Bài tập Hình học không gian OXYZ cơ bản, nâng cao có lời giải (P11)
Đề thi

Bài tập Hình học không gian OXYZ cơ bản, nâng cao có lời giải (P11)

A
Admin
ToánLớp 1259 lượt thi
30 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(2;0;0), B(0;3;1), C(-1;4;2). Độ dài đường cao đỉnh A của tam giác ABC

6

2

32

3

Xem đáp án

 

Đáp án B

Phương pháp

 

Đường thẳng d có VTCP u và đi qua điểm M 

Cách giải

Ta có 

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S): x2+y2+z2+2x-4y-6z+m-3=0

Tìm số thực m để β: 2x-y+2z-8=0  cắt (S) theo một đường tròn có chu vi bằng  8π

m = -3

m = -4

m = -1

m = -2

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp

Giả sử mặt phẳng (b) cắt mặt cầu (S ) theo đường tròn có bán kính r

Mặt cầu (S) có tâm I, bán kính R và d(I;β) = R ta có  R2=r2+d2

Cách giải

Mặt phẳng (b) cắt mặt cầu (S) theo đường tròn có bán kính r=8π2π=4

Mặt cầu (S) có tâm I(-1;2;3) bán kính R=17-m

Ta có 

Áp dụng định lí Pytago ta có 

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;4;5), B(3;4;0), C(2;-1;0) và mặt phẳng (P): 3x-3y-2z-12=0. Gọi M(a;b;c) thuộc (P) sao cho MA2+MB2+3MC2 đạt giá trị nhỏ nhất. Tính tổng  a+b+c

3

2

-2

-3

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp

+) Gọi I là điểm thỏa mãn hệ thức IA+IB+3IC=0 tìm tọa độ điểm I.

+) Chứng minh MA2+MB2+3MC2 nhỏ nhất <=> MI nhỏ nhất.

+) MI nhỏ nhất <=> M là hình chiếu của I trên (P)

Cách giải

 

Gọi  là điểm thỏa mãn ta có hệ phương trình:

Ta có: 

Khi đó M là hình chiếu của I trên (P)

Gọi d là đường thẳng đi qua I và vuông góc với (P) 

M(P) Suy ra

=> 3(3t+2) - 3(-3t+1)-2(-2t+1)-12=0

=> a+ b+ c =3

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho hai điểm A(-3;0;1), B(1;-1;3) và mặt phẳng (P): x-2y+2z-5=0. Viết phương trình chính tắc của đường thẳng d đi qua A, song song với mặt phẳng (P) sao cho khoảng cách từ B đến d nhỏ nhất.

x+326=y11=z-1-2

x+326=y-11=z-12

x+326=y11=z-12

x+3-26=y11=z-1-2

Xem đáp án

 Đáp án C

Phương pháp

Gọi H là hình chiếu của B trên mặt phẳng (Q) đi qua A và song song với (P). Khi đó

Cách giải

Gọi (Q) là mặt phẳng đi qua A và song song với (P) ta tìm được phương trình mặt phẳng (Q): (P): x-2y+2z-5=0, khi đó d (Q)

Gọi H là hình chiếu của B trên (Q) ta có 

Phương trình đường thẳng d’ đi qua B và vuông góc với (Q) là

Vậy phương trình đường thẳng d cần tìm là d:

 x+326=y11=z-12

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(1;1;2) và mặt phẳng (P): 2x-y+3z+1=0.  Đường thẳng đi qua điểm M và vuông góc với mặt phẳng (P) có phương trình

x+12=y+1-1=z+23

x+21=y-11=z+32

x-21=y+11=z-32

x-12=y-1-1=z-23

Xem đáp án

Đáp án D

Vectơ chỉ phương của đường thẳng d

Mà đường thẳng d qua M(1;1;2) nên phương trình d: x-12=y-1-1=z-23

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho hai điểm M(-1;1;0)  N(3;3;4). Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng MN có phương trình:

2x+y+3z-13=0

2x+y+3z-13=0

2x+y+3z-30=0

2x+y+3z+13=0

Xem đáp án

Đáp án B

Gọi I là trung điểm của MN => I(1;2;3). 

