50 bài tập phương trình mặt phẳng mức độ thông hiểuLàm bàiQuảng cáo
Câu hỏi 1 : Trong không gian \(Oxyz\) cho \(M\left( {1;2;--3} \right)\), khoảng cách từ \(M\) đến mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) bằng:
Đáp án: B Phương pháp giải: Khoảng cách từ \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) đến mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) là: \(\left| {{z_0}} \right|\) Lời giải chi tiết: Khoảng cách từ \(M\left( {1;2;--3} \right)\) đến mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) bằng 3. Chọn B. Câu hỏi 2 : Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz\), cho hai điểm \(M\left( {1;\,2;\, - 4} \right)\) và \(M'\left( {5;\,4;\,2} \right)\). Biết rằng \(M'\) là hình chiếu vuông góc của \(M\) lên mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\). Khi đó, mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) có một véc tơ pháp tuyến là
Đáp án: C Phương pháp giải: - Nếu \(\overrightarrow a \bot \left( P \right)\) thì vecto \(\overrightarrow a \) là một vecto pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( P \right)\). - Vecto \(\overrightarrow a \) là một vecto pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( P \right)\)thì vecto \(k\overrightarrow a \,\,\left( {k \ne 0} \right)\) cũng là vecto pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( P \right)\). Lời giải chi tiết: Vì \(M'\) là hình chiếu vuông góc của \(M\) lên mp\(\left( \alpha \right)\) nên \(M'M \bot \left( \alpha \right)\) Do đó, \(\overrightarrow {MM'} \) là một vecto pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( \alpha \right).\) Suy ra mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) có một vecto pháp tuyến là : \(\overrightarrow {MM'} = \left( {4;2;6} \right).\) Vậy mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) cũng có một vecto pháp tuyến \(\overrightarrow n = \dfrac{1}{2}\overrightarrow {MM'} = \left( {2;1;3} \right).\) Chọn C. Câu hỏi 3 : Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz\), cho điểm \(M\left( { - 3;\,2;\,4} \right)\). Gọi \(A,\,\,B,\,\,C\) là hình chiếu của \(M\) trên trục \(Ox,\,\,Oy,\,\,Oz\). Trong các mặt phẳng sau, tìm mặt phẳng song song với mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\).
Đáp án: C Phương pháp giải: - Tìm tọa độ các điểm \(A,\,\,B,\,\,C\). + Hình chiếu của \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) lên trục \(Ox\) là \(A\left( {{x_0};0;0} \right)\). + Hình chiếu của \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) lên trục \(Oy\) là \(B\left( {0;{y_0};0} \right)\). + Hình chiếu của \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) lên trục \(Oz\) là \(C\left( {0;0;{x_0}} \right)\). - Viết phương trình mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) đi qua \(A,\,\,B,\,\,C\) dạng mặt chắn: Mặt phẳng đi qua các điểm \(A\left( {{x_0};0;0} \right)\), \(B\left( {0;{y_0};0} \right)\), \(C\left( {0;0;{x_0}} \right)\) có phương trình \(\dfrac{x}{{{x_0}}} + \dfrac{y}{{{y_0}}} + \dfrac{z}{{{z_0}}} = 1\). - Tìm mặt phẳng song song với mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\): Hai mặt phẳng song song khi VTPT của chúng là các vectơ cùng phương. Lời giải chi tiết: \(M\left( { - 3;\,\,2;\,\,4} \right)\). Theo giả thiết, \(A,\,\,B,\,\,C\) là hình chiếu vuông góc của \(M\) lên trục \(Ox,\,\,Oy,\,\,Oz\) nên \(A\left( { - 3;\,0;\,0} \right);\,\,B\left( {0;\,2;\,0} \right);\,\,C\left( {0;\,0;\,4} \right).