)2 ( a 1)2 ( 3)2 2a28a35 2(a2)227 3 Suy ra: AB a
b
min 3 3 2
, A(1;2;2), AB ( 3; 3; 3) Vậy d: x y z
1 1
Bài 17: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, viết phƣơng trình đƣờng thẳng d qua
A(0; 1;2) cắt đƣờng thẳng 1: x y z
2 1
cho khoảng cách d đƣờng thẳng 2: x y z
2
lớn Hƣớng dẫn
Gọi M d 1 Giả sử M( ; ;2 ) t t t VTCP d : ud AM(2 1; 1; )t t t
2
qua N(5;0;0) có VTCP v (2; 2;1) ; AN (5;1; 2) ; v u; d ( 1;4 1;6 )t t t Hƣớng dẫn
Đặt
(31)d d
v u AN t
d d f t
v u t t
2
2 2
, (2 )
( , ) 3 ( )
, 53 10
Xét hàm số f t t
t t
2
(2 ) ( )
53 10
Ta suy đƣợc f t f
4 26 max ( ) ( )
37
Ta có max( ( , ))d d 26 Phƣơng trình đƣờng thẳng d: x29 ;t y 1 41 ;t z 2 4t Bài 18: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm A(3; –1; 1),đƣờng thẳng :
x y z
1 2
mặt phẳng (P): x y z 5 Viết phƣơng trình tham số đƣờng thẳng d qua Anằm (P) hợp với đƣờng thẳng góc 450
Hƣớng dẫn
Gọi u u nd, , P lần lƣợt VTCP d, VTPT (P) Giả sử ud ( ; ; ) (a b c a2b2c2 0)
+ Vì d (P) nên ud nP a b c 0 b a c (1) + d, 450 a b c
a2 b2 c2
2 2
2
a b c a b c
2 2 2( 2 ) 9( ) (2)
Từ (1) (2) ta đƣợc: 14c230ac0 c
a0 c
15
+ Với c = 0: chọn a = b = PTTS d: x 3 ;t y 1 ;t z1 + Với 15a + 7c = 0: chọn a = 7, c = –15, b = –8
PTTS d: x 3 ;t y 1 ;t z 1 15t
Bài 19: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, viết phƣơng trình đƣờng thẳng d qua
A( 1;0; 1) cắt đƣờng thẳng 1: x y z
2 1
cho góc d đƣờng thẳng
x y z
2: 13 22 23
lớn (nhỏ nhất) Hƣớng dẫn
Gọi M d 1 Giả sử M(1 ;2 ; ) t t t
VTCP d : ud AM(2 2;t t 2; )t Gọi a ( , )d 2
t f t
t t
2
2
cos ( )
3 6 14 9
Xét hàm số f t t
t t
2
( )
6 14
Ta suy đƣợc max ( )f t f( 9)
(32)a) min(cos ) 0 t Phƣơng trình đƣờng thẳng d : x y z
2
b) max(cos )
5
t
7
Phƣơng trình đƣờng thẳng d : x y z
4
Bài 20: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ABC với A(1; 1;1) hai đƣờng trung tuyến lần lƣợt có phƣơng trình d1:x y z
2
,
x t
d y
z t
2
1
:
1
Viết phƣơng trình đƣờng phân giác góc A
Hƣớng dẫn
Ta có A d A d 1, 2 Gọi M d N d 1, 2 lần lƣợt trung điểm AC, AB
N(1– ;0;1 )t t B(1–2 ;1;1 )t t B d1 t
2
B(0;1;2)
M t(2 ;1 ;2 ) t t C t(4 –1;3 –6 ;3 –4 )t t C d2 t C(1;0;1)
2
Ta có: AB 6, AC1 Gọi AD đƣờng phân giác góc A DB 6DC
D ; ;2
1 6; 6
, AD
1 ;2 6;
1 6
Vậy phƣơng trình đƣờng thẳng AD là: x y z
1 2 6
Dạng 4: Phƣơng trình mặt cầu
Bài 1: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm I(1; 2;3) Viết phƣơng trình mặt cầu tâm I tiếp xúc với trục Oy.
Hƣớng dẫn: Gọi M hình chiếu I(1; 2;3) lên Oy, ta có: M(0; 2;0)
IM ( 1;0; 3) R IM 10 bán kính mặt cầu cần tìm Kết luận: PT mặt cầu cần tìm (x1)2 (y 2)2 (z 3)2 10
Bài 2: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho điểm A(1; –2; 3) đƣờng thẳng d có phƣơng trình x y z
2 1
Viết phƣơng trình mặt cầu tâm A tiếp xúc với d. Hƣớng dẫn: Ta cód(A, (d)) = BA a
a
, 4 196 100 2 1
PT mặt cầu tâm A (1; –2; 3), bán kính R = 2: ( –1)x 2 (y 2)2( –3)z 250 Bài 3: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đƣờng thẳng d:x y z
2
(33)điểm M(4;1;6) Đƣờng thẳng d cắt mặt cầu (S) có tâm M hai điểm A, B cho
AB6 Viết phƣơng trình mặt cầu (S)
Hƣớng dẫn: d qua N( 5;7;0) có VTCP u(2; 1;1) ; MN ( 9;6; 6) Gọi H chân đƣờng vuông góc vẽ từ M đên đƣờng thẳng d MH = d M d( , ) 3 Bán kính mặt cầu (S): R MH AB
2
2 18
2
PT mặt cầu (S): (x4)2 (y 1)2 (z 6)218
Bài 4: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, lập phƣơng trình mặt cầu (S) biết mặt phẳng Oxy mặt phẳng (P): z2 lần lƣợt cắt (S) theo hai đƣờng trịn có bán kính
Hƣớng dẫn: Từ giả thiết ta có vơ số mặt cầu (S) thoả YCBT Gọi (S0) mặt cầu có tâm
I0(0;0; )m thuộc trục Oz Khi mp(Oxy) mp(P) cắt (S0) theo đƣờng tròn tâm
O O1 (0;0;0), bán kính R12 tâm O2(0;0;2), bán kính R28
Gọi R bán kính mặt cầu R m m m m
R m
2 2
2
2 2
2 4 64 ( 2) 16
8
R2 65 I0(0;0;16) Suy mặt cầu (S) có tâm I a b( ; ;16) (a, b R), bán kính
R2 65
Vậy phƣơng trình mặt cầu (S): (x a )2 (y b)2 ( 16)z 2260 (a, b R)
Bài 5: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): 2x y 2z 2 đƣờng thẳng d: x y z
1
Viết phƣơng trình mặt cầu (S) có tâm I thuộc d, I cách (P) khoảng (P) cắt (S) theo đƣờng trịn (C) có bán kính 3.
Hƣớng dẫn: Giả sử I t t( ;2 1; t 2) d, R bán kính (S), r bán kính (C)
Ta có: d I P( ,( )) 2 6 6t hay
t t
1
11
R2 d I P( ,( )2r2 13 + Với t
6
, I 1; 13;
6
, (S): x y z
2 2
1 13 13
6
+ Với t 11
6
, I 11 14 1; ;
6
,(S): x y z
2 2
11 14 13
6
(34)Bài 6: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đƣờng thẳng d: x y z
3 1 1 mặt
phẳng (P): 2x y 2z 2 Lập phƣơng trình mặt cầu (S) có tâm nằm đƣờng thẳng d có bán kính nhỏ tiếp xúc với (P) qua điểm A(1; –1; 1)
Hƣớng dẫn:
Gọi I tâm (S) I d I(1 ; ; ) t t t Bán kính R = IA = 11t2 2 1t Mặt phẳng (P) tiếp xúc với (S) nên: d I P( ,( )) 3t R
3
37t224t0 tt 024 RR 177
37 37
Vì (S) có bán kính nhỏ nên chọn t = 0, R = Suy I(1; –1; 0) Vậy phƣơng trình mặt cầu (S): (x1)2 (y 1)2z21
Bài 7: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): x2y2 10 0z ; hai đƣờng thẳng (1):
x y z
1 1
(2): x y z
1
Viết phƣơng trình mặt cầu (S) có tâm thuộc (1) tiếp xúc với (2) mặt phẳng (P).
Hƣớng dẫn: y tx t
z t
1
2 :
1
; 2 qua điểm A(2;0; 3) có VTCP u2(1;1;4) Giả sử I(2 ; ;1 )t t t 1 tâm R bán kính mặt cẩu (S)
Ta có: AI ( ; ;4 )t t t AI u, 2 (5 4;4 ;0)t t d I AI u t
u 2
2
, 5 4
( , )
3 Hơn nữa, d I P( ,( )) t 2(1 ) 10t t t 10
3 4
(S) tiếp xúc với 2 (P) d I( , )2 d I P( ,( )) suy 4t t 10 t
t
7
Với t
2
, I 11 7; ;
2 2
, R
PT mặt cầu (S): x y z
2 2
11 81
2 2
(35)giác ABC vuông A,đỉnh A trùng với gốc tọa độ O,B(1; 2; 0) tam giác ABC có diện tích Gọi M trung điểm CC’ Biết điểm A(0; 0; 2) điểm C có tung độ dƣơng Viết phƣơng trình mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCM.
Hƣớng dẫn: Ta có: AB SABC 5 nên AC2 Vì AA’ (ABC) A, B (Oxy) nên C (Oxy)
Gọi C x y( ; ;0) AB(1;2;0),AC( ; ;0)x y
Ta có: AB AC x y yx xy
AC x2 y2
2 4
2
2 20
Vì yC 0 nên C(–4; 2; 0)
Do CC'AA' nên C(–4; 2; 2), BB'AA' suy B(1; 2; 2) M trung điểm CC nên M(–4; 2; 1)
PT mặt cầu (S) qua A, B’, C’ M có dạng: ( ) :S x2y2z22x2by2cz d 0
A S
B S a b c d
C S
M S
(0;0;0) ( )
3 3
'(1;2;2) ( ) ; ; ; 0
'( 4;2;2) ( ) 2
( 4;2;1) ( )
(thoả a2b2c2 d 0)
Vậy phƣơng trình mặt cầu (S) là: ( ) :S x2y2z23x3y3z0
-Cần nhớ sử dụng thành thạo cơng thức tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng, khoảng cách hai mặt phẳng song song
-Áp dụng lý thuyết tƣơng đối đƣờng thẳng, mặt phẳng, mặt cầu Ví dụ minh họa
Bài 1: Trong không gian tọa độ Oxyz, tìm m để hai mặt phẳng
P : 5x y 3z 2 0, Q : 2x my 3z 1 0vng góc với
Hƣớng dẫn: Hai mặt phẳng P : 5x y 3z 2 0, Q : 2x my 3z 1 0có véc tơ pháp
tuyến lần lƣợt nP 5,1, , nQ 1, ,1m
Để P Q thìnP nQ Từ suy n nP Q 0và giá trị m cần tìm m 19
Bài 2: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): 2x – 2y – z – = mặt cầu (S): x2 + y2 + z2 – 2x – 4y – 6z – 11 = Chứng minh mặt phẳng (P) cắt mặt cầu (S) theo đƣờng tròn Xác định tọa độ tâm tính bán kính đƣờng trịn đó. Hƣớng dẫn:
Dạng 5: Vị trí tƣơng đối hai mặt phẳng, hai đƣờng thẳng, đƣờng thẳng mặt phẳng, đƣờng thẳng mặt cầu, mặt phẳng mặt cầu.
(36)Mặt cầu cóI (1; 2; 3); R = 11 5 ; d (I; (P)) = 2(1) 2(2)
4
< R = Vậy (P) cắt (S) theo đƣờng tròn (C)
Phƣơng trình d qua I, vng góc với (P) :
x t
y t
z t
1 2
Gọi J tâm, r bán kính đƣờng trịn (C) J d J (1 + 2t; – 2t; – t) J (P) 2(1 + 2t) – 2(2 – 2t) – + t – = t =
Vậy tâm đƣờng tròn J (3; 0; 2) , bán kính r = R2IJ2 4
Bài 3: Trong không gian tọa độ Oxyz, tìm m để góc tạo hai mặt phẳng P :mx2y mz 120, Q :x my z 0có giá trị
4
Hƣớng dẫn: Hai mặt phẳng P :mx2y mz 120, Q :x my z 0có véc tơ pháp
tuyến lần lƣợt nP m, 2,m n, Q 1, ,1m
Để góc tạo hai mặt phẳng P , Q
2
4 cos
4 2 4 1
m
m m
Từ suy ra4m m22 giá trị m cần tìm m 2
Bài 4: Trong không gian tọa độ Oxyzcho hai đƣờng thẳng
1
x y z (d ) :
2
x y z (d ) :
2
.
Chứng minh (d )1 ,(d )2 chéo Tính khoảng cách hai đƣờng thẳng Hƣớng dẫn:
Ta có a2;1; , b 2; 2;1 lần lƣợt VTCP (d )1 (d )2 Ta có: A 2;1;3 (d )1 B 3; 1;1 (d )2 AB 1; 2; 2
Do đó:
1 2
a,b AB 2 21
2
Suy ra: AB, a, b không đồng phẳng Vậy (d )1 (d )2 chéo
Ta có:
2 2
2 2 2
a,b 81 a,b
2 1 2
(37)Vậy: 1 2
a,b AB 7
d d , d
3 a,b
Bài 5: Trong không gian cho hai mặt phẳng P Q lần lƣợt có phƣơng trình là: P :2x my 3z 6 m Q : m3x2y5m1z100 Với giá trị m hai mặt phẳng song song?