Phương trình mặt phẳng (P) qua I(1;2;3). => (P): 2x+y+3z-13=0

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz cho điểm A(-1;1;6) và đường thẳng : x=2+ty=1-2tz=2t. Hình chiếu vuông góc của điểm lên đường thẳng   là:

N(1;3;-2)

H(11;-17;18)

M(3;-1;2)

K(2;1;0)

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có 

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;2;-1), đường thẳng d:x-12=y+11=z-2-1 và mặt phẳng (P): x+y+2z+1=0. Điểm B thuộc mặt phẳng (P) thỏa mãn đường thẳng AB vuông góc và cắt đường thẳng d. Tọa độ điểm B là

(3;-2;-1)

(-3;8;-3)

(0;3;-2)

(6;-7;0)

Xem đáp án

Đáp án C

HD: Gọi H(1+2t;-1+t;2-t) là hình chiếu của A trên d

 

Suy ra H(3;0;1), phương trình đường thẳng AH là 

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S): x-12+y-22+z+12=6 tiếp xúc với hai mặt phẳng (P): x+y+2z+5=0, (Q): 2x-y+z-5=0 lần lượt tại các điểm A, B. Độ dài đoạn thẳng AB là

32

3

26

23

Xem đáp án

Đáp án A

HD: Phương trình đường thẳng IA và IB lần lượt là:

Khi đó 

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d: x-11=y+11=z-m2 và mặt cầu (S): x-12+y-12+z-22=9. Tìm m để đường thẳng d cắt mặt cầu (S) tại hai điểm phân biệt E, F sao cho độ dài đoạn thẳng EF lớn nhất.

m = 1

m = 0

m=-13

m=13

Xem đáp án

Đáp án B

HD: Ta có: 

(trong đó M0 (1; -1; m))

Ta có: 

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d: x=1+ty=2-tz=t, d': x=2t'y=1+t'z= 2+t'. Đường thẳng   cắt d, d' lần lượt tại các điểm A, B thỏa mãn độ dài đoạn thẳng AB nhỏ nhất. Phương trình đường thẳng 

x-1-2=y-21=z3

x-4-2=y-1=z-23

x2=y-3-1=z+1-3

x-2-2=y-11=z-13

Xem đáp án

Đáp án D

HD: Để AB nhỏ nhất <=> AB là đoạn vuông góc chung của  d, d'

Gọi  Ad  => A(1+a;2-a;a) và Bd => B(2b,1+b;2+b)  AB=(2b-a-1;a+b-1;b-a+2)

Vì ABdABd'AB.udAB.ud'2b-a-1-a-b+1+b-a+2=02(2b-a-1)+a+b-1+b-a+2=0

-3a+2b+2=0-2a+6b-1=0a=1b=12

Vậy A(2;1;1), B1;32;52 AB = -1;12;32=-122;-1;-3

(AB): x-2-2=y-11=z-13

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng α: x-2y+3z+1=0. là:

(3;-2;1)

(1;-2;3)

(1;2;-3)

(1;-2;-3)

Xem đáp án

Đáp án B

Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là (1;-2;3)

13. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, véc tơ nào dưới đây vuông góc với cả hai véc tơ u=(-1;0;2),v=(4;0;-1)?

w=(0;7;1)

w=(1;7;1)

w=(0;-1;0)

w =(-1;7-1)

Xem đáp án

Đáp án C

14. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, phương trình nào dưới đây không phải là phương trình đường thẳng đi qua hai điểm A(4;2;0), B(2;3;1)?

x-2-2=y-31=z-11

x-2=y-41=z-21

x=1-2ty=4+tz=2+t

x=4-2ty=2+tz=t

Xem đáp án

Đáp án C

15. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho 2 véc tơ u=(1;a;2),v=(-3;9;b) cùng phương. Tính a2+b.

15.

3.

0 .

Không tính được.

Xem đáp án

Đáp án B

16. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, xác định tọa độ hình chiếu vuông góc của điểm M(2;3;1) trên mặt phẳng α: x-2y+z=0.

2;52;3

(5;4;3)

52;2;32

(1;3;5)

Xem đáp án

Đáp án C

17. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng (P): 5x+my+4z+n=0 đi qua giao tuyến của hai mặt phẳng α: 3x-7y+z-3=0 và β: x-9y-2z+5=0. Tính m+n

6

-16

-3

-4

Xem đáp án

Đáp án B

Chùm mặt phẳng:

18. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S): x+12+y+22+z2=4 và các điểm A(-2;0;-22), B(-4;-4;0). Biết rằng tập hợp các điểm M thuộc (S) và thỏa mãn MA2+ MO.MB=16 là một đường tròn. Tính bán kính đường tròn đó.

324.

32.

374.

52.

Xem đáp án

Đáp án C

Bài giao hai mặt cầu:

Gọi M(x;y;z)  theo bài MA2+ MO.MB=16

x+22+y2+(z+22)2+x(x+4)+y(y+4)+z2=16

Giao tuyến của (S) và (S') là nghiệm của hệ phương trình:


19. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz cho mặt cầu (S): x-12+y+22+z-32=27. Gọi α là mặt phẳng đi qua hai điểm A(0;0;-4) và B(2;0;0) cắt (S) theo giao tuyến là đường tròn (C) sao cho khối nón có đỉnh là tâm của (S), đáy là (C) có thể tích lớn nhất. Biết mặt phẳng α có phương trình dạng ax+by-z+c=0, khi đó a-b+c bằng:

-4.

8.