\) Suy ra phương trình mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) dạng mặt chắn là: \(\dfrac{x}{{ - 3}} + \dfrac{y}{2} + \dfrac{z}{4} = 1 \Leftrightarrow 4x - 6y - 3z + 12 = 0\). Trong các mặt phẳng đã cho, mặt phẳng song song với mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) có phương trình là \(4x - 6y - 3z - 12 = 0\). Chọn C. Câu hỏi 4 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho hai điểm \(A\left( { - 2;3; - 1} \right);\,\,B\left( {1; - 2; - 3} \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,3x - 2y + z + 9 = 0\). Mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) chứa hai điểm \(A,\,\,B\) và vuông góc với \(\left( P \right)\) có phương trình là
Đáp án: A Phương pháp giải: - \(A,\,\,B \in \left( \alpha \right) \Rightarrow AB \subset \left( \alpha \right) \Rightarrow \overrightarrow {{n_\alpha }} \bot \overrightarrow {AB} \), \(\left( \alpha \right) \bot \left( P \right) \Rightarrow \overrightarrow {{n_P}} \bot \overrightarrow {{n_\alpha }} \). - \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left[ {\overrightarrow {AB} ;\overrightarrow {{n_P}} } \right]\). - Phương trình mặt phẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) có phương trình là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\) Lời giải chi tiết: Ta có \(A\left( { - 2;3; - 1} \right);\,\,B\left( {1; - 2; - 3} \right)\)\( \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( {3; - 5; - 2} \right).\) Mặt phẳng \(\left( P \right):3x - 2y + z + 9 = 0\) có 1 vecto pháp tuyến là \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {3; - 2;1} \right)\). \( \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {AB} ;\overrightarrow {{n_P}} } \right] = \left( { - 9; - 9;9} \right)\). Vì \(\left\{ \begin{array}{l}AB \subset \left( \alpha \right)\\\left( \alpha \right) \bot \left( P \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{n_\alpha }} \bot \overrightarrow {AB} \\\overrightarrow {{n_\alpha }} \bot \overrightarrow {{n_P}} \end{array} \right.\) \( \Rightarrow \left( \alpha \right)\) nhận \(\left[ {\overrightarrow {AB} ;\overrightarrow {{n_P}} } \right] = \left( { - 9; - 9;9} \right)\) là 1 VTPT \( \Rightarrow \overrightarrow {{n_\alpha }} \left( {1;1; - 1} \right)\) cũng là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\). Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) là: \(1\left( {x + 2} \right) + 1\left( {y - 3} \right) - 1\left( {z + 1} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow x + y - z - 2 = 0.\) Chọn A. Câu hỏi 5 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(I\left( { - 1;2;1} \right)\) và tiếp xúc với mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x - 2y - 2z - 2 = 0\) có phương trình là:
Đáp án: C Phương pháp giải: - Mặt cầu \(\left( S \right)\) tâm \(I\) tiếp xúc với \(\left( P \right)\) có bán kính \(R = d\left( {I;\left( P \right)} \right)\). - Khoảng cách từ \(I\left( {a;b;c} \right)\) đến mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,Ax + By + Cz + D = 0\) là: \(d\left( {I;\left( P \right)} \right) = \dfrac{{\left| {A{x_0} + B{y_0} + C{z_0} + D} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} }}\). - Mặt cầu tâm \(I\left( {a;b;c} \right)\) bán kính \(R\) là \({\left( {x - a} \right)^2} + {\left( {y - b} \right)^2} + {\left( {z - c} \right)^2} = {R^2}\). Lời giải chi tiết: Mặt cầu \(\left( S \right)\) tâm \(I\) tiếp xúc với \(\left( P \right)\) có bán kính \(R = d\left( {I;\left( P \right)} \right)\). \( \Rightarrow R = d\left( {I;\left( P \right)} \right) = \dfrac{{\left| { - 1 - 2.2 - 2.1 - 2} \right|}}{3} = 3.\) Mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(I\left( { - 1;2;1} \right)\), bán kính \(R = 3\) có phương trình là: \({\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 1} \right)^2} = 9.\) Chọn C. Câu hỏi 6 : Trong không gian \(Oxyz\), mặt cầu tâm \(I\left( {1;2; - 1} \right)\) và cắt mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,2x - y + 2z - 1 = 0\) theo một đường tròn có bán kính bằng \(\sqrt 8 \) có phương trình là:
Đáp án: B Phương pháp giải: - Khoảng cách từ \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) đến \(\left( P \right):\,\,Ax + By + Cz + D = 0\) là: \(d\left( {M;\left( P \right)} \right) = \dfrac{{\left| {A{x_0} + B{y_0} + C{z_0} + D} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} }}\). - Mặt cầu \(\left( S \right)\) tâm \(I\), bán kính \(R\) cắt \(\left( P \right)\) theo một đường tròn bán kính \(r\) thì \({R^2} = {d^2} + {r^2}\) trong đó \(d = d\left( {I;\left( P \right)} \right)\). - Mặt cầu tâm \(I\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\), bán kính \(R\) có phương trình \({\left( {x - {x_0}} \right)^2} + {\left( {y - {y_0}} \right)^2} + {\left( {z - {z_0}} \right)^2} = {R^2}.\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(d\left( {I;\left( P \right)} \right) = \dfrac{{\left| {2.1 - 2 + 2.\left( { - 1} \right) - 1} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} }} = 1 = d\). \( \Rightarrow \) Bán kính của mặt cầu là \(R = \sqrt {{r^2} + {d^2}} = \sqrt {8 + 1} = 3\). Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là: \({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z + 1} \right)^2} = 9.\) Chọn B. Câu hỏi 7 : Trong không gian Oxyz, mặt phẳng nào sau đây song song với trục Oy ?
Đáp án: D Phương pháp giải: Mặt phẳng song song với trục \(Oy\) có VTPT vuông góc với \(\overrightarrow j \left( {0;1;0} \right)\). Lời giải chi tiết: Xét mặt phẳng bất kì \(\left( P \right):\,\,Ax + By + Cz + D = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\). Để mặt phẳng này song song với \(Oy\) thì \(\overrightarrow n .\overrightarrow j = 0\) với \(\overrightarrow j \left( {0;1;0} \right)\) là 1 VTCP của \(Oy\). \( \Rightarrow A.0 + B.1 + C.0 = 0 \Leftrightarrow B = 0\) \( \Rightarrow \overrightarrow n \left( {A;0;C} \right)\). Lại có \(Oy\parallel \left( P \right) \Rightarrow O \notin \left( P \right) \Rightarrow D \ne 0\). Trong 4 đáp án ta thấy mặt phẳng \(\left( \alpha \right):x - 3z + 4 = 0.\)thỏa mãn điều kiện trên. Chọn D. Câu hỏi 8 : Trong không gian \(Oxyz\), cho tam giác \(ABC\) có \(A\left( {1;1;1} \right),\)\(B\left( { - 1;0;3} \right),\)\(C\left( {6;8; - 10} \right)\). Gọi \(M,\,\,N,\,\,K\) lần lượt là hình chiếu của trọng tâm tam giác \(ABC\) lên các trục \(Ox\), \(Oy\), \(Oz\). Khi đó mặt phẳng \(\left( {MNK} \right)\) có phương trình là:
Đáp án: B Phương pháp giải: - Tìm trọng tâm \(G\) tam giác \(ABC\): \(\left\{ \begin{array}{l}{x_G} = \dfrac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3}\\{y_G} = \dfrac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}\\{z_G} = \dfrac{{{z_A} + {z_B} + {z_C}}}{3}\end{array} \right.\). - Hình chiếu của \(G\left( {a;b;c} \right)\) lên các trục \(Ox,\,\,Oy,\,\,Oz\) lần lượt là \(M\left( {a;0;0} \right)\), \(N\left( {0;b;0} \right)\), \(P\left( {0;0;c} \right)\). - Mặt phẳng đi qua \(M\left( {a;0;0} \right)\), \(N\left( {0;b;0} \right)\), \(P\left( {0;0;c} \right)\) có dạng \(\dfrac{x}{a} + \dfrac{y}{b} + \dfrac{z}{c} = 1\) (phương trình mặt chắn). Lời giải chi tiết: Gọi \(G\) là trọng tâm tam giác \(ABC\). Ta có \(A\left( {1;1;1} \right),B\left( { - 1;0;3} \right),C\left( {6;8; - 10} \right)\) nên \(G\left( {2;3; - 2} \right)\)\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}M\left( {2;0;0} \right)\\N\left( {0;3;0} \right)\\K\left( {0;0; - 2} \right)\end{array} \right.\) Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( {MNK} \right)\) là: \(\dfrac{x}{2} + \dfrac{y}{3} + \dfrac{z}{{ - 2}} = 1.\) Chọn B. Câu hỏi 9 : Trong không gian \(Oxyz,\) hình chiếu vuông góc của điểm \(M\left( {2; - 2;1} \right)\) trên mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) có tọa độ là