Hƣớng dẫn:
Để hai mặt phẳng song song thì:
2
1
3
2 6
5
3 10
10 12
1
; ;
m m
m m
m m
m m m m
m m
m m
m
vô nghiệm
Vậy không tồn giá trị m để hai mặt phẳng P Q song song Bài 6: Cho hai mặt phẳng P họ mặt phẳng Q , có phƣơng trình:
P :x y z 0;Q , :x y 2z 5 x2y z 40
Chứng tỏ P vàQ , ln vng góc với với và
Hƣớng dẫn:
Ta có:
P :x y z 0có VTPT n1,1,1
Q , :x y 2z 5 x2y z 40
Q , : x 2 y 2 z 5 4
(38)Khi Q , có VTPT là: n' , 2 , 2
Ta thấy: n n ' 1 1 2 1 2 0
Suy ra: P Q , với và (đpcm)
Dạng 6: Bài toán điểm Bài 1: Trong không gian với
hệ toạ độ Oxyz, cho hai điểm A(1;2;3) B(3;4;1) Tìm toạ độ điểm M thuộc mặt phẳng (P): x y z 1 để MAB tam giác
Hƣớng dẫn:
Gọi (Q) mặt phẳng trung trực đoạn AB (Q): x y z 3 Vì d giao tuyến (P) (Q) nên d: x2;y t 1;z t
Do M d M t(2; 1; ) t AM 2t2 8 11t Vì AB = 12 nên MAB MA = MB = AB
t2 t t 18
2
2
M 2;6 18 4; 18
2
Bài 2: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm A(3;5;4) , (3;1;4)B Tìm tọa độ điểm C thuộc mặt phẳng( ) :P x y z 1 cho tam giác ABC cân C có diện tích 17
Hƣớng dẫn:
Giả sử: C x y x y( ; ; 1) ( )P AB4
Mà AC BC (x3)2 (y 5)2(x y 5)2 (x3)2 (y 1)2(x y 5)2 y Gọi I trung điểm AB, I(3;3;4)
IAB
S 2 17CI AB 4 17CI 17suy (3x)2 (8 x)2 17 xx 47 + Với x 4 C(4;3;0)
(39)phẳng ( ) : 2P x y z Tìm điểm M thuộc (P) cho MA =MB (ABM)( )P Hƣớng dẫn:
Gọi (Q) mặt phẳng trung trực AB (1;1;1)
nQ AB VTPT (Q) GọiI(1; 1;2) trung điểm AB Phƣơng trình ( ) :Q x y z 2
Gọi (R) mặt phẳng qua A, B vng góc với (P) nRn nP; Q(0;3; 3) VTPT (R) Phƣơng trình ( ) :R y z 3
Toạ độ M nghịêm cuả hệ:
x y z
x y z M
y z
2 2 17
2 ; ;
3 6
Bài 4: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1;5;0),B(3;3;6) đƣờng thẳng có phƣơng trình tham số x 1 ;t y 1 ;t z2t Một điểm M thay đổi đƣờng thẳng ,xác định vị trí điểm M để chu vi tam giác MAB đạt giá trị nhỏ Hƣớng dẫn:
Gọi P chu vi tam giác MAB P = AB + AM + BM
Vì AB khơng đổi nên P nhỏ AM + BM nhỏ
Điểm M nên M 1 ;1 ;2t t t AM BM (3 )t 2(2 5)2 (3 6)t 2(2 5)2 Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, ta xét hai vectơ u3 ;2 5t v 6;2 5t Ta có u (3 )t 2(2 5) ;2 v (3 6)t 2(2 5)2
AM BM u | | | | v u v (6;4 5) | u v| 29 Mặt khác, ta ln có | | | | |u v u v| Nhƣ AM BM 2 29 Đẳng thức xảy u v, hƣớng t t
t
3 1
3
M(1;0;2)
min(AM BM ) 29 Vậy M(1;0;2) minP = 2( 11 29) Bài 5: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( ) :P x3y3 11 0z hai điểm A(3; 4;5) ,B(3;3; 3) Tìm điểm M( )P cho MA MB lớn Hƣớng dẫn:
Nếu A, B phía so với (P) MA MB AB
Nếu A, B khác phía so với (P), ta lấy điểm A đối xứng với A qua (P) Khi MA MA MA MB MA MB A B
ĐS: M 31 31; ;
7 7
(40)Bài 6: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): x2y2z80 điểm A(–1;2;3), (3;0;–1)B Tìm điểm M (P) cho 2
MB
MA nhỏ Hƣớng dẫn:
Gọi I trung điểm AB , I(1; 1; 1) Ta có: MA MB MI AB
2 2 2
2
Do đó: MA2MB2 nhỏ IM2nhỏ M hình chiếu vng góc I (P) P
IM n phương
M P
, ( )
x t t
y t x
z t y
x y z z
1
1
1
2
Vậy M(0; 3; –1)
Bài 7: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( ) :P x y z 4 điểm A(1;2;1),B(0;1;2) Tìm điểm M( )P cho MA22MB2 nhỏ
Hƣớng dẫn:
Gọi G trọng tâm ABC G 8; ;3
3
; GA GB GC
2 2 56 32 104 64
9 9
Ta có F MA 2MB2MC2MG GA 2 MG GB 2 MG GC 2
MG2 GA2 GB2 GC2 MG GA GB GC MG2 GA2 GB2 GC2
3 ( )
F nhỏ MG2 nhỏ M hình chiếu G lên (P)
MG d G P
7 3
3 19
( ,( ))
1 1 3
Vậy F nhỏ
2
19 64 553
3
3
M hình chiếu G lên (P)
Bài 8: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm A(3; 1; 1),B(7; 3; 9),C(2; 2; 2) mặt phẳng (P) có phƣơng trình: x y z 3 Tìm (P) điểm M cho
MA2MB3MC nhỏ Hƣớng dẫn:
Gọi I điểm thoả: IA2IB3IC0 I 23 13 25; ;
6 6
Ta có: T = MA2MB3MC MI IA 2 MI IB 3MI IC 6MI 6MI
Do đó: T nhỏ MI nhỏ M hình chiếu I (P) Ta tìm đƣợc:
M 13 16; ; 9
Khi T
43
3
(41)Bài 9: Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): 3x3y2z37 0 điểm A(4;1;5), (3;0;1), ( 1;2;0)B C Tìm toạ độ điểm M thuộc (P) cho biểu thức sau đạt giá trị nhỏ nhất: S = MA MB MB MC MC MA
Hƣớng dẫn:
Giả sử M x y z( ; ; ) ( ) P 3x3y2z37 0 (1) Khi S3 ( x2)2 (y 1)2 (z 2)25 Áp dụng BĐT Bunhiacốpxki cho (1) ta đƣợc:
x y z x y z
2 2
( 44) 3( 2) 3( 1) 2( 2) (9 4) ( 2) ( 1) ( 2)
(x 2)2 (y 1)2 (z 2)2 442 88
22
Dấu "=" xảy x y z
3
x y z
4
2
M(4;7; 2) Vậy minS3.88 259 M(4;7; 2)
A(0;1;2), ( 1;1;0)B
x y z 0
M x y z( ; ; ) ( ) P BA(1;0;2),MB(x1;y1; )z
Ta có:
M P
BA BM BA BM
( )
xx y zz
x y z2
1 0
( 1) ( 1)
x x
y y
z z
1 10 10
3
4 10 10
6
2 10 10
6
PHẦN D: ỨNG DỤNG GIẢI CÁC BÀI TỐN HÌNH HỌC KHƠNG GIAN THUẦN TÚY
Trong đề thi minh họa nhƣ đề thi thực nghiệm giáo dục đào tạo có xuất tốn hình học khơng gian tổng hợp (cổ điển) mà lời giải địi hỏi vận dụng phức tạp kiến thức hình học không gian nhƣ: chứng minh quan hệ song song, quan hệ vng góc, dựng hình để tính góc khoảng cách, tính thể tích khối đa diện… Việc tiếp cận lời giải cách nhanh hiệu nhất, khoảng thời gian ngắn khó khăn cho học sinh, chí giáo viên, chẳng hạn tốn tính khoảng cách hai đƣờng thẳng chéo Trong đó, bỏ qua yêu cầu bắt buộc phải dựng hình mà dừng mức độ tính tốn rõ ràng phƣơng pháp tọa độ tỏ hiệu Hƣớng dẫn:
Giả sử
(42)quả tất tính tốn đƣợc cơng thức hóa Tất nhiên, khơng phải tốn hình học khơng gian cổ điển sử dụng phƣơng pháp tọa độ hóa tối ƣu nhƣng với việc thời gian làm ngắn việc kết hợp phƣơng pháp tọa độ hóa máy tính cầm tay lựa chọn hang đầu giải tốn hình học khơng gian cổ điển Nhìn chung,giải tốn hình học không gian tổng hợp phƣơng pháp tọa độ gồm
ba bƣớc bản sau đây:
+ Xây dựng hệ trục tọa độ thích hợp + Xác định tọa độ điểm liên quan
+ Chuyển tốn hình khơng gian tổng hợp tốn tương ứng không gian tọa độ vận dụng cơng thức thích hợp (chứng minh vng góc, song song, tính thể tích, góc, khoảng cách…)
Dƣới số ví dụ minh họa việc tọa độ hóa số hình Ví dụ 1: Toạ độ hố hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ có AB = a,BC = b,AA’ = c Hƣớng dẫn
Chọn hệ toạ độ Axyz nhƣ sau:
* A gốc toạ độ A(0; 0; 0)
* Ax+ AB, Ay+ AD, Az+ AA’ Khi vào độ dài ta có:
A(0; 0; 0), B(a; 0; 0) D(0; b; 0), C(a; b; 0) A’(0; 0; c), B’(a; 0; c) D’(0; b; c), C’(a; b; c)
* So với toạ độ điểm A, B, C, D A’, B’, C’, D’ khác có cao độ z = c * Với hình lập phƣơng ta chọn hệ toạ độ tƣơng tự
Ví dụ 2: Toạ độ hố hình chóp tam giác S.ABC có cạnh đáy a,đƣờng cao SO= h
Hƣớng dẫn
A B
C C' D'
A' B'
D z
x y
a c
(43)Gọi O tâm tam giác ABC
Ta chọn hệ toạ độ Oxyz nhƣ sau:(hình vẽ) Ox+ OA
Oz+ OS
Khi đó, ta có toạ độ điểm nhƣ sau: * O(0; 0; 0)
* OA = a a 3
a A ; 0;
3
* OI = a
6 , a IB IC
2 (hình vẽ)
a a a a
B( ; ; 0), C ; ;
2 3
* S(0; 0; h)
Ví dụ 3: Toạ độ hố hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình thoi với đƣờng chéo vng O góc; AC = 2a, BD = 2b, đƣờng cao SO = h
Hƣớng dẫn
A B
S
O I
z
x y
A B
C
O
I
a a 33 a
2
(44)Chọn hệ toạ độ Oxyz hình vẽ: O tâm hình thoi gốc toạ độ Ox+ OA
Oy+ OB Oz+ OS
Khi đó, toạ độ đỉnh là:
* OA = OC = AC a
2 A(a; 0; 0), C(–a; 0;
0)
* OB = OD = BD b
2 B(0; b; 0), D(0; –b;
0)
* S(0; 0; h)
Ví dụ 4: Toạ độ hóa hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a AC BD = O đƣờng cao SO = h
Hƣớng dẫn
Ta có cách toạ độ hố hình chóp này:
Cách Cách
S
C
B
A D
O
y x
z
a 2
y
x A B
C
D O
a a
b b
S
C
B
A D
O
y x
z
a 2
S
C B
A D
O
y x
z
(45)OA = OB = OC = OD = a
2
a A ; 0;
2 ,
a B 0; ;
2 ,
a C ; 0;
2
a D 0; ;
2 , S(0; 0; h)
OH = OI = OJ = OK = a
2
a a A ; ;
2 ,
a a B ; ;
2 ,
a a C ; ;
2
D
a a ; ;
2 , S(0; 0; h)
Ví dụ 5: Toạ độ hố hình chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vuông B,cạnh SA (ABC),BA = a,BC = b,SA = h
Hƣớng dẫn
Chọn hệ toạ độ Bxyz nhƣ sau:(hình vẽ)
Bz+ AS
Khi đó, toạ độ điểm nhƣ sau:
B(0; 0; 0), C(a; 0; 0), A(0; b; 0), S(0; b, h)
Ví dụ 6: Cho hình chóp S.ABCD với đáy ABCD nửa hình lục giác đều, AB đáy lớn SA (ABCD),SA = AB Hãy toạ độ hố hình chóp
Hƣớng dẫn
Chú ý nửa lục giác hình thang cân
Đặt AB = 2R AD = DC = CB = R, theo giả thiết SA = 2R z
x
y B
S
A
C
a b
h
(46)Chọn hệ toạ độ Axyz nhƣ sau:(hình vẽ) A gốc toạ độ,Ax+ AB,Az+ AS Khi đó, toạ độ điểm nhƣ sau:
* A(0; 0; 0) B(2R; 0; 0)
* AI = AD.cos 60o R
2 , AJ = 3R AI IJ
2 , AK =
o R
DI AD.sin 60
R R 3R R
D ; ; , C ; ;
2 2
* S(0; 0; 2R)
Một số tập minh họa
Bài 1: Cho hình lập phƣơng ABCD.A’B’C’D’ cạnh
a) Chứng minh hai mặt phẳng (AB’D’) (C’BD) song song với Tính khoảng cách hai mặt phẳng này;
b) Chứng minh A’C vng góc với mặt phẳng (AB’D’) A’C vng góc với IJ (I, J lần lƣợt trung điểm cạnh BB’ AD);
c) Gọi K trung điểm cạnh CC’ Chứng minh hai mặt phẳng (A’BD) (KBD) vng góc
Giải
Do cạnh AB, AD, AA’ đôi vng góc nên ta chọn hệ trục Oxyz cho:
OA, tia ABtia Ox, tia ADtia Oy, tia AA’tia Oz Khi đó, ta có:
A(0;0;0), B(1;0;0), D(0;1;0), A’(0;0;1), C(1;1;0), B’(1;0;1), D’(0;1;1), C’(1;1;1)
a) Chứng minh (AB’D’) (C’BD) song song với Khoảng cách chúng z
x
A y
B C
D S
x y
A
B C
D
I J
R
R
K A
B C
D A
B C
D
x
y z
I
(47)Dễ dàng thiết lập đƣợc phƣơng trình hai mặt phẳng:
(AB’D’): x + y – z = (C’BD): x + y – z – = Do (AB’D’) // (C’BD) d((AB’D’),(C’BD)) = d(A,(C’BD)) =
3
b) Chứng minh A’C vng góc với mặt phẳng (AB’D’) A’C vng góc với IJ
Ta có A C' = (1;1;–1) vectơ pháp tuyến (AB’D’): x + y – z = 0, A’C(AB’D’)
Mặt khác, I, J lần lƣợt trung điểm cạnh BB’ AD nên I(1;0;1 2), J(0;
1 2;0) 1
( 1; ; ) 2 IJ
' ( 1).1 1.1 ( 1).( 1) '
2
IJ A C A C IJ
c) Chứng minh hai mặt phẳng (A’BD) (KBD) vng góc
Ta có phƣơng trình mặt phẳng (A’BD) x + y + z – = (VTPT n1(1;1;1)) K trung điểm CC’ (1;1; )1 ( ) :
2
K KBD x y z
(VTPT n2 (1;1; 2) ) Dễ thấy n n1 2 1.1 1.1 1.( 2) 0 ( 'A BD)(KBD)
Giải
Tƣơng tự ví dụ 1, ta chọn hệ trục Oxyz cho: OA, tia ABtia Ox, tia ADtia Oy, tia AA’tia Oz
Khi đó, ta có:
A(0;0;0), B(1;0;0), D(0;1;0), A’(0;0;1), C(1;1;0), B’(1;0;1), D’(0;1;1), C’(1;1;1) a) Tính góc hai đường thẳng MP, C’N và góc hai mặt phẳng (PAI, (DCC’D’).
