Hình học không gian trong các kì thi tuyển sinh ĐH

Một phần của tài liệu Phương pháp không gian toạ độ trong không gian_13 (Trang 25 - 30)

Vấn đề 10 : Hình chiếu và tính đối xứng

13.4Hình học không gian trong các kì thi tuyển sinh ĐH

Bài 13.175 (CĐ08) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho điểmA(1; 1; 3)và đường thẳngdcó phương trình

x

1 = y

−1 =z−1 2 . 1. Viết phương trình mặt phẳng(P)đi quaAvà vuông góc với đường thẳngd. 2. Tìm toạn độ điểmMthuộc đường thẳngdsao cho tam giácMOAcân tại đỉnhO.

Bài 13.176 (CĐ08) : Cho hình chópS.ABCDcó đáyABCDlà hình thang,BADÔ =ABCÔ =90◦,AB=BC=a,AD=2a,S Avuông góc với đáy vàS A=2a. GọiMNlần lượt là trung điểmS AS D. Chứng minh rằngBCN Mlà hình chữ nhật và tính thể tích khối chópS.BCN Mtheoa.

Bài 13.177 (CĐ09) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho các mặt phẳng(P1) : x+2y+3z+4=0và(P2) : 3x+2yz+1=0. Viết phương trình mặt phẳng(P)đi qua điểmA(1; 1; 1), vuông góc với hai mặt phẳng(P1)và(P2).

Bài 13.178 (CĐ09) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho tam giácABCA(1; 1; 0),B(0; 2; 1)và trọng tâmG(0; 2;−1). Viết phương trình đường thẳng∆đi quaCvà vuông góc với mặt phẳng(ABC).

Bài 13.179 (CĐ09) : Cho tứ giác đềuS.ABCDAB=a,S A=a

2. GọiM,NPlần lượt là trung điểm của các cạnhS A,S B

CD. Chứng minh rằng đường thẳngMNvuông góc với đường thẳngS P. Tính theoathể tích khối tứ diệnAMNP.

Bài 13.180 (CĐ10) : Cho hình chópS.ABCDcó đáyABCDlà hình vuông cạnha, mặt phẳng(S AB)vuông góc với mặt phẳng đáy,

S A=S B, góc giữa đường thẳngS Cvà mặt phẳng đáy bằng45◦. Tính theoathể tích của khối chópS.ABCD.

Bài 13.181 (CĐ10) : Trong không gian với hệ tọa độOxyz, cho hai điểmA(1;−2; 3),B(−1; 0; 1)và mặt phẳng(P) : x+y+z+4=0. 1. Tìm tọa độ hình chiếu vuông góc củaAtrên(P).

2. Viết phương trình mặt cầu(S )có bán kính bằngAB

6 có tâm thuộc đường thẳngAB(S )tiếp xúc với(P).

Bài 13.182 (CĐ10) : Trong không gian với hệ tọa độOxyz, cho đường thẳng x

−2 =y−1 1 = z

1 và mặt phẳng(P) : 2xy+2z−2=0. 1. Viết phương trình mặt phẳng chứadvà vuông góc với(P).

2. Tìm tọa độ điểmMthuộcdsao choMcách đều gốc tọa độOvà mặt phẳng(P).

Bài 13.183 (A02) : Cho hình chóp tam giác đềuS.ABCcó đỉnhS, có độ dài cạnh đáy bằnga. GọiM,Nlần lượt là các trung điểm các cạnhS BS C. Tính theoadiện tích tam giácAMN, biết rằng mặt phẳng(AMN)vuông góc với mặt phẳng(S BC).

Bài 13.184 (A02) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho hai đường thẳng :

∆1: 8 < : x2y+z−4=0 x+2y2z+4=0 và∆2: 8 > > < > > : x=1+t y=2+t z=1+2t.