Đáp án: B Phương pháp giải: Lời giải chi tiết: Câu hỏi 10 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(AB\)biết \(A\left( {2;1;4} \right);\)\(B\left( { - 1; - 3; - 5} \right)\) là:
Đáp án: A Phương pháp giải: - Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(AB\) đi qua trung điểm của \(AB\) và nhận \(\overrightarrow {AB} \) là 1 VTPT. - Điểm \(I\) là trung điểm của \(AB\) \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_I} = \dfrac{{{x_A} + {x_B}}}{2}\\{y_I} = \dfrac{{{y_A} + {y_B}}}{2}\\{z_I} = \dfrac{{{z_A} + {z_B}}}{2}\end{array} \right.\). - Mặt phẳng đi qua \(I\left( {a;b;c} \right)\) có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) có phương trình: \(A\left( {x - a} \right) + B\left( {y - b} \right) + C\left( {z - c} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Gọi \(I\) là trung điểm của \(AB\) ta có \(I\left( {\dfrac{1}{2}; - 1; - \dfrac{1}{2}} \right).\) Gọi \(\left( P \right)\) là mặt phẳng trung trực của \(AB\). Khi đó \(\left( P \right)\) đi qua trung điểm \(I\left( {\dfrac{1}{2}; - 1; - \dfrac{1}{2}} \right)\) của \(AB\) và có 1 vecto pháp tuyến \(\overrightarrow n = \overrightarrow {BA} = \left( {3;4;9} \right).\) Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) là: \(3\left( {x - \dfrac{1}{2}} \right) + 4\left( {y + 1} \right) + 9\left( {z + \dfrac{1}{2}} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow 3x + 4y + 9z + 7 = 0\) Chọn A. Câu hỏi 11 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho điểm \(M\left( {3;6; - 2} \right)\) và mặt cầu\(\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 6x - 4y + 2z - 3 = 0\). Phương trình của mặt phẳng tiếp xúc mặt cầu \(\left( S \right)\) tại \(M\) là:
Đáp án: A Phương pháp giải: - Mặt cầu \(\left( S \right):\,\,{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2ax + 2by + 2cz + d = 0\) có tâm \(I\left( { - a; - b; - c} \right)\). - Mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) tại \(M\) là mặt phẳng có 1 vecto pháp tuyến là \(\overrightarrow {IM} \) và đi qua điểm \(M\). - Mặt phẳng đi qua \(M\left( {a;b;c} \right)\) có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) có phương trình: \(A\left( {x - a} \right) + B\left( {y - b} \right) + C\left( {z - c} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm là \(I\left( {3;2; - 1} \right).\) Mà \(M\left( {3;6; - 2} \right) \Rightarrow \overrightarrow {IM} = \left( {0;4; - 1} \right).\) Mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) tại \(M\) là mặt phẳng có 1 vecto pháp tuyến là \(\overrightarrow {IM} \) và đi qua điểm \(M\) có phương trình: \(4\left( {y - 6} \right) - \left( {z + 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow 4y - z - 26 = 0.\) Chọn A. Câu hỏi 12 : Trong không gian \(Oxyz\), mặt phẳng \(\left( P \right):ax + by + cz - 9 = 0\) (với \({a^2} + {b^2} + {c^2} \ne 0\)) đi qua hai điểm \(A\left( {3;2;1} \right)\), \(B\left( { - 3;5;2} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( Q \right):3x + y + z + 4 = 0\). Tính tổng \(S = a + b + c\).