Vì M, N, P lần lƣợt trung điểm B’B, CD A’D’ nên M(1;0;1 2), N(
1
2;1;0), P(0; ;1)
A
B C
D A’
B’ C’
D’
x
y z
I P
M
N
a) Tính góc hai đƣờng thẳng MP, C’N góc hai mặt phẳng (PAI), (DCC’D’);
(48)Khi đó, ta có ( 1; ; ),1 ' ( 1;0; 1)
2 2
MP C N
'
cos( , ' )
' MP C N MP C N
MP C N
góc MP C’N 900
Mặt khác, I tâm ABCD ( ; ;0)1 2 I
(PAI) có VTPT , 4.( ;1 1; ) (2; 2;1) 2
n AI AP
(DCC’D’) có VTPT n' AD(0;1;0)
Gọi góc hai mặt phẳng (PAI) (DCC’D’) Ta có: cos ' arccos2 48 11' 23''
3
' n n n n
b) Tính khoảng cách cặp đường thẳng A’B, B’D cặp đường thẳng PI, AC’ Ta có: A B' (1;0; 1), ' B D ( 1;1; 1), ' A B'(1;0;0)
' , ' ' ' 6
( ' , ' )
6 ' , '
A B B D A B d A B B D
A B B D
Mặt khác, ( ;0; 1),1 ' (1;1;1), (0; ;1)1
2
PI AC AP
, ' 14
( , ')
28
, '
PI AC AP
d PI AC
PI AC
Bài 3: Cho tứ diện OABC có ba cạnh OA, OB, OC đơi vng góc nhau, OA = a, OB = b, OC = c
a) Tính độ dài đƣờng cao tứ diện kẻ từ đỉnh O; b) Chứng minh tam giác ABC có ba góc nhọn;
c) Gọi , , lần lƣợt góc (ABC) mặt phẳng (OBC), (OCA), (OAB) Chứng minh rằng: 2
cos cos cos 1 Giải
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz cho tia OAtia Ox, tia OBtia Oy, tia OCtia Oz Khi đó: A(a;0;0), B(0;b;0), C(0;0;c)
a) Tính độ dài đường cao tứ diện kẻ từ đỉnh O.
(49)2 2 2
( , ( ))
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
abc abc
h d O ABC
ab bc ca ab bc ca
b) Chứng minh tam giác ABC có ba góc nhọn. Ta có:
2
2 2
( ; ;0), ( ;0; ) cos cos( , )
a
AB a b AC a c BAC AB AC
a b a c
BAC
nhọn
Tƣơng tự,
2 2
cos cos( , )
b
ABC BA BC
a b b c
ABC nhọn
2
2 2
cos cos( , )
c
ACB CA CB
a c b c
ACB nhọn Vậy tam giác ABC có ba góc nhọn
2 2 2
cos cos 1
, ,
(bc ca ab; ; )
i(1;0;0), j(0;1;0),k(0;0;1)
2 2
cos
( ) ( ) ( ) bc
bc ca ab
,
2 2
cos
( ) ( ) ( ) ca
bc ca ab
,
2 2
cos
( ) ( ) ( ) ab
bc ca ab
Suy ra: 2
cos cos cos 1
Bài 4: Cho hình chóp S.ABC có SC = CA = AB = a 2, SC(ABC), tam giác ABC vuông A Các điểm M, N lần lƣợt di động tia AS CB cho AM = CN = t (0 < t < 2a)
a) Tính độ dài đoạn MN theo a t Tìm t cho MN ngắn nhất;
b) Khi đoạn MN ngắn nhất, chứng minh MN đƣờng vng góc chung BC SA
O
A
B C
x
y z
s co
c) Chứng minh
Với lần lƣợt góc (ABC) mặt phẳng (OBC), (OCA), (OAB) Dễ thấy mặt phẳng (ABC), (OBC), (OCA), (OAB) có VTPT lần lƣợt
,
(50)Giải
Tại vị trí điểm A điểm C ta nhận thấy có cặp cạnh vng góc (ABAC, CS CA, CSCB) nhƣng chƣa đạt đủ điều kiện cần thiết phải có ba cạnh đơi vng góc xuất phát từ đỉnh, ta dựng đường thẳng qua A vng góc với (ABC) (đƣờng thẳng song song với SC)
Khi đó, chọn hệ trục Oxyz nhƣ hình vẽ, với AO(0;0;0), B(a 2;0;0),
C(0; a 2;0), S(0; a 2;a 2)
a) Tính độ dài đoạn MN theo a t. Tìm t cho MN ngắn
Theo giả thiết M thuộc tia AS AM = t
2
(0; ; )
2 2
t t t
AM AS M
a
Tƣơng tự, Nthuộc tia CB CN = t
2
( ; ;0)
2 2
t t t
CN CB N a
a
Vậy ta có
2
2 2
( 2)
2
t t
MN a t a at t
Hơn nữa, 2 2 2
2 ( )
3
3
a a a
MN a at t t , dấu đẳng thức xảy
3 a
t (thỏa < t < 2a) Vậy min
3
a a
MN t
b) Khi đoạn MN ngắn nhất, chứng minh MN đường vng góc chung BC và SA.
Khi MN ngắn nhất, ta có
a
t nên (0; 2; 2), ( 2; 2;0)
3 3
a a a a
M N
2 2
( ; ; )
3 3
a a a
MN
Mặt khác AS (0;a 2;a 2),CB(a 2;a 2;0)
,
MN AS MN CB MN AS MN CB
hay MN đƣờng vng góc chung SA BC
Bài 5: (Đề thi Cao đẳng năm 2009) Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có AB = a, SA = a Gọi M, N, P lần lƣợt trung điểm cạnh SA, SB CD Chứng minh đƣờng thẳng MN vng góc với đƣờng thẳng SP Tính theo a thể tích khối tứ diện AMNP
O AA
B
x
C y
z
S
M
(51)Giải
Gọi O tâm ABCD Chọn hệ trục Oxyz nhƣ hình vẽ với O(0;0;0), C(
2 a
;0;0), A( 2 a
;0;0), D(0; 2 a
;0),
B(0; 2 a
;0), S(0;0; a
) ( 2
2 a
SO SA OA )
M, N, P lần lƣợt trung điểm cạnh SA, SB CDM(
4 a
;0; a
),
N(0; a
; a
), P( a ; a ;0) Khi 2
( ; ;0)
4
a a
MN ,
2
( ; ; )
4
a a a
SP
2
2
0.( )
16 16
a a a
MN SP MN SP
Mặt khác, ta lại có
2
( ;0; )
4
a a
AM , (3 2; 2;0)
4
a a
AP , ( 2; 2; 6)
2 4
a a a
AN
3
6
,
8 a AM AP AN
,
6 48
AMNP
a
V AM AP AN
Bài 6: (ĐH khối D – 2007). Cho hình chóp S.ABCD có đáy hình thang, 90
ABCBAD , BA = BC = a, AD = 2a Cạnh bên SA vng góc với đáy, SA = a Gọi H hình chiếu vng góc A lên SB
Chứng minh tam giác SCD vuông tính khoảng cách từ H đến mặt phẳng (SCD) Giải
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz nhƣ hình vẽ, với AO(0;0;0), B(a;0;0), D(0;2a;0), C(a;a;0), S(0;0;a 2) Khi SC( ; ;a a a 2),CD ( a a; ;0)SC CD 0 SCCD, hay tam giác SCD vuông C
Mặt khác (SCD) có VTPT 2
, ( 2; 2;2 )
SC CD a a a
(SCD) :1.(x a) 1.(y a) 2.(z 0)
hay (SCD): x y 2z2a0
Đƣờng thẳng SB có phƣơng trình tham số
O A
B C
(52)0
x a t
y z t
( ;0; ) HSBH at t
3 a AH SBAH SB t Vậy (2 ;0; 2)
3
a a
H
Từ suy khoảng cách từ H đến (SCD)
2
2
3
( , ( ))
3 1
a a
a a d H SCD
Bài 7: (ĐH khối D – 2008). Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy ABC vng, AB = BC = a, cạnh bên AA’ = a Gọi M trung điểm BC Tính theo a thể tích khối lăng trụ cho khoảng cách hai đƣờng thẳng AM, B’C
Giải
a
Dễ thấy / / /
3 / ( ) 2
ABC A B C
a
V BB BA BC
Bây ta tính khoảng cách AM B’C M trung điểm BC
( ;0;0) ( ; ;0)
2
a a
M AM a
Mặt khác, B C' ( ;0;a a 2)
2
2 2
, ' ( 2; ; )
2 a
AM B C a a
Lại có AC ( ;a a;0)
3
2
2
, ' 7
2 ( , ' ) 7 , ' a
AM B C AC a
d AM B C
a AM B C
Bài 8: (ĐH khối B – 2007). Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có đáy hình vng cạnh a Gọi E điểm đối xứng D qua trung điểm SA, M trung điểm AE, N trung điểm BC Chứng minh MN vng góc với BD tính (theo a) khoảng
B x y z D C O A H
S
O B
x y z C C’ A A’ B’ M Từ giả thiết ta có tam giác đáy ABC vuông
(53)Giải
Gọi O tâm đáy ABCD Vì hình chóp cho hình chóp nên SO(ABCD)
Ta chọn hệ trục Oxyz với O gốc tọa độ, tia OCtia Ox, tia ODtia Oy,
tia OStia Oz Khi ta có O(0;0;0), A(
2 a
;0;0), C( 2 a
;0;0),
B(0; 2 a
;0), D(0; 2 a
;0), Stia OzS(0;0; )x (x > 0)
E đối xứng với D qua trung điểm SA
ADSE hình bình hành ( 2; 2; )
2
a a
E x
M trung điểm AE ( 2; 2; )
2
a a x
M
N trung điểm BCN(a 2;a 2;0) (3 2;0; )
4
a x
MN
Mặt khác BD(0;a ;0)MN BD 0 MNBD Lại có AC(a 2;0;0) , (0; 2;0)
2 ax MN AC
Mà (3 2; 2;0)
4
a a
AN
2
, 2
4
( , )
4 ,
2 a x
MN AC AN a
d MN AC
ax MN AC
Bài 9: (ĐH khối B – 2007). Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có đáy hình vng cạnh a Gọi E điểm đối xứng D qua trung điểm SA, M trung điểm AE, N trung điểm BC Chứng minh MN vng góc với BD tính (theo a) khoảng cách hai đƣờng thẳng MN AC
Giải
Gọi O tâm đáy ABCD Vì hình chóp cho hình chóp nên SO(ABCD)
Ta chọn hệ trục Oxyzvới O gốc tọa độ,
O B
x
y z
C C’
A A’ B’
M
4
(54)tia OCtia Ox, tia ODtia Oy, tia OStia Oz
Khi ta có O(0;0;0), A(
2 a
;0;0), C( 2 a
;0;0),
B(0; 2 a
;0), D(0; 2 a
;0), Stia OzS(0;0; )x (x > 0)
E đối xứng với D qua trung điểm SA
ADSE hình bình hành ( 2; 2; )
2
a a
E x
M trung điểm AE ( 2; 2; )
2
a a x
M
N trung điểm BCN(a 2;a 2;0) (3 2;0; )
4
a x
MN
Mặt khác BD(0;a ;0)MN BD 0 MNBD Lại có AC(a 2;0;0) , (0; 2;0)
2 ax MN AC
Mà (3 2; 2;0)
4
a a
AN
2
, 2
4
( , )
4 ,
2 a x
MN AC AN a
d MN AC
ax MN AC
Bài 10: (ĐH khối D – 2010). Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a, cạnh bên SA = a ; hình chiếu vng góc S mặt phẳng (ABCD) điểm H thuộc đoạn AC, AH =
4 AC
Gọi CM đƣờng cao tam giác SAC Chứng minh M trung điểm SA tính thể tích khối tứ diện SMBC theo a
Giải
Chọn hệ trục Oxyz với A gốc tọa độ, tia AB tia Ox, tia AD tia Oy, tia Oz tia Az song song hƣớng với tia HS
Ta có
A(0;0;0), B(a;0;0), C(a;a;0), D(0;a;0)
( ; ;0)
4 4
a a
AH AC H
O A
B C
x
D
y
S
z
N M
E
S
z
H M
A D
(55)AH = AC
= a
, SA = a
2 14
4 a
SH SA AH
14 ( ; ; )
4 4 a a a S
Vậy ta có SC = 2 14
( ) ( ) ( )
4 4
a a a
a a a CA SAC cân C nên đƣờng cao CM đƣờng trung tuyếnM trung điểm SA ( ; ; 14)
8 8 a a a
M
Vì M trung điểm SA nên VSMBC VAMBC Ta có:
14 ( ;0;0), ( ; ;0), ( ; ; )
8 8 a a a
AB a AC a a AM
3
1 14
,
6 48
SMBC AMBC
a
V V AB AC AM
3 a
Chọn hệ trục Oxyz với O gốc tọa độ, tia OAtia Ox, tia OCtia Oy, tia Oz song song hƣớng với tia AA’ Khi A(
2 a
;0;0), B(0; a
;0), C(0; a
;0), A’( a
;0;3
a ) Dễ thấy góc mặt phẳng (A’BC) (ABC) góc ' 60 ' tan 60
2 a
A OA AA OA
2
' ' '
3 3
'
2
ABC A B C ABC
a a a
V AA S
G trọng tâm tam giác A’BC nên G( a
;0; a
) Bây giờ, ta xác định tâm bán kính
mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC, với A
x y
z
B’
C C’ A’
O G
Bài 11: Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A’B’C’ có AB = a, góc hai mặt phẳng (A’BC) (ABC) 600 Gọi G trọng tâm tam giác A’BC Tính thể tích khối lăng trụ cho bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC theo a
Giải
(56)G( a ;0; a
), A( a ;0;0), B(0; a
;0), C(0; a
;0)
Giả sử mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC có phƣơng trình 2
2 2
x y z px qy rz k
Thay lần lƣợt tọa độ G, A, B, C vào phƣơng trình ta có
2 2 2 3 3 3 12 0 4 a a
p ar k a
p a
a a p k
r a q aq k a k a aq k
Vậy mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC có tâm I( 3; ;0 12
a a
) bán kính
2 2
7
0 ( )
12 144 12
a a a a
R
DM Biết SH(ABCD) SH = a Tính thể tích khối chóp S.CDNM khoảng cách hai đƣờng thẳng DM SC theo a
Giải
Dễ thấy VS CDNM. VS ABCD. VS BCM. VS AMN.
