Bài tập Hình học không gian OXYZ cơ bản, nâng cao có lời giải (P8)
Đề thi

Bài tập Hình học không gian OXYZ cơ bản, nâng cao có lời giải (P8)

A
Admin
ToánLớp 1253 lượt thi
30 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(2;0;0), B(0;3;0), C(0;0;4). Gọi H là trực tâm tam giác ABC. Tìm phương trình tham số của đường thẳng OH.

Xem đáp án

Đáp án C.

Do H là trực tâm tam giác ABC suy ra được H là hình chiếu vuông góc của O trên mặt phẳng (ABC) (học sinh tự chứng minh).

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1;2;3) và mặt phẳng (P): 2x+y-4z+1=0. Đường thẳng (d) qua điểm A, song song với mặt phẳng (P), đồng thời cắt trục Oz. Viết phương trình tham số đường thẳng (d)

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp: Giả sử đường thẳng (d) cắt trục Oz tại điểm B(0;0;b)

Cách giải:

Giả sử đường thẳng (d) cắt trục Oz tại điểm B(0;0;b)

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ  tọa độ  Oxyz, cho vecto u=(x;2;1)   vec tơ v=(1;-1;2x). Tính tích vô hướng của u và v.

-2 - x

3x + 2

3x - 2

x + 2

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp:  

Cách giải:

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình chính tắc của mặt cầu có đường kính AB với  A(2;1;0), B(0;1;2)

x-12+y-12+z-12=2

x+12+y+12+z+12=2

x-12+y-12+z-12=4

x+12+y+12+z+12=4

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp:

Mặt cầu có đường kính AB nhận trung điểm của AB làm tâm và có bán kính  R =AB2

Cách giải: Gọi I là trung điểm của AB ta có I(1;1;1)

Vậy mặt cầu đường kính AB có tâm I(1;1;1) và bán kính  R =AB2=2

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz có bao nhiêu mặt phẳng song song với mặt phẳng (Q): x+y+z+3=0 cách điểm  một khoảng bằng 33  biết rằng tồn tại một điểm X(a;b;c) trên mặt phẳng đó thỏa mãn a+b+c<-2?

2

2

Vô số

0

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp :

Gọi (Q): x+y+z+a=0 a0 là mặt phẳng song song với mặt phẳng (P).

Sử dụng công thức tính khoảng cách từ 1 điểm đến một mặt phẳng.

Cách giải :

Gọi (Q): x+y+z+a=0 a0 là mặt phẳng song song với mặt phẳng (P).

 Vậy không có mặt phẳng (Q) nào thỏa mãn điều kiện bài toán.

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P) có vecto pháp tuyến là n =(1;-2;1). Vectơ nào sau đây cũng là vectơ pháp tuyến của (P)?

(-2;1;1)

(-4;2;3)

(4;2;-2)

(4;-2;2)

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp : Nếu n  là 1VTPT của (P) kn (k0) cũng là 1 VTPT của (P)

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không  gian với hệ  tọa độ  Oxyz, cho đường thẳng  đi qua gốc tọa độ O và điểm I(0;1;1). Gọi S là tập hợp các điểm nằm trên mặt phẳng (Oxy), cách đường thẳng  một khoảng bằng 6. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi S.

362π

18π

36π

182π

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp:

Tính khoảng cách từ  1 điểm M đến đường thẳng

 

là 1 điểm bất kì

Cách giải: 

là một VTCP


Như vậy tập hợp các điểm M là elip có phương trình  

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai đường thẳng d1: x-12=y1=z3,d2: x=1+ty=2+tz=m. Gọi S là tập hợp tất cả  các số  m sao cho đường thẳng d1  và d2 chéo nhau và khoảng cách giữa chúng bằng 519. Tính tổng các phần tử của S.