Đáp án: C Phương pháp giải: - Tìm 1 VTPT của \(\left( P \right)\) là \(\overrightarrow {{n_P}} = \left[ {\overrightarrow {AB} ;\overrightarrow {{n_Q}} } \right]\). - Viết phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). - Xác định \(a,\,\,b,\,\,c\), sau đó tính \(S\). Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( { - 6;3;1} \right)\),\(\overrightarrow {{n_Q}} = \left( {3;1;1} \right)\). Do mặt phẳng\(\left( P \right)\) qua \(A\), \(B\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( Q \right)\)nên \(\overrightarrow {{n_P}} = \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {{n_Q}} } \right]\)\( = \left( {2;9; - 15} \right)\). Suy ra phương trình mặt phẳng\(\left( P \right)\) là: \(2\left( {x - 3} \right) + 9\left( {y - 2} \right) - 15\left( {z - 1} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow 2x + 9y - 15z - 9 = 0\). \( \Rightarrow a = 2,\,\,b = 9,\,\,c = - 15\). Vậy \(S = a + b + c\)\( = 2 + 9 - 15\)\( = - 4\). Chọn C. Câu hỏi 13 : Trong không gian Oxyz, cho điểm \(I\left( {1;2;0} \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):2x - 2y + z - 7 = 0\). Gọi \(\left( S \right)\) là mặt cầu có tâm I và cắt mặt phẳng \(\left( P \right)\) theo giao tuyến là một đường tròn \(\left( C \right)\). Biết rằng hình tròn \(\left( C \right)\) có diện tích bằng \(16\pi \). Mặt cầu \(\left( S \right)\) có phương trình là
Đáp án: C Phương pháp giải: Tính khoảng cách từ I xuống. Áp dụng công thức tính diện tích hình tròn. Áp dụng định lý Pytago để tính bán kính mặt cầu. Lời giải chi tiết: Ta có \(I\left( {1;2;0} \right);\left( P \right):2x - 2y + z - 7 = 0\) \( \Rightarrow d\left( {I;\left( P \right)} \right) = \dfrac{{\left| {2.1 - 2.2 + 0 - 7} \right|}}{{\sqrt {4 + 4 + 1} }} = 3.\) Đường tròn tâm A có \(S = 16\pi \Rightarrow \pi .A{B^2} = 16\pi \Rightarrow AB = 4.\) Áp dụng định lý Pyatgo trong tam giác ABI có \(I{B^2} = I{A^2} + A{B^2} = {3^2} + {4^2} \Rightarrow R = IB = 5\) Mặt cầu tâm \(I\left( {1;2;0} \right)\) bán kính \(R = 5\) có phương trình là: \({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {z^2} = 25.\) Chọn C. Câu hỏi 14 : Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng \(\left( P \right):2x - y + 2z + 1 = 0\) và hai điểm \(A\left( {1;0; - 2} \right),\)\(B\left( { - 1; - 1;3} \right)\). Mặt phẳng \(\left( Q \right)\) đi qua hai điểm A, B và vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right)\) có phương trình là
Đáp án: D Phương pháp giải: - \(\left\{ \begin{array}{l}AB \subset \left( Q \right)\\\left( Q \right) \bot \left( P \right)\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{n_Q}} = \left[ {\overrightarrow {AB} ;\overrightarrow {{n_P}} } \right]\) với \(\overrightarrow {{n_P}} ,\,\,\overrightarrow {{n_Q}} \) lần lượt là 1 VTPT của \(\left( P \right),\,\,\left( Q \right)\). - Mặt phẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(\left( P \right)\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {2; - 1;2} \right)\). Ta có: \(A\left( {1;0; - 2} \right);B\left( { - 1; - 1;3} \right)\)\( \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( { - 2; - 1;5} \right).\) \( \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {{n_P}} ;\overrightarrow {AB} } \right] = \left( { - 3; - 14; - 4} \right).