Bài tập Hình học không gian OXYZ cơ bản, nâng cao có lời giải (P5)
Đề thi

Bài tập Hình học không gian OXYZ cơ bản, nâng cao có lời giải (P5)

A
Admin
ToánLớp 1235 lượt thi
30 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho mặt phẳng (α) có phương trình: 2x+4y-3z+1=0, một vecto pháp tuyến của mặt phẳng (α) 

n=(2;4;3)

n=(2;4;-3)

n=(2;-4;-3)

n=(-3;4;2)

Xem đáp án

Đáp án B

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian tọa độ Oxyz, cho điểm A(5;4;3). Gọi (α) là mặt phẳng đi qua các hình chiếu của A lên các trục tọa độ. Phương trình của mặt phẳng (α) là:

12x+15y+20z-10=0

12x+15y+20z+60=0

x5+y4+z3=1

x5+y4+z3-60=0

Xem đáp án

Đáp án C

Gợi A’, B’ C’ hình chiếu của A lên Ox, Oy, Oz. Ta có:

A'(5;0;0), B'(0;4;0), C(0;0;3) => PT (α)x5+y4+z3=1

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian tọa độ Oxyz cho các điểm A(1;2;3), B(2;1;0), C(4;-3;-2), D(3;-2;1), E(1;1;-1). Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng cách đều 5 điểm trên?

1

4

5

không tồn tại

Xem đáp án

Đáp án C

 AB =(1;-1;-3)DC =(1;-1;-3)AD =(2;-4;-2) => ABCD là hình bình hành

 AB .AD.AE=12 E.ABCD là hình chóp đáy hình bình hành nên các mặt phẳng cách đều 5 điểm là

+ Mặt phẳng qua 4 trung điểm của 4 cạnh bên

+ Mặt phẳng qua 4 trung điểm lần lượt là AD, EC, AD, BC

+ Mặt phẳng qua 4 trung điểm lần lượt là EC, EB, DC, AB

+ Mặt phẳng qua 4 trung điểm lần lượt là EA, EB, AD, BC

+ Mặt phẳng qua 4 trung điểm lần lượt là EA, ED, AB, DC

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian tọa độ Oxyz, cho M(2;0;0), N(1;1;1). Mặt phẳng (P) thay đổi qua M, N và cắt các trục Oy, Oz lần lượt tại B(0;b;0), C(0;0;c), (b>0, c>0). Hệ thức nào dứoi đây là đúng?

bc = 2( b + c )

bc =1b+1c

b + c = bc

bc = b - c

Xem đáp án

Đáp án A

Theo giả thiết 4 điểm M, N, B, C đồng phẳng nên  


5. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian tọa độ Oxyz, cho điểm A(0;0;-2) và đường thẳng : x+22=y-23=z+32. Phương trình mặt cầu tâm A, cắt  tại hai điểm B và C sao cho BC = 8 là:

x2+y2+z+22=16

x2+y2+z+22=25

x+22+y-32+(z+1)2=16

x+22+y2+z2=25

Xem đáp án

Đáp án B

vậy phương trình mặt cầu cần tìm là

  x2+y2+z+22=25

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian tọa độ Oxy cho tam giác ABC biết A(1;0;-1), B(2;3;-1), C(-2;1;1). Phương trình đường thẳng đi qua tâm đường tròn ngoại tiếp cảu tam giác ABC và vuông góc với mặt phẳng (ABC).

x-33=y-1-1=z-55

x3=y-21=z5

x-11=y-2=z+12

x-33=y-21=z5

Xem đáp án

Đáp án A

=> ABC vuông tại A

Tâm I của đường tròn ngoại tiếp tam giác là trung điểm của BC,  I(0;2;0)

Đường thẳng d qua tâm I và vuông góc mặt phẳng (ABC) được xác định  

qua I(0;2;0)VTCP: u=12AB,AC=(3;-1;5)

Vậy phương trình của d là  x-33=y-1-1=z-55

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, một véctơ chỉ phương của đường thẳng : x=2ty=-1+tz=1 

m=(2;-1;1)

v=(2;-1;0)

u=(2;1;1)

n=(-2;-1;0)

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp:

+ Cho phương trình đường thẳng

 Khi đó ta biết đường thẳng  đi qua điểm M(x0;y0) và có VTCP u =(a;b;c).

