Bài tập Hình học không gian OXYZ cơ bản, nâng cao có lời giải (P5)
30 câu hỏi
Cho mặt phẳng có phương trình: 2x+4y-3z+1=0, một vecto pháp tuyến của mặt phẳng là
Đáp án B
Trong không gian tọa độ Oxyz, cho điểm A(5;4;3). Gọi là mặt phẳng đi qua các hình chiếu của A lên các trục tọa độ. Phương trình của mặt phẳng là:
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 :
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
Đáp án C
, , => ABCD là hình bình hành
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
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 )
b + c = bc
bc = b - c
Đáp án A
![]()
![]()
Theo giả thiết 4 điểm M, N, B, C đồng phẳng nên

Trong không gian tọa độ Oxyz, cho điểm A(0;0;-2) và đường thẳng . Phương trình mặt cầu tâm A, cắt tại hai điểm B và C sao cho BC = 8 là:
Đáp án B
![]()
![]()

vậy phương trình mặt cầu cần tìm là
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).
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


Vậy phương trình của d là
Trong không gian Oxyz, một véctơ chỉ phương của đường thẳng là
Đáp án D
Phương pháp:
+ Cho phương trình đường thẳng

Khi đó ta biết đường thẳng đi qua điểm và có VTCP .
+ Chú ý: Véc tơ là một VTCP của thì k cũng là một VTCP của .
Cách giải:
Ta có VTCP của là:
cũng là một VTCP của
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)
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)
Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng và . Tìm m để hai mặt phẳng và song song với nhau.
m = 1
Không tồn tại m
m = -2
m = 2
Đáp án B
Phương pháp:
Cho hai mặt phẳng:

Khi đó
Cách giải:


Trong không gian Oxyz, cho điểm M(1;0;-1). Mặt phẳng đi qua M và chứa trục Ox có phương trình là
x + z = 0
y + z +1 = 0
y = 0
x + y + z = 0
Đáp án C
Phương pháp:
+) Phương trình đường thẳng đi điểm và có VTPT có phương trình:
+) Hai vecto cùng thuộc một mặt phẳng thì mặt phẳng đó có VTPT là:
Cách giải:
Mặt phẳng chứa điểm M và trục Ox nên nhận là một VTPT.

Kết hợp với đi qua điểm M(1;0;-1)
![]()
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng và mặt phẳng
. Trong các đường thẳng sau, đường thẳng nào nằm trong mặt phẳng , đồng thời vuông góc và cắt đường d?
Đáp án A
Phương pháp:
Gọi đường thẳng cần tìm là d’
![]()
Tìm tọa độ điểm A.
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)


Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng : x - z -3 = 0 và điểm M(1;1;1). Gọi A là điểm thuộc tia Oz, B là hình chiếu của A lên . Biết rằng tam giác MAB cân tại M. Diện tích của tam giác MAB bằng
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
![]()
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
Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(10;6;-2), B(5;10;-9) và mặt phẳng Điểm M di động trên mặt phẳng sao cho MA, MB luôn tạo với các góc bằng nhau. Biết rằng M luôn thuộc một đường tròn cố định. Hoành độ của tâm đường tròn bằng
2
10
-4
Đáp án B
Phương pháp:
+) Gọi M(x;y;z) tọa độ các véc tơ
+) Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của A,B lên , 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 có AMH = BMK
![]()

= 3
Khi đó

Suy ra
![]()
![]()




Vậy M (C) là giao tuyến của và (S). Tâm K của (C) là hình chiếu của
trên mặt phẳng .
Phương trình đương thẳng đi qua I và vuông góc với có dạng




![]()
Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng đường thẳng và điểm . Gọi là đường thẳng nằm trong mặt phẳng , 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
Đáp án B
Phương pháp:
![]()
![]()
![]()
thay tọa độ điểm B vào phương trình => 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

Do đó


![]()
![]()

Vậy AB =
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
1.
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:


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 nhỏ nhất
M(3;3;-3)
M(-3;-3;3)
M(3;-3;3)
M(-3;3;3)
Đáp án D.
Gọi I là điểm thỏa mãn
![]()
![]()
Ta có:
![]()
![]()
=> M là hình chiếu của I trên (P) dễ thấy
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
Đáp án C.
Dễ thấy 4.0 - 2.1 - 2 + 4 = 0
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
Đáp án C.
Vì OA = 1, OB = 2, OC = 3 và đôi một vuông góc

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)
Đáp án A.
Ta có:
![]()
Do đo, mặt cầu (S) có bán kính và đi qua O, A, B có tâm là trung điểm của AB.
Vậy tọa độ tâm mặt cầu là I(2;0;-1).
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
Đáp án A
Vì ABC.A’B’C’ là lăng trụ đứng, đáy là tam giác vuông cân => C'(0;2;2)
![]()
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
Đáp án C
Phương trình mặt phẳng đoạn chắn của (ABC) là

Do đó (ABC): 6x + 4y + 3z - 12 = 0
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu
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)
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

![]()
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:
Đáp án B

=> Phương trình mặt cầu là:

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu mặt phẳng . Gọi (P) là mặt phẳng vuông góc với , (P) song song với giá của vecto 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 = 0 và x - 2y + z -21 = 0
2x -y +2z + 3 = 0 và 2x - y + 2z -21 = 0
2x -y +2z + 5 = 0 và x - 2y + 2z -2 = 0
Đáp án C
Ta có:

Mặt cầu (S) có tâm I(1;-3;2); R =4

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)
Đáp án D
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?
Đáp án D
Ta có:
Do đó phương với véc tơ
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu 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
Đáp án B
Xét 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.
là véc tơ pháp tuyến của mp (P) mà IA = IB => H là trung điểm của AB
![]()
![]()
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
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
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
Đáp án D.
Gọi I là trung điểm của AB. Ta có:
Mặt phẳng trung thực của đoạn thẳng AB có phương trình là:
![]()
![]()
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi H hình chiếu vuông góc của M(2;0;1) lên đường thẳng . Tìm tọa độ điểm H .
H(2;2;3)
H(0;-2;1)
H(1;0;2)
H(-1;-4;0)
Đáp án C.
Vtcp của là: . Phương trình mặt phẳng qua M và nhận làm vtpt là:
![]()
![]()
![]()
=> tọa độ của H là nghiệm của hệ phương trình