.( )
3SH SABCD SBCM SAMN
2
2
1
3( )
3 24
a a a
a a
Bây ta tính khoảng cách hai đƣờng thẳng DM SC phƣơng pháp tọa độ
Chọn hệ trục Oxyz nhƣ hình vẽ, ta có CO(0;0;0), B(a;0;0), D(0;a;0), A(a;a;0) M trung điểm AB ( ; ;0)
2 a M a
C O
A B D H x y S z M N
(57)N trung điểm AD ( ; ;0) a
N a
H(Oxy)H x y( ; ;0)
H DMCN ,
CH CN
phƣơng DH DM, phƣơng
2
x y
a a
2
x y a
a a
2
,
5
a a
x y
Vậy H(2 ;4 ;0 5
a a
) (2 ;4 ; 3) 5
a a
S a
Khi đó, (2 ;4 ; 3), ( ; ;0)
5
a a a
CS a DM a
2
2
3
, ( ; 3; )
2 a
CS DM a a
Mặt khác ( ; ;0) a CM a
3
, 3 2 57
( , )
19 19
,
2
CS DM CM a a
d SC DM
a CS DM
2a 30
SBC Tính thể tích khối chóp S.ABC khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (SAC) theo a
Giải
Gọi H chân đƣờng vuông góc kẻ từ S lên BC Vì (SBC)(ABC) nên SH(ABC)
Mặt khác SB = 2a SBC30 SH SB.sin 30 a 3, BH SB.cos30 3a
Dễ thấy
1 1
3.( )
3
S ABC ABC
V SH S a a a a
Bây ta tính khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (SAC) phƣơng pháp tọa độ
Chọn hệ trục Oxyz với B gốc tọa độ, tia BA tia Ox, tia BC tia Oy, tia Oz tia Bz song song hƣớng với tia HS
Khi đó: B(0;0;0), A(3a;0;0), C(0;4a;0), S(0;3a;a 3)
O B C y
S
H
z
(58)( ;3 ; 3), ( ;4 ;0)
AS a a a AC a a
2 2
, 3; 3; 3 (4;3; 3)
AS AC a a a a
mặt phẳng (SAC) có phƣơng trình
4(x3 )a 3(y 0) 3(z0) 0 4x3y 3z12a0 Vậy khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (SAC)
2 2
12
( ,( ))
7
4 ( 3)
a a
d B SAC
Bài 14: Cho hình lăng trụ ABCD.A’B’C’D’ có đáy ABCD hình chữ nhật, AB = a, AD = a Hình chiếu vng góc A’ (ABCD) trùng với giao điểm AC BD Góc hai mặt phẳng (ADD’A’) (ABCD) 600 Tính thể tích khối lăng trụ cho khoảng cách từ B’ đến mặt phẳng (A’BD) theo a
Giải
Gọi I = ACBD Ta có A I' (ABCD)
Chọn hệ trục Oxyz với B gốc tọa độ, tia BA tia Ox, tia BC tia Oy, tia Oz tia Bz song song hƣớng với tia IA’
Khi
B(0;0;0), A(a;0;0), C(0;a 3;0), D(a; a 3;0), I( ; 3;0
2 a a
)
A’ có hình chiếu lên (Oxy) I nên A’( ; 3;
2 a a
z) (z0) Ta tìm z:
+ Mặt phẳng (ABCD) mặt phẳng (Oxy) nên có VTPT k(0;0;1)
+ (0; 3;0), ' ( ; 3; ) 2 a a
AD a AA z
2
3
, ' ( 3;0; ) (2 ;0; )
2
a a
AD AA az z a
mặt phẳng (ADD’A’) có VTPT n(2 ;0; )z a
+ Góc hai mặt phẳng (ADD’A’) (ABCD) 600 nên ta có A
B O C
D
x
y
A’
B’ C’
D’
z
(59)2
1 1 3
cos 60
2 2
k n a a
z
k n z a
(z > 0) Vậy A’( ; 3;
2 2
a a a
)
Do ' ' ' ' ' 3
2
ABCD A B C D ABCD
a a
V A I S a a
Mặt phẳng (A’BD) có VTPT
2 2
3
', ( ; ;0) (3; 3;0)
2 2
a a a
BA BD
( 'A BD) : 3x 3y 3x y
Mặt khác ' ' '( ; 3; 3)
2 2
a a a
BB AA B
Vậy khoảng cách từ B’ đến (A’BD)
3
2
( ', ( ' ))
a a
a
d B A BD
Bài 15: (ĐH khối A – 2011). Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vuông cân B, AB = BC = 2a; hai mặt phẳng (SAB) (SAC) vng góc với (ABC) Gọi M trung điểm AB; mặt phẳng qua SM song song với BC, cắt AC N Biết góc hai mặt phẳng (SBC) (ABC) 600 Tính thể tích khối chóp S.BCNM
ng cách hai đƣờng thẳng AB SN theo a Giải
Theo giả thiết (SAB), (SAC) vng góc với (ABC) nên SA(ABC)
Góc (SBC) (ABC) 60
SBA tan 60
SA AB a
Mặt phẳng qua SM, song song BC, cắt AC NMN // BCN trung điểm AC Do tam giác AMN vng cân M Khi đó, ta có
1
.( )
3
S BCNM BCNM ABC AMN
V SA S SA S S
2
1
.2 3.( )
3 2
a a
a a
Bây ta tính khoảng cách hai đƣờng thẳng AB, SN phƣơng pháp tọa độ Chọn hệ trục Oxyz nhƣ hình vẽ, với B gốc tọa độ, C(2 ;0;0), (0;2 ;0), (0;2 ;2a A a S a a 3) N trung điểm ACN a a( ; ;0)SN( ;a a; 2a 3)
B O
C
x A
y
N M
S z
2
(60)Mặt khác 2
(0;2 ;0) , (4 3;0;2 )
BA a SN BA a a
Lại có BN ( ; ;0)a a
3
, 4 3 2 39
( , )
13
2 13
,
SN BA BN a a
d SN AB
a SN BA
(61)PHẦN C: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1. xyz, v x
A. 0;0;1 B. 1; 0; C. 0; 1; D 0; 1;
Câu 2. xyz y
A. 0;0;1 B. 1; 0; C. 0; 1; D 0; 1;
Câu 3. xyz z
A. 0;0;1 B. 1; 0; C. 0; 1; D 0; 1;
Câu 4. xyz x 3
3
x i j k x
A. 3; 3;
3 x
B.
1 3; ;
3 x
C.
1 3; ;
3 x
D
1 3; ;
3 x
Câu 5. xyz
7 3
OK i j k K
A. 7; ; 3 K
B.
3 ; ; 3 K
C.
3 ; ; 3 K
D
3
; ;
7 3
K
Câu 6. xyz A3;1;0, B7;7;2, C1; 2; 1 Trong
A. B. AC 14
C. OA3i j D BC 6; 9;
Câu 7. xyz A3;2;2,B 1; 5;13,C4;2;1, 6; 1; 3
D , E2;17; 8 ?
A. BC AE 12 B.
C. OD6i j k D AB AC, 1; 2;
Câu 8. xyz 4; 1; 5 M
,
3 7; ;
5 N
MN
A. 31; 2; 11
5 5
MN
B.
31 11 ; ; 5 MN
C. 39; 9;
5 5
MN
D
39
; ;
5 5
MN
(62)Câu 9. xyz b a1; 1;2 , b 1; 1;2, 1; 1; 2
c
A. a b c B. cos ,
b c C. a c 2 D a b
Câu 10. xyz 4; 2;
5
a
,
1 11; 2;
3 b
m10a3b
A. m41; 10; B. m41; 10; C. m41; 10; 9 D m41; 10;9
Câu 11. xyz 4; 2;
5 a
,
1 11; 2;
3 b
m10a3 b
A. m 10 26 B. m 7 38 C. m 10 15 D m 10 17
Câu 12. xyz a1; 2; 4 ,
5; 7; 11
b m m m ,a b
A. m 1 B. m 1 C. m1 D m1,m 2
Câu 13. xyz A1; 1;2 , B4;2;7, C4; 2;1 , 1;3;8
D , E7;1;6 ?
A. B D E, , B. A C D, , C. B C D, , D A B, , E
Câu 14. xyz A1;1;2, B5; 3;2 , 7; 1;12
C , D0;3;1, E6;1; 1
A. B C D E, , , B. A C D E, , , C. A B C D, , , D A B, , D, E
Câu 15. xyz a7; 1; 3
10 m; 2; 10
b m m
A. m4 B. m 4 C. m 2 D m2
Câu 16. xyz am 4;13 m; 1 m 8; 1;
b m m
A. m10 B. m 10 C.
10
m D
(63)Câu 17. xyz am 4;13 m; 1 m 8; 1;
b m m
A. m9 B. m14 C. m7 D m 7
Câu 18. xyz a1; 1; 2, 5; 7; b
a b,
A. 59 43; ; 4
B.
59 43 ; ; 4
C.
59 43
; ;
4
D
59 43 ; ;
4
Câu 19. xyz 1; 1;
a
,
1 16; 3;
5 b
T .a b
A. a b 4 B. a b 4 C. a b 5 D a b 14
Câu 20. xyz, cho tam 4; 1; 5
A , B2; 12;2, C m 2; 1m m; 5
A. m3 B. m4 C. m 4 D m 3
Câu 21. xyz b M2; 1; 7,N1; 1; 3, 4; 2; 1
K
A. 1; 2;1
B.
1
; ; 3
C.