+ Chú ý: Véc tơ là một VTCP của  thì ku  (kZ) cũng là một VTCP của .

Cách giải:

Ta có VTCP của  là:

 

cũng là một VTCP của 

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho điểm M(1;2;3). Hình chiếu của M lên trục Oy là điểm

S(0;0;3)

R(1;0;0)

Q(0;2;0)

P(1;0;3)

Xem đáp án

Đáp ánC

Phương pháp: Điểm M(a;b;c) có hình chiếu trên trục Ox, Oy, Oz lần lượt là: 

Cách giải: Hình chiếu của M lên trục Oy là Q(0;2;0)  

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (α): x+2y-z-1=0 và (β):2 x+4y-mz-2=0. Tìm m để hai mặt phẳng (α) và (β) song song với nhau.

m = 1

Không tồn tại m

m = -2

m = 2

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp:

Cho hai mặt phẳng:

 Khi đó

 

Cách giải:

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho điểm M(1;0;-1). Mặt phẳng (α) đi qua M và chứa trục Ox có phương trình là

x + z = 0

y + z +1 = 0

y = 0

x + y + z = 0

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp:

+) Phương trình đường thẳng đi điểm M(x0;y0;z0) và có VTPT n=(a;b;c)có phương trình:

 

+) Hai vecto u , vcùng thuộc một mặt phẳng thì mặt phẳng đó có VTPT là: n =u, v

Cách giải:

Mặt phẳng (α) chứa điểm M và trục Ox nên nhận nα =OM, uOx là một VTPT.

 

Kết hợp với (α) đi qua điểm M(1;0;-1)

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d: x-11=y-22=z-31 và mặt phẳng

(α): x+y-z-2=0.  Trong các đường thẳng sau, đường thẳng nào nằm trong mặt phẳng (α), đồng thời vuông góc và cắt đường d?

3: x-23=y-5-2=z-21

1: x+2-3=y+42=z+4-1

2: x-21=y-4-2=z-43

4: x-13=y-1-2=z1

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp:

Gọi đường thẳng cần tìm là d’

 Tìm tọa độ điểm A.

nd'=ud;n(α) là 1 VTCP của đường phẳng d’

Cách giải:

Gọi d’ là đường thẳng cần tìm, 

Ta có

=> A (2;4;4)

là một VTCP của d'

Kết hợp với d’ qua A(2;4;4) 

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (α): x - z -3 = 0 và điểm M(1;1;1). Gọi A là điểm thuộc tia Oz, B là hình chiếu của A lên (α). Biết rằng tam giác MAB cân tại M. Diện tích của tam giác MAB bằng

31232

63

332

33

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp:

+) Gọi A(0;0;a) (a>0) viết phương trình đường thẳng AB đi qua A và vuông góc với (α)

tìm tọa độ điểm B theo a

+) Tam giác MAB cân tại M => MA = MB, tìm a.

+) Sử dụng công thức tính diện tích

 

Cách giải:

=> Phương trình đường thẳng

 

Khi đó

 

 

Vậy diện tích tam giác MAB là

 

13. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(10;6;-2), B(5;10;-9) và mặt phẳng (α): 2x+2y+z-12=0Điểm M di động trên mặt phẳng (α) sao cho MA, MB luôn tạo với (α) các góc bằng nhau. Biết rằng M luôn thuộc một đường tròn (ω) cố định. Hoành độ của tâm đường tròn (ω) bằng

92

2

10

-4

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp:

+) Gọi M(x;y;z) tọa độ các véc tơ AM ,BM

+) Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của A,B lên (α), có AMH = BMK

+) Tính sin các góc AMH = BMK và suy ra đẳng thức. Tìm quỹ tích điểm M là một đường tròn.

+) Tính tâm của đường tròn quỹ tích đó.

Cách giải:

Gọi M(x;y;z)

 

Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của A, B lên (α) có AMH = BMK

 

= 3

Khi đó

 

Suy ra

 

Vậy M (C) là giao tuyến của (α) và (S). Tâm K của (C) là hình chiếu của

I103;343;-343 trên mặt phẳng (α).