11

-12

12

-11

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp: Sử dụng công thức tính khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau

Cách giải:

lần lượt là các VTCP của  d1  và d2 

Ta có 

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(a;0;0), B(0;b;0), C(0;0;c) với a, b, c>0.  Biết rằng M17;27;37  đi qua điểm và tiếp xúc với mặt cầu (S): x-12+y-22+z-32=727. Tính 1a2+1b2+1c2 

72

17

14

7

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp:

+) Viết phương trình mặt phẳng (ABC) ở dạng đoạn chắn, thay tọa độ điểm M vào pt mặt phẳng (ABC).

+) (ABC) tiếp xúc với mặt cầu (S) tâm I bán kính R <=> d(I;(ABC))=R

Cách giải:

(ABC) tiếp xúc với mặt cầu (S)  có tâm I và bán kính R=727

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong  không  gian  Oxyz,  cho  ba  điểm A(8;0;0), B(0;2;0), C(0;0;-4). Phương  trình  mặt phẳng (ABC) là:

x+4y-2z=0

x4+y1+z-2=1

x8+y2+z-4=0

x+4y-2z-8=0

Xem đáp án

Đáp án D.

Phương pháp: Viết phương trình mặt phẳng (ABC) dạng đoạn chắn.

Cách giải:  Phương trình mặt phẳng (ABC):

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho mặt phẳng α đi qua M(1;-3;4) và song song với mặt phẳng β: 6x -5y+z-7=0. Phương trình mặt phẳng α là:

6x-5y+z+25=0

6x-5y+z-25=0

6x-5y+z-7=0

6x-5y+z+17=0

Xem đáp án

Đáp án B.

Phương pháp: Mặt phẳng α đi qua M và nhận

Cách giải: Mặt phẳng α đi qua M và nhận  là 1 VTPT nên có phương trình:

nên có phương trình:

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho mặt phẳng α đi qua M(1;-3;4) và song song với mặt phẳng β: 6x +2y-z-7=0. Phương trình mặt phẳng α là:

6x +2y-z+8=0.

6x +2y-z+4=0.

6x +2y-z-4=0.

6x +2y-z-17=0.

Xem đáp án

Đáp án B.

Phương pháp: Mặt phẳng α đi qua M 

Cách giải: Mặt phẳng α đi qua M và 

nên có phương trình:

13. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, phương trình nào dưới đây là phương trình chính tắc của đường thẳng x=1-2ty=3tz=2+t

x+1-2=y3=z-21

x-11=y3=z+22

x+11=y3=z-22

x-1-2=y3=z-21

Xem đáp án

Đáp án D.

Phương pháp: Đường thẳng d có phương trình tham số: x=1-2ty=3tz=2+tcó phương trình chính tắc 

 

Cách giải:  Phương trình chính tắc của đường thẳng d là  x-1-2=y3=z-21

14. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng (P): 2x-2y-z-4=0 và mặt cầu (S): x2+y2+z2-2x-4y-6z-11=0. Biết rằng mặt phẳng (P) cắt mặt cầu (S) theo một  đường tròn (C). Tọa độ điểm H là tâm đường tròn (C) là:

H(3;0;2)

H(-1;4;4)

H(2;0;3)

H(4;4;-1)

Xem đáp án

Đáp án A.

Phương pháp:

Mặt phẳng (P) cắt (S) theo một đường tròn (C) => Tâm H của (C) là hình chiếu của H trên (P).

Cách giải: Mặt cầu (S) có tâm I(1;2;3) và bán kính R =5

Mặt phẳng (P) cắt (S) theo một đường tròn (C) => Tâm H của (C) là hình chiếu của H trên (P)

 đường thẳng đi qua I và vuông góc với (P) có phương trình

Thay vào phương trình mặt phẳng (P) ta có:

15. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz cho điểm M(1;3;-2). Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng (P) đi qua M và cắt các trục x'Ox, y'Oy,z'Oz lần lượt tại ba điểm phân biệt A, B, C sao cho  OA=OB=OC0

3

2

1

4

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp

Gọi A(a;0;0), B(0;b;0), C(0;0;c)

Chia các trường hợp để phá trị  tuyệt đối và viết phương trình mặt phẳng (P) dạng đoạn chắn.