1. Viết phương trình mặt phẳng(P)chứa đường thẳng∆1và song song với đường thẳng∆2.

2. Cho điểmM(2; 1; 4). Tìm toạ độ điểmHthuộc đường thẳng∆2sao cho đoạn thẳngMHcó độ dài nhỏ nhất.

Bài 13.185 (A03) : Cho hình lập phươngABCD.ABCD′. Tính số đo góc giữa hai mặt phẳng(ABC)(ACD).

Bài 13.186 (A03) : Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hình hộp chữ nhật ABCD.ABCD′ có A trùng với gốc toạ độ,

B(a; 0; 0),D(0; a; 0),A(0; 0; b)với(a>0,b>0). GọiMlà trung điểm cạnhCC′. 1. Tính thể tích khối tứ diệnBDAMtheoab.

2. Xác định tỉ sốa

b để hai mặt phẳng(ABD)(MBD)vuông góc với nhau.

Bài 13.187 (A04) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho hình chópS.ABCDcó đáy là hình thoi,ACcắtBDtại gốc toạ độO. BiếtA(2; 0; 0),B(0; 1; 0),S (0; 0; 2

2). GọiMlà trung điểm của cạnhS C. 1. Tính góc và khoảng cách giữa hai đường thẳngS A,BM. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

2. Giả sử mặt phẳng(ABM)cắt đường thẳngS Dtại điểmN. Tính thể tích khối chópS.ABMN.

Bài 13.188 (A04) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho đường thẳngdvà mặt phẳng(P)lần lượt có phương trình

d : x−1

−1 =y+3

2 = z−3

1 và(P) : 2x+y2z+9=0.

1. Tìm toạ độ điểmIthuộcdsao cho khoảng cách từIđến mặt phẳng(P)bằng2.

2. Tìm toạ độ giao điểmAcủa đường thẳngdvà mặt phẳng(P). Viết phương trình tham số của đường thẳng∆nằm trong mặt phẳng(P), biết∆đi quaAvà vuông góc vớid.

Bài 13.189 (A06) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho hình lập phươngABCD.ABCD′vớiA(0; 0; 0),B(1; 0; 0),D(0; 1; 0),

1. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳngACMN.

2. Viết phương trình mặt phẳng chứaACvà tạo với mặt phẳng(Oxy)một gócαbiếtcosα= √1

6.

Bài 13.190 (A06) : Cho hình trụ có các đáy là hai hình tròn tâmOO′, bán kính đáy bằng chiều cao và bằnga. Trên đường tròn đáy tâmOlấy điểmA, trên đường tròn đáy tâmO′lấy điểmBsao choAB=2a. Tính thể tích của khối tứ diệnOOAB.

Bài 13.191 (A07) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho hai đường thẳng

d1: x 2 =y−1 −1 = z+2 1 vàd2: 8 > > < > > : x=−1+2t y=1+t z=3.

1. Chứng minh rằngd1vàd2chéo nhau.

2. Viết phương trình đường thẳngdvuông góc với mặt phẳng(P) : 7x+y4z=0và cắt hai đường thẳngd1,d2.

Bài 13.192 (A07) : Cho hình chópS.ABCDcó đáy là hình vuông cạnh a, mặt bênS ADlà tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. GọiM,N,Plân lượt là trung điểm các cạnhS B,BC,CD. Chứng minhAMvuông góc vớiBPvà tính thể tích khối tứ diệnC MNP.

Bài 13.193 (A08) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho điểmA(2; 5; 3)và đường thẳngd : x−1 2 = y

1 = z−2 2 . 1. Tìm toạ độ hình chiếu vuông góc của điểmAtrên đường thẳngd.

2. Viết phương trình mặt phẳng(α)chứadsao cho khoảng cách từAđến(α)lớn nhất.

Bài 13.194 (A08) : Cho lăng trụABC.ABC′có độ dài cạnh bên bằng2a, đáyABClà tam giác vuông tạiA,AB=a,AC=a

3và hình chiếu vuông góc của đỉnhA′trên mặt phẳng(ABC)là trung điểm của cạnhBC. Tính theoathể tích khối chópA′.ABCvà tính cosin của góc giữa hai đường thẳngAA′,BC′.