2
; 1;
3
D
1 2 ; ; 3
Câu 22. xyz b A2; 1; 1 , B1; 3; 1 , 5; 3; 4
C AB BC
A. AB BC 48 B. AB BC 48 C. AB BC 52 D AB BC 52
Câu 23. xyz, cho A8; 9; 3, B12; 3; 0 b
A. 4; 0; 0 B. 4; 0; C. 0; 0;4 D 0; 0;
Câu 24. xyz G3; 1; 1 2; 1; 1
A ,B10;2; 3
A. 1 B. 21 C. 17 D 6
Câu 25. xyz, cho t
(64)A. A1; 0; B. A1; 0; C. A1; 0; D A1; 0;
Câu 26. xyz a 1; 1; 2, b3; 1; 17 a b, b
A. 895 B. 894 C. 886 D 19; 23;2
Câu 27. xyz A1; 2; 1 , B14; 13; 4
A. M4;3; B. M4; 3; C. M 4; 3; D M4; 3;
Câu 28. xyz, cho b A1; 2; 1, B0; 1; 0 , C3;3; 3
A. 4; 1; 4 B. 4; 0;4 C. 4; 0; D 4; 0;2
Câu 29. b A 2, 5,1 , B 0, 1, 2 , C 1, 0,3 Có ba q b
A. B. C. V D 3
Câu 30. xyz M1; 5;3, N7; 2; 5
A. MN 13 B. MN 3 13 C. MN 109 D MN 2 13
Câu 31. xyz A1; 4;2
A. 0; 4;2 B. 1; 4; 0 C. 1; 0;2 D 0; 4;
Câu 32. xyz b a3; 2; , b 9; 4; 2 , 6;2;1
c
A. a b c, , B. a b, 0;3; 6
C. b c 60 D cos , 64
4141
b c
Câu 33. xyz b a 4; 3; , b 8;2; 4 , 1; 1; 2
c
(65)Câu 34. Tron xyz M8;2; 3 S
A. S 217 B. S 2 217 C. 217
S D 217
4 S
Câu 35. xyz b A3; 1;1 , B1; 2; 3 , 2; 3;5
C , D2k 3; k 1; k b :
: AB 2; 1; , AC 5; 2;4 , AD2k 6; k2;k : AB AC, 12;28; , AB AC AD, 3k17
: , 17 17
3
AB AC AD k k
: V 17
3
k
b
A. B. b C. b D b
Câu 36. xyz A1; 2; 3, 3; 10; 4
B , C7; 2; 1
A. 457 ABC
S B. SABC 8 46 C. SABC 24 D SABC 48
Câu 37. xyz a
A. H0;2;1 B. H3; 0; C. H3; 2; D H3; 0;
Câu 38. xyz xy a
A. H0;2;1 B. H3; 0; C. H3; 2; D H3; 0;
Câu 39. xyz, cho tam A1; 2; 3, 3; 10; 4
B , C7; 2; 1
A. 12 745
149 B.
24 745
149 C.
48 745
149 D
36 745 149
Câu 40. xyz 4; 9; 1
(66)A. 14 13 B. 13 C. 13
3 D
7 13
Câu 41. xyz 4; 9; 1
A , B2;3; 3, C7;9; 2
A. 13
2 B. 13
4 C. 13 D
13
Câu 42. xyz A6; 1;4, 18; 15; 12
B , C2; 2; 4
A. H0; 3; 0 B. H0;3; 0 C. H1;3; 1 D H1; 3; 0
Câu 43. xyz A 7; 4; 1,B1;3; 7, 1; 1; 4
C , D2; 6;12 V
A. 917
6
V B. 917
3
V C. 1093
6
V D 1093
3 V
Câu 44. Oxyz b A a , 0, ; B 0, , ;b C 0, 0,c , ,
a b c sai?
A. é OA OB OC, ,
B. Tam giác ABC b
C. ABC b a b2 2b c2 2c a2
D. OABC b abc
Câu 45. xyz A4; 1; 2 ,B3;2; 1, 7; 2; 3
C , D4; 1; 1
A. B. 10 C. D 18
Câu 46. xyz b A1m; 5m 7; m, B3; 0; 1 , 1; 5; 1
C , D11; 5;2 b 27
A. m 1 B. m1 C. m2 D m 2
Câu 47. xyz A4; 1; 2 ,B3;2; 1, 7; 2; 3
(67)A. 74
74 B.
27 74
74 C.
9 129
43 D
9 129 86
Câu 48. Tron xyz A 7; 4; 1,B1;3; 7, 1; 1; 4
C , D2; 6;12
A. 131 611
611 B.
262 611
611 C.
2186 611
4277 D
4372 611 4277
Câu 49. xyz M 3; 2; 4 z, Ozx t
A. 32 B. C. 16 D 8
Câu 50. xyz M8;2; 3
A. 217
217 B.
8 217
217 C.
16 217
217 D
24 217 217
Câu 51. xyz 5; 14; 1
A , B8; 1; 2 , C2;2; 1, D1; 1; 3
A. H6; 1; B. H6; 1; C. H6; 1; D H6; 1;
Câu 52. xyz 2; 5; 9
A , B4; 3; 15 , C11; 2; 1, D5; 13; 6
A. I1; 1; B. I1; 1; C. I1; 1; D I1; 1;
Câu 53. xyz 2; 2;6
A , B 2; 1; 9, C1;2;5, D2; 2; 8 b
A. R B. R3 C. R13 D R169
Câu 54. xyz 11; 7; 10
A , B3;9;4, C13; 1; 4 , D5; 0; 5 V
(68)Câu 55. Trong không gian v xyz
7x5y3z 1
A. 3; ; 2 m
B. c7;5;3 C. h14;10;6 D f 7; 5;3
Câu 56. xyz
3
x y z q
A. 5; 1; M
B.
1 5;1;
5 N
C.
1 5; 1;
5 K
D
1 5;1;
5 H
Câu 57. xyz
2
x y z
A. 3x3y4z 6 B. x y 2z 3
C. 2x2y4z 6 D 5x5y10z250
Câu 58. xyz
2
x y z
A. x y z B. 4x y z C. x2y 6 D 4x y z
Câu 59. xyz, cho Q : 2x3y z nP
A. nP 3; 2;0 B. nP 3;2;0 C. nP 2;3;0 D nP 2; 3;0
Câu 60. xyz :x2y3z 4 0, :x2y z
A. / / B.
C. n 1; 2;3
D q M2;7;
Câu 61. xyz P : 4x y z
1 1
; ; , ; ;
2 4
A B
(69)A. nP 4; 1; B. AB P
C. AB/ / P D (P) q E1; 2;11
Câu 62. xyz, cho hai P :x y z 100, Q :x3y2z0 M7;12;5 , N 6;13;6
A. P Q B. MN / / Q C. P / / Q D M P
Câu 63. xyz x2y2z 3 0,m1 x m5y4mz 1 m
A. m1 B. m 1 C.
3
m D
3 m
Câu 64. xyz b P : 2x y z 0, Q : 2x y z 0, R : 3x5y z 170 é :
A. B.
C. D Câu 65. xyz
2
2x3y z 0,mx m 1 y 3 m z m
A. m2 B.
2
m C. 2,
2
m m D 1, m
2
m
Câu 66. xyz, cho
3 0, 11
x y z m x m m y m z
A. m1,m 5 B. m 1,m5 C. m1,m5 D m 1,m 5
(70)A. qua M B. q C P / / Q qua M D. P / / Q q
Câu 68. xyz 3x2y z 0, 2x2y2z 15
A. q B. P Q q
C P Q q D. P / / Q qua M
Câu 69. xyz – x 2 0,z 3
A. P Q q B. P Ox Q Oz
C P Q q D. P Ox Q / /Oxy
Câu 70. H2, 1, 2 hình O P Q :x y P , Q ?
A. 600 B. 450 C 300 D. 900
Câu 71. xyz b A3; 2; 1 , B 4; 2; 5, 1; 1; 2
C q b V
A. 4x y 7z170 B. 4x y 7z170
C 4x y 7z170 D. 4x y 7z170
Câu 72. xyz M1; 4; 7 V
A. 28x7y4z0 B. x7y4z280
C. 28x7y4z280 D 28x7y4z 1
Câu 73. xyz K4; 1; 1 V (ABC)
A. x4y4z 8 B. x4y4z 8
(71)Câu 74. xyz M8;2; 3 V (ABC)
A. 3x2y8z240 B. x12y8z240
C. 3x12y8z0 D 3x12y8z240
Câu 75. xyz q : – – V
A. 2x y z B. 2x y z C. 2 x y z D 2x y z
Câu 76. xyz M5; 1; 3 , N7; 5; 1 V
A. 2x4y2z 5 B. 2x4y2z 5
C. x2y z 100 D x2y z 100
Câu 77. xyz M5; 1; 3 , N7; 5; 1 MK 2KN V b
A. x2y z 120 B. x2y z 120 C. x2y z 120 D x2y z 120
Câu 78. xyz M5; 1; 3 , N7; 5; 1 V
A. 2x4y2z150 B. 2x4y2z 3
C. x2y z 160 D x2y z 180
Câu 79. xyz, b A3,1, , B1,1, 2, C1, 2, 2
q x2y2z 1 ắ IB2IC
A. 2x y 2z 5 B. 2x y z
C. 2x y z 100 D 2x y 2z100
Câu 80. xyz, q 3, 0, ,
A I1,1,1 ắ Oy Oz, OC3OB
A. x3y z B. 2x y z
(72)Câu 81. xyz – – – – – q V
A. 2x y z B. 2x y z C. 2x y z 100 D 2x y z 100
Câu 82. xyz –
– – q V
A. 4y3z 1 B. 4x3y 1 C. 4y3z170 D 4x3y 2
Câu 83. xyz q –3)
V
A. 3x2z0 B. 3x2z0 C. 3x2z 2 D 3x2z 2
Câu 84. xyz q –
V
A. 2x2y 1 B. 2x2z 1 C. x y D x y
Câu 85. xyz q –
V
A. 3y2z 1 B. 3y2z0 C. 3y2z0 D 3y2z 1
Câu 86. xyz
– – – q V
A. 3x2y 7 B. 3x2y 1 C. 2y3z130 D 2y3z 5
Câu 87. xyz M5; 1; 3 , N7; 5; 1 : – q V
A. 7x2y3z420 B. 7x2y3z420
C. 7x2y3z460 D 7x2y3z460
Câu 88. xyz A1; 1; 2 , B2; 1; 1 q V
A. 3y2z 1 B. 3y2z 7 C. 3y2z 1 D 3y2z 7
(73)Câu 90. xyz ắ 7;0;0
A , B0;9;0, C0;0; 2
A.
7
x y z
B. nP 7;9;
C 18x + 14y – 63z – 126 = D q D7;9;
Câu 91. xyz b A1;1; 2 , B1;2; 1 , C1;1;2, 1; 1;2
D V
A. x y z B. x y z C. 2x y z D x2y2z 1
Câu 92. xyz b A1; 3;7 , B2; 6;12 , 4; 1; 1
C , D1;0; 1 V
A. 33x8y3z360 B. x16y6z 7
C. 33x8y3z320 D x16y6z 7
Câu 93. xyz b A1; 2;7, B0; 2; 3 , 4; 1; 2
C , D1; 2; 5 q V
A. 2x8y z 11 B. 2x8y z 110
C. 2x8y z 210 D 2x8y z 210
Câu 94. xyz, cho – – – – q
A. 2x2y z 180 B. 2x2y z 320
C. 2x2y z 360 D 2x2y z 240
Câu 95. Trong xyz – –
– – – q
A. x2y3z300 B. x2y3z 3
(74)Câu 96. xyz – b
3 V
A. x2y2z 7 0,x2y2z 5 B. x2y2z 7
C. x2y2z 7 0,x2y2z 5 D x2y2z 7 0, x2y2z 5
Câu 97. xyz
– V b b
A. x2y z B.x2y z 0,x2y z 100
C. x2y z 0, x2y z 100 D x2y z 100
Câu 98. xyz : – b
9 V
A 5x y z 0, 5x y z B.5x y z 0, 5x y z
C. 5x y z 0, 5x y z D 5x y z 0, 5x y z
Câu 99. xyz :x y z b 11
3 V
A x y z 100, x y z 120 B.x y z 100, x y z 120
C. x y z 100, x y z 120 D x y z 100, x y z 120
Câu 100. xyz :
1 2
x y z
d
A. m1; 2; B. 1; 1;
a
C. u 1; 2;2 D. v 1; 2;
Câu 101. xyz
: 1, , ,
d x t y t z t t
(75)Câu 102. xyz :
2
x y z
d
A. M5; 8; B. N1; 6; C. T 7; 9; D. V1; 5; 10
Câu 103. xyz
1
:
2020
x t
d y t t
z
?
A. q M1; 3;0
B.
C ' :
1
x y z
d
D. ad 3; 7;0
Câu 104. xyz
: 1, , ,
d x t y t z t t
A. M 2; 2; B. N1; 2; C. T7; 4;9 D. V4; 2;5
Câu 105. xyz
: , , ,
d x t y t z t t
A. P :10x2y7z 1 B. P : 4x y z 150
C. P :x2y2z 1 D. P : 2x4y8z 7
Câu 106. xyz :
2 12
x y z
d
A. P :x3y6z 1 B. P : 3x y z 120
C. P :x2y2z 5 D. P :x3y8z 7
Câu 107. Trong khô xyz A3; 2;4, B1; 1; 9 V p
A.
1 13
x t
y t
z t
B.
1 13
x t
y t
z t
C.
1 13
x t
y t
z t
D.
1 13
x t
y t
z t
(76)Câu 108. xyz q ud 1;2; 2 V
A.
1 2
x y z
B.
1
1 2
x y z
C.
1 2
x y z
D
1
1 2
x y z
Câu 109. xyz : 1
2
x y z
3
' :
2
x y z
A. ∆ ∆’ é B. ∆ ắ ∆’ C. ' D ∆ ∆’
Câu 110. xyz :
2
x y z
' : x t, y t, z 12 4t, t
A. ∆ ∆’ é B. ' C. ∆ ắ ∆’ D '
Câu 111. xyz :
7
x y z
' : x t, y 1, z t, t
A. ∆ ∆’ é B. ' C. ∆ ắ ∆’ D '
Câu 112. xyz :
2
x y z
: – 4y + 14z – = ?