Phương trình đương thẳng đi qua I và vuông góc với (α) có dạng

 

14. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (α):2 x+y-2z-2=0 đường thẳng d: x+11=y+22=z+32 và điểm A12;1;1. Gọi  là đường thẳng nằm trong mặt phẳng (α), song song với d đồng thời cách d một khoảng bằng 3. Đường thẳng  cắt mặt phẳng (Oxy) tại điểm B. Độ dài đoạn thẳng AB bằng

73

72

212

32

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp:

thay tọa độ điểm B vào phương trình (α) => 1 phương trình 2 ẩn a, b.

 Sử dụng công thức tính khoảng cách

 lập được 1 phương trình 2 ẩn chứa a, b.

+) Giải hệ phương trình tìm a,b => Toạ độ điểm B => Độ dài AB.

Dế thấy 

Ta có 

Lại có

Đường thẳng d đi qua M(0;0;-1), có u=(1;2;2)

 

Do đó

 

 

Vậy AB = 72

15. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có A(0;0;0), B(1;0;0), D(0;1;0) và A'(0;0;1). Khoảng cách giữa AC và  B’D  là

13

16

1.

2

Xem đáp án

Đáp án B

Gọi H là hình chiếu của K lên B’D. Khi đó KH là đường vuông góc chung của 2 đường thẳng AC và B’D

Ta có:

16. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz  cho A(-3;0;0), B(0;0;3), C(0;-3;0) và mặt phẳng (P): x+y+z -3 =0. Tìm trên (P) điểm M sao cho MA + MB -MC nhỏ nhất

M(3;3;-3)

M(-3;-3;3)

M(3;-3;3)

M(-3;3;3)

Xem đáp án

Đáp án D.

Gọi I là điểm thỏa mãn 

Ta có:

 => M là hình chiếu của I trên (P) dễ thấy

 

17. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(0;1;2), B(2;-2;0), C(-2;0;1). Mặt phẳng (P) đi qua A, trực tâm H của tam giác ABC và vuông góc với mặt phẳng ( ABC) có phương trình là

4x + 2y - z + 4 = 0

4x + 2y + z - 4 = 0

4x - 2y - z + 4 = 0

4x - 2y + z + 4 = 0

Xem đáp án

Đáp án C.

Dễ thấy 4.0 - 2.1 - 2 + 4 = 0

 

18. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho A(-1;0;0), B(0;0;2), C(0;-3;0). Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC là

143

144

142

14

Xem đáp án

Đáp án C.

Vì OA = 1, OB = 2, OC = 3 và đôi một vuông góc

19. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(0;0;-2), B(4;0;0). Mặt cầu (S) có bán kính nhỏ nhất, đi qua O, A, B có tâm là

I(2;0;-1)

I(0;0;-1)

I(2;0;0)

I43;0;-23

Xem đáp án

Đáp án A.

Ta có:

 

Do đo, mặt cầu (S) có bán kính Rmin và đi qua O, A, B có tâm là trung điểm của AB.

Vậy tọa độ tâm mặt cầu là I(2;0;-1). 

20. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có A(0;0;0), B(2;0;0), C(0;2;0), A'(0;0;2). Góc giữa BC’ và A’C bằng

90o

60o

30o

45o

Xem đáp án

Đáp án A

Vì ABC.A’B’C’ là lăng trụ đứng, đáy là tam giác vuông cân => C'(0;2;2)

 

21. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, mặt phẳng đi qua các điểm A(2;0;0), B(0;3;0), C0;0;4) có phương trình là:

6x + 4y + 3z + 12 = 0

6x + 4y + 3z = 0

6x + 4y + 3z - 12 = 0

6x + 4y + 3z - 24 = 0

Xem đáp án

Đáp án C

Phương trình mặt phẳng đoạn chắn của (ABC) là 

Do đó (ABC): 6x + 4y + 3z - 12 = 0

22. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu

 (S): x-12+y-22+z-32=9  tâm I và mặt phẳng

(P): 2x + 2y -z + 24 =0.

Gọi H là hình chiếu vuông góc của I lên (P). Điểm M thuộc (S) sao cho đoạn MH có độ dài lớn nhất. Tính tọa độ điểm M.