Bài 13.195 (A09) : Cho hình chópS.ABCDcó đáyABCDlà hình thang vuông tạiAD;AB =AD = 2a,CD =a; góc giữa hai mặt phẳng(S BC)(ABCD)bằng60◦. GọiIlà trung điểm của cạnhAD. Biết hai mặt phẳng(S BI)(S CI)cùng vuông góc với mặt phẳng(ABCD), tính thể tích của khối chópS.ABCDtheoa.

Bài 13.196 (A09) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho mặt phẳng

(P) : 2x2yz−4=0và mặt cầu(S ) : x2+y2+z2−2x4y6z−11=0.

Chứng minh rằng mặt phẳng(P)cắt mặt cầu(S )theo một đường tròn. Xác định tọa độ tâm và tính bán kính của đường tròn đó.

Bài 13.197 (A09) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho mặt phẳng

(P) : x2y+2z−1=0và hai đường thẳng∆1 : x+1 1 = y 1 =z+9 6 ,∆2: x−1 2 = y−3 1 =z+1 −2 .

Xác định tọa độ điểmMthuộc đường thẳng∆1sao cho khoảng cách từM đến đường thẳng∆2 và khoảng cách từM đến mặt phẳng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

(P)bằng nhau.

Bài 13.198 (A10) : Cho hình chópS.ABCDcó đáyABCDlà hình vuông cạnha. GọiMNlần lượt là trung điểm của các cạnhAB

AD;Hlà giao điểm củaCNvớiDM. BiếtS Hvuông góc với mặt phẳng(ABCD)S H=a

3. Tính thể tích khối chópS.CDN M

và tính khoảng cách giữa hai đường thẳngDMS Ctheoa.

Bài 13.199 (A10) : Trong không gian toạ độOxyz, cho đường thẳng∆: x−1 2 = y

1 =z+2

−1 và mặt phẳng(P) : x2y+z=0. GọiC

là giao điểm của∆với(P),Mlà điểm thuộc∆. Tính khoảng cách từMđến(P), biếtMC= √

6.

Bài 13.200 (A10) : Trong không gian toạ độOxyz, cho điểmA(0; 0;−2)và đường thẳng∆: x+2

2 = y−2

3 = z+3

2 . Tính khoảng cách từAđến∆. Viết phương trình mặt cầu tâmA, cắt∆tại hai điểmBCsao choBC=8.

Bài 13.201 (B02) : Cho hình lập phươngABCD.A1B1C1D1có cạnh bằnga. 1. Tính theoakhoảng cách giữa hai đường thẳngA1BB1D.

2. GọiM,N,Plần lượt là các trung điểm của các cạnhBB1,CD,A1D1. Tính góc giữa hai đường thẳngMPC1N.

Bài 13.202 (B03) : Cho hình lăng trụ đứngABCD.ABCD′có đáyABCDlà một hình thoi cạnha, gócBADÔ =60◦. GọiMlà trung điểm cạnhAA′vàNlà trung điểm cạnhCC′. Chứng minh rằng bốn điểmB′,M,D,Ncùng thuộc một mặt phẳng. Tính độ dài cạnh

AA′theoađể tứ giácBMDNlà hình vuông.

Bài 13.203 (B04) : Cho hình chóp tứ giác đềuS.ABCDcó cạnh đáy bằnga, góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằngϕ(0◦ < ϕ < 90◦). Tính tang của góc giữa hai mặt phẳng(S AB)(ABCD)theoϕ. Tính thể tích khối chópS.ABCDtheoavàϕ.

Bài 13.204 (B04) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho điểmA(−4;−2; 4)và đường thẳngd :

8> > > < > > : x=−3+2t y=1−t z=−1+4t.

Viết phương trình đường thẳng∆đi qua điểmA, cắt và vuông góc với đường thẳngd.