A. P B. / / P C. P D ∆ ắ
Câu 113. xyz :
2
x y z
: – 4y + 14z – = Tro
A. P B. / / P C. P D ∆ ắ
Câu 114. xyz :
3
x y z
(P): –3x – 2y – z + 10
A. P B. / / P C. P D ∆ ắ
Câu 115. xyz : – y – –
12
(77)A. ad 2;2;1
B. nP 1; 1; 1
C. D d P
Câu 116. xyz : – –
d : 1
10
x y z
, d' :x 3 t y, 2 ,t z2t3,t é sau:
’
A. B.
C. D
Câu 117. xyz –
1
:
4 1
x y z
V q
∆
A. d :
4 1
x y z
B.
7
d :
4 1
x y z
C. d :
4 1
x y z
D
7
d :
4 1
x y z
Câu 118. xyz –
: x ,t y ,t z 5t 1,t
V q
∆
A. d : 1
4
x y z
B.
1
d :
4
x y z
C. d : 1
4
x y z
D
1
d :
4
x y z
Câu 119. xyz –1;–
P : 5x3y z 120 V q
A. d : 1
5
x y z
B.
1
d :
5
x y z
C. d : 1
5
x y z
D
1
d :
5
x y z
(78)Câu 120. xyz – – P :x3y4z 1 V q
A. d :
1
x y z
B.
2
d :
1
x y z
C. d :
2
x y z
D
1
d :
2
x y z
Câu 121. xyz, 1;2;3 , 3; 5; , 1; 4; 1
A B C V
A. d : 1
2
x y z
B.
1
d :
2
x y z
C. d : 1
2
x y z
D d : 1
2
x y z
Câu 122. xyz, – – P :x y z 0, Q : 3x2y z 110 q V
A. d :
1
x y z
B.
1
d :
1
x y z
C. d :
1
x y z
D
1
d :
1
x y z
Câu 123. xyz 1;2; , 5; 1; , 1; 1;1 , 3;2; 1
A B C D
V
A. d :
1
x y z
B. d :
1
x y z
C. d :
1
x y z
D
1
d :
1
x y z
Câu 124. xyz – –
(79)A. : 3
2
x y z
B.
2 3
:
2
x y z
C. : 3
2
x y z
D
2 3
:
2
x y z
Câu 125. xyz – –
P : 4x y z d :
1
x y z
∆ q
V ∆
A. :
1
x y z
B.
5
:
1
x y z
C. :
1
x y z
D :
1
x y z
Câu 126. xyz, cho (1;1;–1)
P : 2x2y z d :x 1 t y; 4 ; zt 1 t, t ∆ q V ∆
A. : 1
4
x y z
B.
1 1
:
4
x y z
C. : 1
4
x y z
D : 1
4
x y z
Câu 127. xyz – –
d :x 5 t y; 2 ; zt 3t t , d ' :
5 1
x y z
∆ q
’ V ∆
A. :
5 14 11
x y z
B. :
5 14 11
x y z
C. :
5 14 11
x y z
D
1
:
5 14 11
x y z
Câu 128. xyz – –
1 1
d :
4
x y z
(80)A.
3
:
3 x t y t z t
B.
3
:
3 x t y t z t
C.
3
:
3 x t y t z t
D
3
:
3 x t y t z t
Câu 129. xyz P :x2y z Q : 2x2y3z110 V
A. d :
4
x y z
B. d :
4
x y z
C. d :
4
x y z
D d :
4
x y z
Câu 130. xyz P :x y z Q :x2y3z 8 V
A. d : 1
5
x y z
B.
3 1
d :
5
x y z
C. d : 1
5
x y z
D
3 1
d :
5
x y z
Câu 131. xyz P :x2y z
:
2
x y z
ắ ∆ V
A. : 1
5
x y z
d B. : 1
5
x y z
d
C. : 1
5
x y z
d
D
1 1
:
5
x y z
d
Câu 132. xyz P :x y z
: 5
3
x y z
, ' :
2
x y z
ắ ∆ ∆’ V
A. : 1
1
x y z
d
B.
1
:
1
x y z
d
C. : 1
1
x y z
d D : 1
1
x y z
(81)Câu 133. Trong khôn d: x y z
2
P: x y z 1 V ắ q A(1;1; 2) , song song ( )P d
A. 1
2
: y z
d x
B.
1
1
:
1
d x y z
C. d:x1y1z2
2 D
x y z
d: 1
2
Câu 134. , V ắ d ,d b 1 2
(P): 4x 3y 11z 26 0 d :1 x y z & d : 2 x y z
1 1
A. x y z
5
B.
x y z
4
C.
x y z
4 11 D
x y z
4 11
Câu 135. xyz –
5
:
4 1
x y z
,
1 1
' :
2
x y z
q
∆ ắ ∆’ V
A. :
1 2
x y z
d B. :
1 2
x y z
d
C. :
1 2
x y z
d D :
1 2
x y z
d
Câu 136. xyz
10 15
:
7
x y z
, ' : 1
3
x y z
q
∆ ắ ∆’ V
A. : 1
1 1
x y z
d
B.
1
:
4
x y z
d
C. : 1
1 1
x y z
d
D
1
:
4
x y z
d
Câu 137. Oxyz –
1
:
3
x y z
P :x2y2z150 q
(82)A. : 1
4 1
x y z
d
B.
1
:
4
x y z
d
C. : 1
4 1
x y z
d
D
1
:
4
x y z
d
Câu 138. xyz V –1;4;–2
1
:
5
x y z
P : y z 20170 q
V ắ ∆ V
A. :
17 6
x y z
d
B.
1
:
4 1
x y z
d
C. :
17 6
x y z
d
D
1
:
4 1
x y z
d
Câu 139. Trong không gian v xyz, cho 1: 10
2
x y z
d
,
2
1
:
1
x y z
d : – ắ d1 d2 V
A. :
3
x y z
d B. :
3
x y z
d
C. :
3
x y z
d
D
4
:
3
x y z
d
Câu 140. xyz T4;10;14
1: , 10, ,
d x t y t z t t , 2:
1
x y z
d
q ắ d1,d2 V
A. : 10 14
4
x y z
d B. : 10 14
4
x y z
d
C. : 10 14
4
x y z
d
D
4 10 14
:
4
x y z
d
Câu 141. xyz U27;8;84
1
1 1
:
2
x y z
d
,d2:x 1 ,t y 3t 1, z12 ,t t
(83)A. : 27 84
4 12
x y z
d
B.
27 84
:
4 12
x y z
d
C. : 27 84
4 12
x y z
d
D
27 84
:
4 12
x y z
d
Câu 142. xyz V3;3; 8
1
1 1
:
2
x y z
d
q V ắ
1,
d Oz V
A. : 3
1
x y z
d
B.
3
:
1
x y z
d
C. : 3
1
x y z
d
D
3
:
1
x y z
d
Câu 143. xyz K14;7;26
1
3
:
2
x y z
d q ắ
1,
d Oy V
A. : 14 26
7 13
x y z
d B. : 14 26
7 13
x y z
d
C. : 14 26
7 13
x y z
d
D
14 26
:
7 13
x y z
d
Câu 144. xyz P : 2x2y5z200
1
:
2
x y z
d , 2: 1
4
x y z
d ắ d1,d2 V
A. :
2
x y z
d
B.
4
:
2
x y z
d
C. :
2
x y z
d D :
2
x y z
d
Câu 145. xyz P : 7x12y23z 1
3
:
2
x y z
d
,
2 1
:
1
x y z
d
(84)A. : 11
7 12 23
x y z
d
B.
5 11
:
7 12 23
x y z
d
C. : 11
7 12 23
x y z
d
D
1 11
:
7 12 23
x y z
d
Câu 146. xyz b 1:
2
x y z
d
,
2
2 1
:
1
x y z
d
, d3:x4t2, y 5t 1, z 9 t 1, t
ắ d1,d2 d3 V
A. : 7 12
4
x y z
d
B.
7 12
:
4
x y z
d
C. : 7 12
4
x y z
d D : 7 12
4
x y z
d
Câu 147. Oxyz : 2
1
x y z
d
:
P x y m z m
A. m 1 B. m1 C
8
m D. 1;
8 m m
Câu 148. xyz
3 2
:
4
x y z
d
,
2: 15 , , 2,
d x t y t z t t ắ d1 , Ox d2 V
A. :
3
x y z
d
B.
8
:
3
x y z
d
C. :
3
x y z
d
D
8
:
3
x y z
d
Câu 149. xyz 1: 4
1
x y z
d
,
2
2
:
1 2
x y z
d
∆
1 ,
d d ∆ d1,d2 ∆ ắ
1 ,
(85)A. :
8
x y z
B.
4
:
9
x y z
C. :
2
x y z
D :
2
x y z
Câu 150. xyz 1: 2
7
x y z
d
,
2: 16 , 4, 4,
d x t y t z t t ∆ d1 ,d2 ∆ d1 ,d2 ∆ ắ
d1 ,d2 V ∆
A. :
1
x y z
B.
3
:
1
x y z
C. :
1
x y z
D
3
:
1
x y z
Câu 151. xyz
2 2
1
196
2
x y z
b
A. 1; 3; , 14
2
I R
B.
1
; ; , 196
2
I R
C. 1; ; , 14 2
I R
D
1
; ; , 196 2
I R
Câu 152. xyz
2 2
6 11
x y z x y b
A. I3;4;0 , R6 B. I 3; 4;0 , R6
C. I6;8;0 , R6 D I3; 4;0 , R6
Câu 153. xyz ’
2 2 2
1 16
x y z , x2 y2z22x8y8z240
A. ’ I' 1;4;4 b R'3
B. q –1;7;–6)
(86)Câu 154. xyz
2 2
0
x y z x y z b
A. 1; ; ,
2 2 I R
B.
1 1
; ; , 2
I R
C. 1 1; ; , 2
I R
D
1 1
; ; , 2
I R
Câu 155. xyz
2 2
2 2
x y z x y z : – 3y – 6z + :
A. ắ B.
C. – – b D – b
Câu 156. xyz
2 2
6
x y z x y : – – – :
A. ắ n B.
C. – b D – b
Câu 157. xyz
2 2
2
2
x y z x y z : – – – :
A. ( 1; 1;
2
I
b
B. (P)
C. ắ b D (P) nP2;2; 1
Câu 158. xyz
2 2 2
1 2
x y z : – – – :
(87)Câu 159. xyz 2 2 2
9 49
x y z :
2
x y z
d
:
A. b B. ad 2; 3; 6
C. d ắ b D
Câu 160. xyz
2 2
2
x y z x y z : 18
1
x y z
d
:
A. – b B. q K3; 5; 18
C. ắ D
Câu 161. xyz, cho I(1;–2; q M(–1;0;1) V
A. x1 2 y2 2 z22 9 B. x1 2 y2 2 z22 9
C. x1 2 y2 2 z22 9 D x1 2 y2 2 z22 3
Câu 162. xyz, cho A1;2;3 P : x y z V
A. x1 2 y2 2 z32 9 B. x1 2 y2 2 z32 3
C. x1 2 y2 2 z32 9 D x1 2 y2 2 z32 3
Câu 163. xyz A4; 11;5 P : 3x12y4z 5 V
A. x4 2 y11 2 z52 13 B. x4 2 y11 2 z52 169
C. x4 2 y11 2 z52 169 D x4 2 y11 2 z52 13
Câu 164. xyz I1;0;7 q K( – V
A. x12 y2 z72 13 B. x12 y2 z72 169
(88)Câu 165. xyz H2;12; 1 V
A. x2 2 y12 2 z12 144 B. x2 2 y12 2 z12 12
C. x2 2 y12 2 z12 144 D x2 2 y12 2 z12 12
Câu 166. xyz V26; 12;2015 V (S)
A. x26 2 y12 2 z20152 676 B. x26 2 y12 2 z20152 26
C. x26 2 y12 2 z20152 676 D x26 2 y12 2 z20152 26
Câu 167. xyz M2; 4; 6 V
A. x2 2 y4 2 z62 6 B. x2 2 y4 2 z62 36
C. x2 2 y4 2 z62 36 D x2 2 y4 2 z62 6
Câu 168. xyz S : x1 2 y2 2 z32 9 M3;0;2 V
A. P : x y z 4 0 B. P : x y z 4 0
C. P : x y z 8 0 D P : x y z 8 0
Câu 169. xyz S : x32 y2 z2 49 : – –
A. M5; 1; B. M6; 1;1 C. M3;2; D M3;5;
Câu 170. Trong xyz M4; 1; , N 2; 2; 3 V
A.
2
2 2
: 49
2
S x y z
B.
2
2 2 49
:
2
S x y z
C.
2
2 2
:
2
S x y z
D
2
2 2
:
2
S x y z
(89)A. : 1 2 2 2 12 169
S x y z B. : 1 2 2 2 12 169
S x y z
C. : 1 2 2 2 12 13
S x y z D : 1 2 2 2 12 13
S x y z
Câu 172. xyz K9;3;7
:
2
x y z
d V
A. S : x9 2 y3 2 z72 49 B. S : x9 2 y3 2 z72 7
C. S : x9 2 y3 2 z72 49 D S : x9 2 y3 2 z72 7
Câu 173. xyz I0; 3;2 d:x 2 t y; 3 ;t z 4 ,t t V
A. S :x2 y2 z2 6y4z630 B. S :x2 y2z2 6y4z630
C. S :x2 y2 z2 6y4z610 D S :x2 y2 z26y4z630
Câu 174. xyz T1; 2;3 , V 1; 0;2 V V
A.
2
2
:
2
S x y z
B.
2
2
:
2
S x y z
C.