M(-1;0;4)

M(0;1;2)

M(3;4;2)

M(4;1;2)

Xem đáp án

Đáp án C

Phương trình đường thẳng IH

 

Độ dài MH lớn nhất => M là một trong hai giao điểm của MI và (S)

Suy ra MIMH, gọi M(1+2t;2+2t;3-t) (S)

Do đó

23. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): x+y-2z+3=0 và điểm I(1;1;0) Phương trình mặt cầu tâm I và tiếp xúc với (P) là:

x-12+y-12+z2=56

x-12+y-12+z2=256

x-12+y-12+z2=56

x+12+y+12+z2=256

Xem đáp án

Đáp án B

=> Phương trình mặt cầu là:

24. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S): x2+y2+z2-2x+6y-4z-2=0 mặt phẳng (α): x+4y+z-11=0. Gọi (P) là mặt phẳng vuông góc với (α), (P) song song với giá của vecto v=(1;6;2) và (P) tiếp xúc với (S). Lập phương trình mặt phẳng ( P ).

2x -y +2z -2 = 0 và x - 2y + z -21 = 0

x- 2y+ 2z + 3 = 0x - 2y + z -21 = 0

2x -y +2z + 3 = 0 và 2x - y + 2z -21 = 0

2x -y +2z + 5 = 0x - 2y + 2z -2 = 0

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

 

Mặt cầu (S) có tâm I(1;-3;2); R =4

25. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, điểm nào sau đây không thuộc mặt phẳng (P): x+ y + z - 1 =0 

K(0;0;1)

J(0;1;0)

I(1;0;0)

O(0;0;0)

Xem đáp án

Đáp án D

26. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng (P): 3x -2y+2z-5=0 và (Q): 4x+5y-z+1=0 Các điểm A, B phân biệt thuộc giao tuyến của hai mặt phẳng (P) và (Q) cùng phương với vectơ nào sau đây?

w=(3;-2;2)

v=(-8;11;-23)

a=(4;5;-1)

u=(8;-11;-23)

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có:

 

Do đó AB phương với véc tơ u=(8;-11;-23)

27. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S): x12+y-22+z-32=16 và các điểm A(1;0;2), B(-1;2;2). Gọi (P) là mặt phẳng đi qua hai điểm A, B sao cho thiết diện của mặt phẳng (P) với mặt cầu (S) có diện tích nhỏ nhất. Khi viết phương trình (P) dưới dạng ax+by+cz+3=0.  Tính tổng T =a+b+c. 

3

-3

0

-2

Xem đáp án

Đáp án B

Xét (S): x12+y-22+z-32=16 có tâm I(1;2;3), bán kính R = 4

Gọi O là hình chiếu của I trên (P).  

Khi và chỉ khi IOIHvới H là hình chiếu của I trên AB.

IHlà véc tơ pháp tuyến của mp (P) mà IA = IB => H là trung điểm của AB

28. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(1;0;0), B(0;2;0), C(0;0;3), D(2;-2;0). Có tất cả bao nhiêu mặt phẳng phân biệt đi qua 3 trong 5 điểm O, A, B, C, D ?

7

5

6

10

Xem đáp án

 Đáp án B

Do đó, 5 điểm O, A, B, C, D tạo thành tứ diện như hình vẽ bên

Vậy có tất cả 5 mặt phẳng cần tìm đó là:

Mặt phẳng (OAC) đi qua 3 điểm O, A, C

Bốn mặt phẳng là các mặt bên của tứ diện O.BCD đi qua 3 điểm trong 5 điểm O, A, B, C, D

29. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho A(1;2;-3), B(-3;2;9). Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có phương trình là:

x+3y+10=0

-4x+12z-10=0

x-3y+10=0

x-3z+10=0

Xem đáp án

Đáp án D.

Gọi I là trung điểm của AB. Ta có:

 

Mặt phẳng trung thực của đoạn thẳng AB có phương trình là:

30. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi H hình chiếu vuông góc của M(2;0;1) lên đường thẳng : x-11=y2=z-21. Tìm tọa độ điểm  H . 

H(2;2;3)

H(0;-2;1)

H(1;0;2)

H(-1;-4;0)

Xem đáp án

Đáp án C.

Vtcp của  là: u=(1;2;1). Phương trình mặt phẳng qua M và nhận u=(1;2;1) làm vtpt là:

=> tọa độ của H là nghiệm của hệ phương trình