Bài 13.205 (B05) : Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho lăng trụ đứng ABC.A1B1C1 với A(0;−3; 0), B(4; 0; 0),C(0; 3; 0),

B1(4; 0; 4).

1. Tìm toạ độ các đỉnhA1,C1. Viết phương trình mặt cầu có tâmAvà tiếp xúc với mặt phẳng(BCC1B1).

2. GọiMlà trung điểmA1B1. Viết phương trình mặt phẳng(P)đi qua hai điểmA,M và song song vớiBC1. Mặt phẳng(P)cắt đường thẳngA1C1tại điểmN. Tính độ dàiMN.

Bài 13.206 (B06) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho điểmA(0; 1; 2)và hai đường thẳng

d1 : x 2 =y−1 1 =z+1 −1 vàd2: 8 > > < > > : x=1+t y=−1−2t z=2+t.

1. Viết phương trình mặt phẳng(P)quaA, đồng thời song song vớid1vàd2. 2. Tìm toạ độ điểmMd1,Nd2sao cho ba điểmA,M,Nthẳng hàng.

Bài 13.207 (B06) : Cho hình chópS.ABCDcó đáyABCDlà hình chữ nhật vớiAB=a,AD=a√ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

2,S A=aS Avuông góc với mặt phẳng(ABCD). GọiMNlần lượt là trung điểm củaADS C;Ilà giao điểm củaBMAC. Chứng minh rằng mặt phẳng(S AC)

vuông góc với mặt phẳng(S MB). Tính thể tích của khối tứ diệnANIB.

Bài 13.208 (B07) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho mặt cầu (S ) : x2 +y2 +z2 −2x+4y+2z−3 = 0và mặt phẳng

(P) : 2xy+2z−14=0.

1. Viết phương trình mặt phẳng(Q)chứa trụcOxvà cắt(S )theo một đường tròn có bán kính bằng 3. 2. Tìm toạ độ điểmMthuộc mặt cầu(S )sao cho khoảng cách từMđến(P)là lớn nhất.

Bài 13.209 (B07) : Cho hình chóp tứ giác đềuS.ABCDcó đáy là hình vuông cạnha. GọiElà điểm đối xứng củaDqua trung điểm củaS A,Mlà trung điểm củaAE,Nlà trung điểm củaBC. Chứng minhMNvuông góc vớiBDvà tính (theoa) khoảng cách giữa hai đường thẳngMNAC.

Bài 13.210 (B08) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho ba điểmA(0; 1; 2),B(2;−2; 1),C(−2; 0; 1). 1. Viết phương trình mặt phẳng đi qua ba điểmA,B,C.

2. Tìm toạ độ điểmMthuộc mặt phẳng2x+2y+z−3=0sao choMA=MB=MC.

Bài 13.211 (B08) : Cho hình chópS.ABCDcó đáyABCDlà hình vuông cạnh2a,S A =a,S B=a

3và mặt phẳng(S AB)vuông góc với mặt đáy. GọiM,Nlần lượt là trung điểm các cạnhAB,BC. Tính theoathể tích khối chópS.BMDNvà tính cosin góc giữa hai đường thẳngS M,DN.

Bài 13.212 (B09) : Cho lăng trụ tam giácABC.ABC′cóBB′=a. góc giữa đường thẳngBB′và mặt phẳng(ABC)bằng60◦; tam giác

ABCvuông tạiCBACÔ =60◦. Hình chiếu vuông góc của điểmB′lên mặt phẳng(ABC)trùng với trọng tâm tam giácABC. Tính thể tích khối chópA′.ABCtheoa.

Bài 13.213 (B09) : Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho tứ diện ABCD có các đỉnh A(1; 2; 1), B(−2; 1; 3),C(2;−1; 1) và

D(0; 3; 1). Viết phương trình mặt phẳng(P)đi quaA,Bsao cho khoảng cách từCđến(P)bằng khoảng cách từDđến(P).