2
2
:
2
S x y z
D
2
2
:
2
S x y z
Câu 175. xyz : 2
3
x y z
d
T1; 2; , K 7; 1; 3 q V
A. S : x1 2 y4 2 z12 49 B. S : x1 2 y4 2 z12 49
C. S : x1 2 y4 2 z12 49 D S : x1 2 y4 2 z12 49
Câu 176. xyz B1; 2; , T 4; 6; 2 q V
A. 2 2
:
S x y z B. 2 2
: 36
S x y z
(90)Câu 177. xyz B2; 2; 3 , C 1;2; 6 q V
A. S :x2 y2 z2 8z 7 B. S :x2 y2 z2 4z 7
C. S :x2 y2 z2 8z250 D S :x2 y2z24z250
Câu 178. xyz K2; 0; 2 , H 1;1;2 q V
A. S :x2 y2 z2 2y 8 B. S :x2 y2 z2 2y 8
C. S :x2 y2 z2 2y 8 D S :x2 y2 z22y 8
Câu 179. xyz, : – – – b 0; 1;13 , 1; 2; 11 , 8;6;4
M N K q b V
A. S :x2 y2 z2 8x4y2z1480 B. S :x2y2z22x2y4z190
C. S :x2 y2 z2 2x4y2z 2 D S :x2 y2z22x6y8z 1
Câu 180. xyz b E3;0; 1 , F6; 4; 2 , 7; 1;2
G q b V
A. S : x7 2 y22z2 25 B. S : x5 2 y22 z2 9
C. 2 2
: 36
S x y z D 2 2
: 49
S x y z
Câu 181. xyz b A2;4; 3 , B6;9;6, C3;5;9 q b V
A. S :x2 y1 2 z22 9 B. S :x2 y7 2 z32 49
C. S :x2 y2 2 z52 169 D S :x2 y6 2 z12 36
Câu 182. xyz, cho b A1; 1;2 , B1;3;0, C3;1;4 q b V
A. S : x52 y2z12 11 B. S : x72 y2 z62 11
2 2 2
2 2 2
(91)Câu 183. xyz b A6;2;1, B2;4;3, C4;0;5, 0;0;1
D q V
A. S :x2 y2 z2 x y z 340 B. S :x2 y2 z2 6x2y4z 3
C. S :x2 y2 z2 4x y 190 D S :x2 y2 z22y z 460
Câu 184. xyz 5;0; 1
A , B2;2; 8 , C7;2; 3 , D0; 5; 1 V (S)
A. S : x1 2 y1 2 z22 38 B. S : x4 2 y1 2 z42 27
C. S : x4 2 y1 2 z52 38 D S :x2 y1 2 z22 27
Câu 185. xyz, cho : – – : – – : 14
3
x y z
d V
A. S :x2 y2 z2 10x28y6z 1 B. S : x8 2 y21 2 z52 9
C. S :x2 y2 z2 2x2z 7 D S : x2 2 y7 2 z12 49
Câu 186. xyz, cho : – 3y – 6z + = 0, (Q): 6x + 3y – 2z – d:x 1 t y, 1 t z, 11 ,t t V b
A. S : x4 2 y2 2 z172 16 B. S : x1 2 y1 2 z112 169
C. S : x2 2 y4 2 z52 144 D S : x1 2 y3 2 z72 49
Câu 187. xyz : – 2y + z – 10 d:x4t1, y2t3,z t 6,t V
A. S :x2 y2 z2 2x6y12z 7 B. S :x2y2z22x16y8z 2
C. S :x2 y2 z2 6x4y12z 5 D S :x2 y2 z26x10y14z340
Câu 188. xyz –
2
:
2 1
x y z
(92)A. S :x2 y2 z2 6x2y4z 3 B. S :x2y2z26x2y4z 1
C. S :x2 y2 z2 6x2y4z 2 D S :x2 y2z26x2y4z 1
Câu 189. xyz – –
: , , ,
d x t y t z t t ắ MN 102 V
A. S : x1 2 y1 2 z22 27 B. S : x1 2 y1 2 z22 37
C. S : x1 2 y1 2 z22 28 D S : x1 2 y1 2 z22 38
Câu 190. xyz P : 12x3y4z 1 Q : 2x2y z φ b cos
A. cos
3
B. cos 39
C. cos
D cos 26 39
Câu 191. xyz P : x y z 1; 3; 7
K d K P ,
A. ,
3
d K P B d K P , C. ,
d K P D , 3 d K P
Câu 192. xyz, ch P : x y z 150 Q : x y z α b cos
A. cos
3
B. cos
C. cos
D cos
2
Câu 193. xyz, :
2
x y z
d
P : 2x2y z b
3 b
A. M1;2;0 B M3;3; C. M1;1;7 D M5;4; 14
Câu 194. xyz φ φ b P : x2y2z 3
A. sin
B. sin
3
C. sin
D sin 2
(93)Câu 195. xyz
: 3 , , ,
d x t y t z t t g P : x y z 140 b , b
A. M0;0;7 B. M3;1; C. M 6; 2;25 D M 3; 1;16
Câu 196. xyz φ φ b P : 2x3y6z 1 ng Oxz
A. tan 10
20
B. tan 10
10
C. tan 10
5
D tan 10
3
Câu 197. xyz P : x y 2z 3 b b –2
A. K9;0;0 B. K3;0;0 C. K4;0;0 D K7;0;0
Câu 198. xyz P : 2x y z b b –
A. T0;19;0 B. T0; 9;0 C. T0; 5;0 D T0; 11;0
Câu 199. T xyz, cho :
5
x y z
d
P : 2x3y4z170
A. b
B. b
C. b
D b
Câu 200. xyz φ i φ b P : x y 5z 7
A. cot
9
B. cot 26
26
C. cot 78
9
D cot 26
(94)A. sin
B sin
C. sin
D sin 2
Câu 202. xyz cosφ φ b P : 2x3y6z170
A. cos
7
B cos 10
7
C. cos 10
D cos 40 49
Câu 203. xyz φ b
1
:
2
x y z
d ' : 1
1
x y z
d
tan
A. tan 17 B. tan 66
6
C. tan 66 11
D tan 102 17
Câu 204. xyz P : x y z 120 d:x 3 ,t yt z, 2 t t, α b sin
A. sin
3
B. sin
C. sin
D sin
Câu 205. xyz P : x y z
: 17
3
x y z
d φ b sin
A. sin
21
B. sin
C. sin 10
D sin
15
Câu 206. xyz φ φ b P : x y 5z 2
A. tan 26 B. tan 78
9
C. tan
D tan 26
26
Câu 207. xyz :
1
x y z
2; 4; 3
M ∆
A. M, 826
d B. M, 826
14
d
(95)Câu 208. xyz :
7
x y z
1; 8; 7
K ∆
A. dK, 11 B dK, 22 C. K, 22 22
d D K, 11
11
d
Câu 209. xyz ng d :
1
x y z
1; 1; 1
H
A. H, 107
3
d d B H, 107
6
d d C. dH,d 107 D H, 107
d d
Câu 210. xyz d : 1 14
1
x y z
2; 6; 1
M
A. dM,d B M,
6
d d C. dM,d3 D dM,d6
Câu 211. xyz :
1
x y z
3
' :
3
x y z
∆ ∆’
A. , ' 19
19
d B. , ' 19
d C. d , ' 19 D d , ' 19
Câu 212. xyz :
1
x y z
3
' :
3
x y z
b ∆ ∆’ cos
A. cos
14
B. cos 14
C. cos 14
D cos
14
Câu 213. xyz :
2
x y z
' :x 4t 3, y ,t z 12t t
b ∆ ∆’
cos
A. cos 75
91
B. cos 73 91
C. cos 71 91
D cos 69 91
(96)Câu 214. xyz
1
:
2
x y z
' :x4t3, y 1 ,t z12t t
A. , ' 10
10
d B. , ' 10 10
d C. , ' 11 10 10
d D , ' 17 10 10 d
Câu 215. xyz P : 3x5y z
d : 12
4
x y z
T
A. M21; 40;12 B. M21;40;12 C. M21;40; 12 D M21;40; 12
Câu 216. xyz d :
3
x y z
1;7;3
A V b q
A. P : 3x2y z 140 B. P : 3 x 2y z 140
C. P : 3x2y z 110 D P : 3 x 2y z 110
Câu 217. xyz P : 2x3y z 11 2 2 2
: 14
S x y z
A. M0;3;2 B. M1;1;6 C. M3;1;2 D M2;2;1
Câu 218. xyz P : 2x3y z 3;5;0
A V q
A. :
2
x y z
d
B.
3
:
2
x y z
d
C. :
2
x y z
d
D
3
:
2
x y z
d
Câu 219. xyz P : x y z d :x 3t 7, y2t5,z 6t 17,t
(97)Câu 220. Trong không xyz P : 3x5y z
d : 12
4
x y z
V
A. 5x y 6z0 B. 5x y 6z 2 C 5x y 6z 7 D.5x y 6z170
Câu 221. xyz d :
1
x y z
1
d' :
2
x y z
V ’
A. P y: 2z 2 B. P y: 2z 2 C P y: 2z 2 D. P y: 2z 2
Câu 222. xyz A1; 1;2 , B 2; 1;0
d : 1
2 1
x y z
b
A M5; 3;2 B. M1; 1;0 C M1;0; D. M11; 6;5
Câu 223. xyz A 1; 1; , B 0;1;1 : – q V
A. P :x2y z B. P :x y z
C P : 2x y z D. P : 3x y 2z0
Câu 224. xyz d :
3
x y z
1;7;3
A AB2 30 b
A. B3; 3; B. B6; 1; C B0; 5;0 D. B 9; 11;3
Câu 225. xyz, cho S : x2 2 y1 2 z32 49 : – – ắ b r 2 10 V (Q)
A. 2x2y z 140 , 2x2y z B. 2x2y z 140 , 2x2y z
(98)Câu 226. xyz,
1
2
2 :
x y z
: x + 2y – 3z + = 0 V d cho d ắ ∆
A. d : 1
1
x y z
B.
3 1
d :
5
x y z
C d : 1
3
x y z
D d : 1
8
x y z
Câu 227. xyz S :x2y1 2 z22 5
ng d : 1
1 1
x y z
ắ b 20 V
A P :x y z B. P :x y 5z110
C P :x2y z D P :x2y3z 8
Câu 228. xyz
P : 2x y 2z100 ắ b V
A. S :x2y2z24x2y6z 11 B. S :x2 y2 z24x2y6z 7
C S :x2y2z24x2y6z 1 D S :x2 y2 z24x2y6z 9
Câu 229. xyz b –2;3), C(1;1;1 q b
3 V
A. x y z 0, 23x37y17z230 B. x y z 0, 23x37y17z230
C x y z 0, 23x37y17z230 D x y z 0, 23x37y17z0
Câu 230. xyz P : 2x3y z 550 1; 1;0
A
A. H 9; 11; 106 B. H9;11; 4 C H1;1; 50 D H20;5;0
(99)A. S : x12 y2 z2 17 B. S : x5 2 y2 2 z42 17
C S : x3 2 y2 2 z42 17 D S : x1 2 y1 2 z22 17
Câu 232. xyz P : 2x3y z 3;2; 1
M H
A. H1; 1;0 B. H1;1;2 C H 1; 1; 4 D H1;1;6
Câu 233. Trong không xyz M7;1; 1 , N 2; 2;2
2
:
S x y z y z q ắ b V
A P :x y z B. P :x y 5z110
C P :x2y z D P :x2y3z 8
Câu 234. xyz :
7
x y z
1; 8; 7
K ∆
A. 10; 5; 1 B. 11;10;8 C 4; 5; D 18;15;11
Câu 235. xyz,
1
2
:
2 1
x y z
d
1 1
:
1
x y z
d
V ∆
q ắ
A. : 1
3
x y z
B.
1
:
1
x y z
C : 1
2
x y z
D : 1
1
x y z
Câu 236. xyz d :
1
x y z
1; 1; 1
B T C
A. C0; 0;2 B. C1;2;3 C C2; 0; 2 D C1; 2; 1
Câu 237. xyz d :
1
x y z
2; 6; 1
M q T
(100)Câu 238. xyz P : x2y5z190 3; 7; 6
E q
A. F25;3;2 B. F23; 3; 4 C F1; 5;4 D F31; 5; 6
Câu 239. xyz P : 6x3y2z 1
2
: 11
S x y z x y z ắ
A. 1; 1; J
B.
5
; 5;
2
J
C.
1 0; 0;
2 J
D
3 13 ; ; 7
J
Câu 240. xyz M5; 2; 7
2
: 2
S x y z x y z q ắ b KH2 V
A. :
4
x y z
d
B.
5
:
8
x y z
d
C. :
2
x y z
d D :
1
x y z
d
Câu 241. xyz P : x2y z 0; 0; 2
C q
A. D2; 2; 4 B. D2; 2; 4 C D6;4;4 D D8; 10; 22
Câu 242. xyz P : x y 2z 3
:
3
x y z
ắ ∆
A. d : 1
9
x y z
B. d : 1
9
x y z
C d : 1
9
x y z
D d : 1
9
x y z
Câu 243. xyz A1; 1;1 , B 1;2;3
d : 1
2
x y z
’ q
(101)A. d' : 1
4
x y z
B. d' : 1
2 1
x y z
C d' : 1
7
x y z
D d' : 1
5 13
x y z
Câu 244. xyz A2;1;1, B 3; 1;2
d :
1
x y z
b b
A. M1;4; B. M 3; 2; C M0;7; D M2;1;
Câu 245. xyz A1;0; 1
1
d :
2
x y z
A. H1; 1;0 B. 7; 3;
5 5
H
C
5 1
; ;
3 3 H
D H 1; 3;1
Câu 246. Trong không xyz P : 2x y 4z130
:
4
x y z
ắ ∆
A. d : 5
11 18 10
x y z
B. d : 5
11 18 10
x y z
C d : 5
11 18 10
x y z
D
5
d :
11 18 10
x y z
Câu 247. xyz, 1:x3t, yt, zt
2
1
2 :
2
z y
x
M ∆1 M ∆2
b b
A. M5;2;2 B. M6;3;3 C M7;4;4 D M4;1;1
Câu 248. xyz, cho hai –1;2;3), B(1;0;– : 2x + y – 3z – =
(102)Câu 249. Trong không gian xyz S : x1 2 y1 2 z12 1
d :
18 10
x y z
q K24; 12;1
V
A. x2y2z 2 0; 2x3y6z 6 B. x y 8z 2 0; 2x3y6z 6
C x2y2z 2 0; 2x3y6z 6 D x2y2z 2 0; 2x3y6z 6
Câu 250. xyz :
2 1
x y z
d
P :x y 2z 5 v A1; 1;2 ∆ ắ V ∆
A. : 1
2
x y z
B.