0.

2.

Xem đáp án

Đáp án C

(S): x-12+y+22+z-32=27

=I(1;-2;3),  R= 33

A(0;0;-4) và B(2;0;0)  α: ax+by-z+c=0

Ta có:

Ta có: V=13π27-r2.r2

20. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S): x+12+y-32+z-22=9 Tọa độ tâm và bán kính của mặt cầu (S) là

I(-1;3;2) R =9

I(1;-3;-2) R = 9

I(-1;3;2) R = 3

I(1;3;2) R = 3

Xem đáp án

Đáp án C

Tọa độ tâm và bán kính mặt cầu (S):  I(-1;3;2) R = 3

21. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm A(3;-2;1) và mặt phẳng (P): x+y+2z-5=0. Đường thẳng nào sau đây đi qua A và song song với mặt phẳng (P)? 

x-31=y+21=z-12

x-34=y-2-2=z+1-1

x+31=y-21=z+12

x-34=y+2-2=z-1-1

Xem đáp án

Đáp án D

Nhận thấy đường thẳng x-34=y+2-2=z-1-1  đi qua A và song song với (P)

22. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm M(1;0;1) và mặt phẳng (P): 2x+y+2z+5=0.  Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (P) là

922

32

3

3

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng công thức khoảng cách: d(M;(P))= 3

23. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, mặt phẳng nào sau đây chứa trục Ox?

2y+z=0

x+2y=0

x+2y - z=0

x-2z=0

Xem đáp án

Đáp án A

Mặt phẳng 

chứa trục Ox <=> a=d =0

24. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;2;3). Gọi A1A2A3 lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên các mặt phẳng (Oyz), (Ozx), (Oxy). Phương trình của mặt phẳng (A1A2A3

x1+y2+z3=0

x3+y6+z9=1

x1+y2+z3=1

x2+y4+z6=1

Xem đáp án

Đáp án D

Tọa độ các điểm

x2+y4+z6=1

25. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d: x-21=y-52=z-21d': x-21=y-1-2=z-21 và hai điểm A(a;0;0), B(0;0;b). Gọi (P) là mặt phẳng chứa d và d'; H là giao điểm của đường thẳng AA' và mặt phẳng (P). Một đường thẳng D thay đổi trên (P) nhưng luôn đi qua H đồng thời D cắt d và d' lần lượt tại B, B'. Hai đường thẳng  cắt nhau tại điểm M. Biết điểm M luôn thuộc một đường thẳng cố định có véc tơ chỉ phương u=(15;-10;-1) (tham khảo hình vẽ). Tính T= a+b 

T = 8

T = 9

T = -9

6

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có d đi qua N(2;5;2) chỉ phương ud=(1;2;1) đi qua N'(2;1;2) chỉ phương  ud'=(1;-2;1)

Gọi (R) là mặt phẳng chứa A và d, gọi (Q) là mặt phẳng chứa A¢ và d¢

Từ giả thiết ta nhận thấy điểm M nằm trong các mặt phẳng (R), (Q) nên đường thẳng cố định chứa M chính là giao tuyến của các mặt phẳng (R), (Q).

Vậy (R) đi qua N(2;5;2) có cặp chỉ phương là ud=(1;2;1),u=(15;-10;-1)

(R) đi qua  A(a;0;0) => a=2

Tương tự (Q) đi qua N'(2;1;2) có cặp chỉ phương ud=(1;2;1)u=(15;-10;-1)

(Q) đi qua  B(0;0;b) => b=4

Vậy T = a+b=6

26. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng  có phương trình x-z-1=0. Một vecto pháp tuyến của (P) có tọa độ là

(1;1;-2)

(1;-1;0)

(1;0;-1)

(1;-1;-1)

Xem đáp án

Đáp án C

27. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S) có phương trình x2+y2+z2-2x-4y-6y-11=0.  Tọa độ tâm T của (S) là

T(1;2;3)

T(2;4;6)

T(-2;-4;-6)

T(-1;-2;-3)

Xem đáp án

Đap án A

28. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, phương trình mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu (S): x-12+y-22+z-32=81 tại điểm P(-5;-4;6) là

7x+8y+67=0

4x+2y-9+82=0

x-4z+29=0

2x+2y-z +24=0

Xem đáp án

Đáp án D

29. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho tam giác ABC với  A(8;9;2), B(3;5;1), C(11;10;4). Số đo góc A của tam giác ABC 

150o

60o

120o

30o

Xem đáp án

Đáp án A

30. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, phương trình mặt phẳng qua ba điểm A(-3;0;0), B(0;-2;0), C(0;0;1) được viết dưới dạng ax+by-6z+c=0 . Giá trị của T=a+b-c là

-11

-7

-1

11

Xem đáp án

Đáp án C

Phương trình mặt phẳng (ABC)  2x+3y-6z+6=0