Bài 13.214 (B09) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho mặt phẳng(P) : x2y+2z−5=0và hai điểmA(−3; 0; 1),B(1;−1; 3). Trong các đường thẳng đi quaAvà song song với(P), hãy viết phương trình đường thẳng mà khoảng cách từBđến đường thẳng đó là nhỏ nhất.

Bài 13.215 (B10) : Cho hình lăng trụ tam giác đềuABC.ABC′cóAB=a, góc giữa hai mặt phẳng(ABC)(ABC)bằng60◦. Gọi

Glà trọng tâm tam giácABC. Tính thể tích khối lăng trụ đã cho và tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diệnGABCtheoa.

Bài 13.216 (B10) : Trong không gian toạ độ Oxyz, cho các điểm A(1; 0; 0),B(0; b; 0),C(0; 0; c), trong đó b,cdương và mặt phẳng

(P) : yz+1 =0. Xác địnhbc, biết mặt phẳng(ABC)vuông góc với mặt phẳng(P)và khoảng cách từ điểmOđến mặt phẳng

(ABC)bằng13.

Bài 13.217 (B10) : Trong không gian toạ độOxyz, cho đường thẳng∆: x

2 =y−1 1 = z

2. Xác định tọa độ điểmMtrên trục hoành sao cho khoảng cách từMđến∆bằngOM.

Bài 13.218 (D02) : Cho hình tứ diệnABCDcó cạnhADvuông góc với mặt phẳng(ABC);AC=AD=4cm ;AB=3cm ;BC=5cm. Tính khoảng cách từAtới mặt phẳng(BCD).

Bài 13.219 (D02) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho mặt phẳng

(P) : 2xy+2=0vđường thẳngdm: 8 < : (2m+1)x+(1−m)y+m−1=0 mx+(2m+1)z+4m+2=0 (mlà tham số).

Xác địnhmđể đường thẳngdmsong song với mặt phẳng(P).

Bài 13.220 (D03) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho đường thẳng :

dk: 8 < : x+3kyz+2=0 kxy+z+1=0.

Tìmkđể đường thẳngdkvuông góc với mặt phẳng(P) : xy2z+5=0. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Bài 13.221 (D03) : Cho hai mặt phẳng(P)(Q)vuông góc với nhau, có giao tuyến là đường thẳng∆. Trên∆lấy hai điểmA,Bvới

AB=a. Trong mặt phẳng(P)lấy điểmC, trong mặt phẳng(Q)lấy điểmDsao choAC,BDvuòng vuông góc với∆vàAC=BD=AB. Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diệnABCDvà tính khoảng cách từAđến mặt phẳng(BCD).

Bài 13.222 (D04) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho hình lăng trụ đứngABC.A1B1C1. BiếtA(a; 0; 0),B(a; 0; 0),C(0; 1; 0),

B1(−a; 0; b), vớia>0,b>0.

1. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳngB1CAC1theoa,b.

2. Choa,bthay đổi, nhưng luôn thoả mãn :a+b=4. Tìma,bđể khoảng cách giữa hai đường thẳngB1CAC1lớn nhất.

Bài 13.223 (D04) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho ba điểmA(2; 0; 1),B(1; 0; 0),C(1; 1; 1)và mặt phẳng(P) : x+y+z−2=0. Viết phương trình mặt cầu đi qua ba điểmA,B,Cvà có tâm thuộc mặt phẳng(P).

Bài 13.224 (D05) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho hai đường thẳng :

d1: x−1 3 =y+2 −1 =z+1 2 vàd2: 8 < : x+yz−2=0 x+3y−12=0.

1. Chứng minh rằngd1vàd2song song với nhau. Viết phương trình mặt phẳng(P)chứa cả hai đường thẳngd1vàd2.

2. Mặt phẳng toạ độ(Oxz)cắt hai đường thẳngd1,d2lần lượt tại các điểmA,B. Tính diện tích tam giácOAB(Olà gốc toạ độ).

Bài 13.225 (D06) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, điểmA(1; 2; 3)và cho hai đường thẳng :

d1: x−2 2 = y+2 −1 = z−3 1 ; d2: x−1 −1 = y−1 2 =z+1 1 .