1
:
2
x y z
C :
2
x y z
D :
2
x y z
Câu 251. Oxyz, : –2y +2z –
2 1
3
1 : ,
9
1
:
1
x y z x y z ∆1
∆2 b b
A. M1;0; B. M2;3;9 C M 2; 1; 15 D M0;1;
Câu 252. xyz P : 2x y z 2;0;1 , 0; 2;3
A B AM BM 3 b
A. 12; ; 7 M
B. M5;11;3 C M7; 1;19 D M0;1;3
Câu 253. xyz, :
1
x y z
d
0;0;3
I ắ V
A. : 2 32
3
S x y y B. : 2 32
3
S x y y
C : 2 32
3
S x y y D : 2 32
(103)Câu 254. xyz A0;0;3 , M1;2;0 q ắ V
A. P :6x3y4z120 B. P : 2x y z
C P :x y z D P :x4y7z210
Câu 255. xyz A4;4;0 S : x2 y2 z2 4x4y4z0 V b
A. x y z 0, x y z B. x y z 0, x y z
C x2y2z0, x y z D x y z 0,x2y2z 0
Câu 256. xyz P :x y z
:
1
x y z
d
MI 4 14 b
A. M2;3;2 B. M 3; 7;13 C M 1; 2;6 D M 1; 7;11
Câu 257. xyz
1
3
1
: x y z
: x – y + 2z ∆ b b V
A. S : x5 2 y11 2 z22 1; S : x1 2 y1 2 z12 1
B. S : x5 2 y11 2 z22 1; S : x1 2 y1 2 z12 1
C S : x5 2 y11 2 z22 1; S : x1 2 y1 2 z12 1
D S : x5 2 y11 2 z22 1; S : x1 2 y1 2 z12 1
Câu 258. Oxyz, cho A(1;2;3)
2
2 :
y z
x
d
V ∆ q A, d ắ x.
A. :
2
x y z
B. :
2
x y z
C :
2
x y z
D
1
:
2
x y z
(104)Câu 259. Oxyz,
1
1
1
:
y z
x
d V
–3) ắ d A, B sao cho
26
AB
A. x1 2 y2 2 z32 16 B. x1 2 y2 2 z32 9
C x1 2 y2 2 z32 18 D x1 2 y2 2 z32 25
Câu 260. :
1
x y z
hai
-2; 1; 1); B (-3; - cho tam giác b
A M2;1; 5 M14; 35;19 B M1;4; 7 M3;16; 11
C M2;1; 5 M3;16; 11 C M1;4; 7 ho M14; 35;19
Câu 261. Oxyz A0;1;0 , B(2;2;2)
3
:
1
x y z
cho ấ
A 26 7; ; 9
M
B
36 51 43
; ;
29 29 29
M
C M4; 1;7 D
5 25
; ;
13 13 13
M
Câu 262. Oxyz, A(0;1;0), (2;2;2), ( 2;3;1)B C
1
:
2
x y z
d
T d b
A 1; 5;
2
M
M5;4; 7 B
5 19
; ;
3 3
M
7 11 17
; ;
5 5
M
C 5; 19;
3 3
M
M3; 0; 1 D
3
; ;
2
M
15 11
; ;
2
M
Câu 263. 1
3 :
x t
y t z t
2
2
:
2
x y z
M 1 M
2
(105)C M10;7;7 M0; 3; 3 D M 2; 5; 5 M1; 2; 2
Câu 264. Oxyz :
2 1
x y z
P x: 2 y z C P), M b
6
MC
A M1;0; 2 M5;2; 4 B M3;1; 3 M 3; 2;0
C M1;0; 2 M 3; 2;0 D M3;1; 3 M 1; 1; 1
Câu 265. :
2
x y z
M
M Δ b OM
A M1;0;0 M2;0;0 B M3;0;0 M1;0;0
C M1;0;0 M2;0;0 D M4;0;0 M2;0;0
Câu 266. P : – x y – z
1:
1
x y z
, 2:
2
x y z
M
1 M 2 M (P)b
A M1;2;3 1; ; 57
7 7
M
B M0;1; 3
18 53
; ;
35 35 35
M
C M2;3;9 11 4; ; 111
15 15 15
M
D M 2; 1; 15 M1;2;3
Câu 267.
1 :
z t y
t x
A(1,0,1) Tìm
A E1; 2;3 , 2 2, ,1
5
F
B
1 2
, ,1
5
E
,
1 2
, ,1
5
F
C 2 2, ,1
5
E
,F1; 2;3 D
1 2
, ,1
5
E
F1; 2;3
Câu 268. Oxyz, M(1;1;0),
1 1
1
2
:
x y z
(P):x yz20 A (P) b
(106)A A( 1;1; 4) 23 17; ; 7
A
B A(1;1;4)
23 17
; ;
7 7
A
C A(1;1; 4) 23 8; ; 17
7 7
A
D
23 17
; ;
7 7
A
A1; 2;3
Câu 269. P :x y z
3;3;1 , 0;2;1
A B b
A I A B I3;1;1 C 2; ;18 I
D
3 ; ;1 2 I
Câu 270. Oxyz A(1;2;1) , 1 1 :
x y z
2
1
:
2
x y z M, N 1 2 MN A 1
A M(1; 2; 5), N(2; 3; 4). B M(1; 0; 1), N( 2; 3; 4)
C M( 1; 2; 5), N(2; 3; 4). D M( 1; 0; 1), N( 2; 3; 4)
Câu 271. Oxyz, (P):2xy2z90 ), ; ; (
A B(1;5;0) M P) cho MA.MB ấ
A M( 1; 3; 4) B M(2;1;3) C M1; 13;1 D M( 2; 1; 3)
Câu 272. Oxyz,
2
4
1
:x y z
d
A(1;2;7), ) ; ; ( ), ; ; ( C
B M d cho MA2MB2MC2 ấ
A M(1,3, 2) B M( 1; 4;0) C M3,5,2 D M(0; 1;3)
Câu 273. xyz, tìm Ox
:
1 2
x y z
d P : – – x y z
A M3;0;0 B M3;0;0 C M2;0;0 D M2;0;0
Câu 274. xyz –
1
x y z
(107)A M( 1;0;4) B M2; 3; 2 C M1; 2;0 D M3; 4; 4
Câu 275. Oxyz :
1 1
x y z
d A(0;0;3), (0;3;3)
B : MA MB ấ
A 1 1; ; 2 M
B
3 3 ; ; 2 M
C
2 2 ; ; 3 M
D M 1; 1; 1
Câu 276. Oxyz (4;3;9), (2;1;5)A B
:
3
x t
d y t
z t
d cho MAMB ấ
A M2; 5;0 B M3; 10; 3 C M1;0;3 D M1;10;6
Câu 277. Oxyz A1;1;2 , B 0; 1;3 , C 2; 3; 1 , : x y t z t
cho:
2 19
MA MB MC
A M1;2; 1 M1;2; 1 B M1;0;3 1; 1;4 M
C 1; ;1
3 M
1 1; ;5
2 M
D M1;2; 1
1
1; ;4
2 M
Câu 278. Oxyz A0;0;2 , B 1; 1;1 , C 2;2; 1 ,
:
2 1
x y z
cho:
2
MA MB MC ấ
A 7; ; 3 M
B
7
; ;
3 3
M
C
1 2; ;
2 M
D M3;1;3
Câu 279. Oxyz 1:
2 1
x y z
d
1
x t
d y t
z t
d1 d2 ấ
A 1; ;1 , 1;0;0 2
M N
(108)C 2;0;1 , 1; ;
2 2
M N
D
1 1
1; ; , ; ;
2 3
M N
Câu 280.
1
1
:
2 1
x y z
d
,
1
:
2
x t
d y t
z t
d1 d2
b
A M0;1; , N 3; 5;4 B M2;2; , N 2; 3;3
C M0;1; , N 0;1;1 D M0;1; , N 2; 3;3
Câu 281.
P :x y z 200 CD
A 3; ;1
2 D
B
5 ; ; 3 D
C
5 ; ; 2 D
D D1;4;6
Câu 282. Oxyz A0;1;1,B1;0; 3 ,C 1; 2; 3
2
: 2
S x y z x z D S ABCD ấ
A 4; ;
3 3 D
B
4 1; ;
3 D
C
7
; ;
3 3
D
D D1; 4;0
Câu 283. Oxyz S :x2y2 z2 4x2y6z 5 P : 2x2y z 160 M S N
P ắ ấ MN M N,
A 0; 3; , 4; 13 14;
3 3
M N
B M2; 2; , N 4; 4;0
C M0; 3; , N 4; 4;0 D M0;1; , N 2; 3;3
Câu 284. Oxyz, cho b A0,0,a B, 0, ,0 ,b C0,0,c
b 1
a b c q
M M
A 1 1; ; 3 M
B
1 1 ; ; 2 M
C M0,1,1 D M2;0; 1
(109)A C2,3, 7 B C1,1, 1 C C0, 0,3 D C1, 1, 5
Câu 286. Oxyz, cho b A1,2,3 , B 1, 4,2 P x y z: 1 b
A 1 B 0 C 2 D 4
Câu 287. Oxyz, cho A2,0,1 , B 0, 2,3 P : 2x y z 4 MA MB 3
A M0,1,3 12 7 7, ,
M
B M0,1,3
6 12 7 7, ,
M
C M0,1,3 12 7 7, ,
M
D M0,1,3
6 12 7 7, ,
M
Câu 288. Oxyz, cho A2,0,1 , B 0, 2,3 V
q OI ấ
A x1 2 y1 2 z 3235 B x1 2 y 1 2 z 32 35
C x1 2 y 1 2 z 32 35 D x1 2 y 1 2 z 32 35
Câu 289. Oxyz, cho b A1,1,2 , B 4,1,2 , C 1,4,2
tam giác MAABC
M ABC x y 4
A M1,1,8 M1,1, 4 B M1,1,3 h M1 4, ,
C M0,1,3 M1,1, 4 D M0,1,3 M1,1,8 BẢNG ĐÁP ÁN CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án
1 B C A A
5 C B B A
9 B 10 C 11 B 12 C
13 A 14 C 15 B 16 A
17 C 18 C 19 A 20 C
21 A 22 D 23 D 24 B
25 D 26 B 27 A 28 C
29 C 30 B 31 C 32 C
33 D 34 A 35 C 36 C
37 A 38 C 39 C 40 B
(110)45 C 46 A 47 B 48 A
49 D 50 D 51 B 52 B
53 B 54 A 55 A 56 C
57 D 58 D 59 B 60 A
61 C 62 C 63 A 64 C
65 A 66 B 67 A 68 B
69 C 70 D 71 B 72 C
73 A 74 D 75 C 76 D
77 C 78 C 79 A 80 D
81 D 82 A 83 B 84 C
85 C 86 A 87 B 88 A
89 C 90 C 91 A 92 B
93 A 94 B 95 C 96 C
97 A 98 D 99 A 100 B
101 D 102 A 103 D 104 C
105 B 106 B 107 B 108 A
109 D 110 D 111 A 112 B
113 A 114 C 115 C 116 B
117 C 118 C 119 C 120 B
121 D 122 A 123 B 124 C
125 B 126 D 127 B 128 B
129 B 130 A 131 D 132 A
133 D 134 A 135 A 136 D
137 D 138 C 139 B 140 C
141 D 142 A 143 A 144 D
145 B 146 B 147 B 148 C
149 C 150 B 151 A 152 D
153 D 154 D 155 B 156 A
157 C 158 C 159 C 160 D
161 B 162 A 163 B 164 D
165 C 166 A 167 B 168 B
169 C 170 B 171 A 172 C
173 B 174 D 175 A 176 D
177 A 178 A 179 A 180 B
181 B 182 C 183 B 184 A
185 C 186 D 187 D 188 A
189 D 190 A 191 A 192 B
193 C 194 B 195 A 196 D
197 B 198 C 199 B 200 B
201 C 202 C 203 B 204 B
205 A 206 D 207 B 208 B
209 C 210 C 211 A 212 B
213 C 214 C 215 D 216 A
217 B 218 B 219 C 220 B
(111)229 A 230 B 231 D 232 A
233 C 234 C 235 D 236 A
237 D 238 C 239 D 240 A
241 B 242 C 243 C 244 D
245 C 246 B 247 C 248 C
249 C 250 D 251 D 252 D
253 B 254 A 255 B 256 B
257 B 258 A 259 D 260 A
261 B 262 D 263 A 264 C
265 C 266 B 267 B 268 B
269 D 270 A 271 D 272 A
273 A 274 A 275 B 276 C
277 D 278 B 279 A 280 C
281 C 282 C 283 A 284 B
285 A 286 C 287 A 288 A