Cách giải: Giả sử A(a;0;0), B(0;b;0), C(0;0;c)

Vậy có 4 mặt phẳng thỏa mãn yêu cầu bài toán.

16. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S): x2+y2+z2-2x-4y+6z-13=0   đường thẳng d: x+11=y+21=z-11. Tọa độ điểm M trên đường thẳng d sao cho từ M kẻ được 3 tiếp tuyến MA, MB, MC đến mặt cầu (S) (A, B, C là các tiếp điểm) thỏa mãn AMB^=60o, BMC^=90o, CMA^=120o có dạng M(a;b;c) với a<0. Tổng a+b+c bằng:

2

-2

1

103

Xem đáp án

Đáp án B.

Phương pháp: Tính độ dài đoạn thẳng IM với I là tâm mặt cầu.

Tham số hóa tọa độ điểm M, sau đó dựa vào độ dài IM để tìm điểm M.

Cách giải :

Mặt cầu (S) có tâm I(1;2;-3) bán kính R = 33

Đặt  MA=MB+MC=a. Tam giác MAB đều => AB =a

Tam giác MBC vuông tại M => BC= a2

Tam giác MCA có 

Xét tam giác ABC có 

=> Tam giác ABC ngoại tiếp đường tròn nhỏ có đường kính AC

Xét tam giác vuông IAM có:

17. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng α: 3x-2y+z+6=0. Hình chiếu vuông góc của điểm A(2;-1;0) lên mặt phẳng α có tọa độ là

(1;0;3)

(-1;1;-1)

(2;-2;3)

(1;1;-1)

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp giải: Viết phương trình đường thẳng vuông góc với mặt và đi qua điểm, tọa độ giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng chính là tọa độ hình chiếu của điểm

Lời giải:

Gọi H là hình chiếu của A trên  α

=> t= - 1

Vậy tọa độ điểm cần tìm là  H(-1;1;-1)

18. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,  tính khoảng cách từ điểm M(1;2;-3) đến mặt phẳng (P): x+2y-2z-2=0.

3

113

13

1

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp giải: Áp dụng công thức tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng.

Khoảng  cách  từ  điểm M(x0;y0;z0) đến mặt phẳng (P): Ax+By+Cz+D=0 là

Lời giải:

Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (P) là

19. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(3;-2;3), B(1;0;5) và đường thẳng d: x-11=y-2-2=z-32. Tìm tọa độ điểm M trên đường thẳng (d) để MA2+MB2 đạt giá trị nhỏ nhất.

M(2;0;5)

M(1;2;3)

M(3;-2;7)

M(3;0;4)

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp giải:

Vì điểm M thuộc d nên tham số hóa tọa độ điểm M, tính tổng MA2+MB2 đưa về khảo sát hàm số để tìm giá trị nhỏ nhất

Lời giải:

Khi đó T = MA2+MB2

Dễ thấy

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi t =1 => M(2;0;5)

20. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(1;2;3), B(3;4;4), C(2;6;6) và I(a;b;c) là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Tính S=a+b+c

635

465

313

10

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp giải:

Tâm đường tròn ngoại tiếp cách đều 3 đỉnh của tam giác và thuộc mặt phẳng chứa tam giác

Lời giải:

Vì I(a;b;c) là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC 

Lại có 

Kết hợp với

21. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm A(1;1;1), B(0;1;2), C(-2;1;4) và mặt phẳng (P): x-y+z+2=0. Tìm điểm N(P)  sao cho S = 2NA2+NB2+NC2 đạt giá trị nhỏ nhất.