1. Tìm tạo độ điểmA′đối xứng với điểmAqua đường thẳngd1.

2. Viết phương trình đường thẳng∆đi qua điểmA, vuông góc vớid1và cắtd2.

Bài 13.226 (D06) : Cho hình chóp tam giácS.ABCcó đáyABC là tam giác đều cạnha,S A =2aS Avuông góc với mặt phẳng

(ABC). GọiMNlần lượt là hình chiếu vuông góc củaAtrên các đường thẳngS BS C. Tính thể tích của khối chópA.BCN M.

Bài 13.227 (D07) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho hai điểmA(1; 4; 2),B(−1; 2; 4)và đường thẳng ∆: x−1

−1 = y+2 1 = z

2.

1. Viết phương trình đường thẳngdđi qua trọng tâmGcủa tam giácOABvà vuông góc với mặt phẳng(OAB). 2. Tìm toạ độ điểmMthuộc đường thẳng∆sao choMA2

+MB2nhỏ nhất.

Bài 13.228 (D07) : Cho hình chópS.ABCDcó đáy là hình thang,ABCÔ =BADÔ =90◦,BA=BC=a,AD=2a. Cạnh bênS Avuông góc với đáy vàS A=a

2. GọiHlà hình chiếu củaAtrênS B. Chứng minh rằng tam giácS CDvuông và tính theoakhoảng cách từ

Hđến mặt phẳng(S CD).

Bài 13.229 (D08) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho bốn điểmA(3; 3; 0),B(3; 0; 3),C(0; 3; 3),D(3; 3; 3). 1. Viết phương trình mặt cầu đi qua bốn điểmA,B,C,D.

2. Tìm toạ độ tâm đường tròn ngoại tiếp tam giácABC.

Bài 13.230 (D08) : Cho lăng trụ đứngABC.ABC′có đáyABC là tam giác vuông,AB=BC =a, cạnh bênAA′=a

2. GọiM là trung điểm cạnhBC. Tính theoathể tích khối lăng trụABC.ABC′và khoảng cách giữa hai đường thẳngAM,BC.

Bài 13.231 (D09) : Cho hình lăng trụ đứngABC.ABC′có đáyABClà tam giác vuông tạiB,AB=a,AA′=2a,AC=3a. GọiMlà trung điểm của đoạn thẳngAC′,Ilà giao điểm củaAMAC. Tính theoathể tích khối tứ diệnIABCvà khoảng cách từ điểmAđến mặt phẳng(IBC). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Bài 13.232 (D09) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho các điểmA(2; 1; 0),B(1; 2; 2),C(1; 1; 0)và mặt phẳng(P) : x+y+z−20= 0. Xác định tọa độ điểmDthuộc đường thẳngABsao cho đường thẳngCDsong song với mặt phẳng(P).

Bài 13.233 (D09) : Trong không gian với hệ toạ độOxyz, cho đường thẳng∆: x+2

1 = y−2 1 = z

−1và mặt phẳng(P) : x+2y3z+4= 0. Viết phương trình đường thẳngdnằm trong(P)sao chodcắt và vuông góc với đường thẳng∆.

Bài 13.234 (D10) : Cho hình chópS.ABCDcó đáyABCDlà hình vuông cạnha, cạnh bênS A=a; hình chiếu vuông góc của đỉnh

S trên mặt phẳng(ABCD)là điểmHthuộc đoạnAC,AH= AC

4 . GọiC Mlà đường cao của tam giácS AC. Chứng minhMlà trung điểm củaS Avà tính thể tích khối tứ diệnS MBCtheoa.

Bài 13.235 (D10) : Trong không gian toạ độOxyz, cho hai mặt phẳng(P) : x+y+z−3=0và(Q) : xy+z−1=0. Viết phương

Một phần của tài liệu Phương pháp không gian toạ độ trong không gian_13 (Trang 25 - 30)