N(-2;0;1)

N-43;2;43

N-12;54;34

N(-1;2;1)

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp giải: Xét đẳng thức vectơ, đưa về hình chiếu của điểm trên mặt phẳng

Lời giải:

Gọi M(a;b;c) thỏa mãn đẳng thức vectơ 

=2(1-a;1-b;1-c)+(0-a; 1-b;2-c)+(-2-1;1-b;4-c)=0

Khi đó 

<=> N là hình chiếu của M trên (P) =>MN(P)

Phương trình đường thẳng  MN là  

22. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(2;3;-1) và B(-4;1;9). Tọa độ của véc tơ AB 

(-6;-2;10)

(-1;2;4)

(6;2;-10)

(1;-2;-4)

Xem đáp án

Đáp án A

AB=(6;2;-10)

23. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng d đi qua điểm M(3;3;-2) và có véc tơ chỉ phương u=(1;3;1). Phương trình của d là

x+31=y+33=z-2-2

x-31=y-33=z+21

x-31=y-33=z-1-2

x+13=y+33=z+1-2

Xem đáp án

Đáp án B

24. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(a;b;1) thuộc mặt phẳng (P): 2x-y+z-3=0. Mệnh đề nào dưới đây là đúng?

2a-b=3

2a-b=2

2a-b=-2

2a-b=4

Xem đáp án

Đáp án B

M(a;b;1) thuộc mặt phẳng (P): 2x-y+z-3=0

25. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho M(3;4;5) và mặt phẳng (P)x-y+2z-3=0. Hình chiếu vuông góc của M lên mặt phẳng (P)  

H(1;2;2)

H(2;5;3)

H(6;7;8)

H(2;-3;-1)

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình đường thẳng qua M và vuông góc với (P)x-y+2z-3=0 là:

 

26. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(3;3;-2) và hai đường thẳng d1: x-12=y-23=z1,d2: x+1-1=y-12=z-24. Đường thẳng d qua M cắt d1,d2 lần lượt tại A và B. Độ dài đoạn thẳng AB bằng

3

2

6

5

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có

Giả hệ với ẩn t; k và ku

27. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d: x-22=y-1=z4 và mặt cầu (S): x-12+y-22+z-12=2. Hai mặt phẳng (P) và (Q) chứa d và tiếp xúc với (S).Gọi M và N là tiếp điểm. Độ dài đoạn MN bằng

22

433

233

4

Xem đáp án

Đáp án B

Mặt cầu (S): x-12+y-22+z-12=2 có tâm I(1;2;1) và bán kính R =2

Xét mặt phẳng thiết diện đi qua tâm I, hai tiếp điểm M, N và cắt d tại H.

Khi đó IH chính là khoảng cách từ điểm I(1;2;1) đến d.

Gọi O là trung điểm của MN

Ta có 

28. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm M(1;2;3). Gọi (P)  là mặt phẳng đi qua điểm M và cách gốc tọa độ O một khoảng cách lớn nhất, mặt phẳng (P)  cắt các trục tọa độ tại các điểm A, B, C. Thể tích khối chóp O.ABC bằng

13729

6869

5243

3439

Xem đáp án

Đáp án B

Gọi H là hình chiếu của O trên  (P)

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi  

Mặt phẳng (P)  cắt các trục tọa độ lần lượt tại

Vậy thể tích khối chóp OABC là  

29. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d: x-32=y+21=z+1-1 và mặt phẳng (P):x+y+z+2=0. Đường thẳng   nằm trong mặt phẳng (P)  vuông góc với đường thẳng d đồng thời khoảng cách từ giao điểm I của d với (P)  đến  bằng 42. Gọi M(5;b;c) là hình chiếu vuông góc của I trên . Giá trị của bc bằng

-10

10

12

-20

Xem đáp án

Đáp án B

Vì M là hình chiếu vuông góc của I trên 

Khi đó 

Vậy M(5;-2;-5) hoặc M(5;-8;1) => bc =10

30. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (P): 2x-y+3z-2=0. Mặt phẳng (P) có một vecto pháp tuyến là

n=(1;-1;3)

n=(2;-1;3)

n=(2;1;3)

n=(2;3;-2)

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp:

Mặt phẳng 

Cách giải:

Mặt phẳng (P): 2x-y+3z-2=0   một véc tơ pháp tuyến  n =(2;-1;3)