\). Gọi \(\overrightarrow {{n_Q}} \) là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( Q \right)\) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}AB \subset \left( Q \right)\\\left( Q \right) \bot \left( P \right)\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{n_Q}} = \left[ {\overrightarrow {AB} ;\overrightarrow {{n_P}} } \right] = \left( { - 3; - 14; - 4} \right)\) là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( Q \right)\). Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( Q \right)\) là: \( - 3\left( {x - 1} \right) - 14\left( {y - 0} \right) - 4\left( {z + 2} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow 3x + 14y + 4z + 5 = 0\) Chọn D. Câu hỏi 15 : Trong không gian \(Oxyz\), hình chiếu vuông góc của điểm \(M\left( {2; - 2;1} \right)\) trên mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\) có tọa độ là:
Đáp án: C Phương pháp giải: Hình chiếu của điểm \(M\left( {a;b;c} \right)\) trên mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\) là điểm \(\left( {0;b;c} \right)\). Lời giải chi tiết: Hình chiếu vuông góc của điểm \(M\left( {2; - 2;1} \right)\) trên mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\) có tọa độ là: \(\left( {0; - 2;1} \right)\). Chọn C. Câu hỏi 16 : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,x + 2y - z - 1 = 0\) và \(\left( \beta \right):\,\,2x + 4y - mz - 2 = 0\) . Tìm m để hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) và \(\left( \beta \right)\) song song với nhau
Đáp án: B Phương pháp giải: Hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,Ax + By + Cz + D = 0\) và \(\left( \beta \right):\,\,A'x + B'y + C'z + D' = 0\) song song khi và chỉ khi \(\dfrac{A}{{A'}} = \dfrac{B}{{B'}} = \dfrac{C}{{C'}} \ne \dfrac{D}{{D'}}\). Lời giải chi tiết: Hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,x + 2y - z - 1 = 0\) và \(\left( \beta \right):\,\,2x + 4y - mz - 2 = 0\) song song với nhau khi và chỉ khi \(\dfrac{2}{1} = \dfrac{4}{2} = \dfrac{{ - m}}{{ - 1}} \ne \dfrac{{ - 2}}{{ - 1}} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m = 2\\m \ne - 2\end{array} \right. \Rightarrow \) Hệ phương trình vô nghiệm. Vậy không tồn tại m thỏa mãn yêu cầu bài toán. Chọn B. Câu hỏi 17 : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,2x - y - 2z - 9 = 0\) và \(\left( Q \right):\,4x - 2y - 4z - 6 = 0\). Khoảng cách giữa hai mặt phẳng \(\left( P \right)\) và \(\left( Q \right)\) bằng
Đáp án: B Phương pháp giải: - Nhận xét (P) // (Q). - \(d\left( {\left( P \right);\left( Q \right)} \right) = d\left( {M;\left( Q \right)} \right)\) với \(M \in \left( P \right)\) bất kì. - Khoảng cách từ \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) đến mặt phẳng \(\left( Q \right):\,\,Ax + By + Cz + D = 0\) là \(d\left( {M;\left( Q \right)} \right) = \dfrac{{\left| {A{x_0} + B{y_0} + C{z_0} + D} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} }}\). Lời giải chi tiết: Vì \(\dfrac{2}{4} = \dfrac{{ - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{ - 2}}{{ - 4}} \ne \dfrac{{ - 9}}{{ - 6}}\) nên \(\left( P \right)\parallel \left( Q \right)\). Xét \(\left( P \right)\), cho \(x = z = 0 \Rightarrow y = - 9 \Rightarrow M\left( {0; - 9;0} \right) \in \left( P \right)\). Vậy \(d\left( {\left( P \right);\left( Q \right)} \right) = d\left( {M;\left( Q \right)} \right) = \dfrac{{\left| { - 2.\left( { - 9} \right) - 6} \right|}}{{\sqrt {{4^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 4} \right)}^2}} }} = 2\). Chọn B. Câu hỏi 18 : Trong không gian \(Oxyz\), điểm đối xứng với điểm \(M\left( {2; - 2;1} \right)\) qua mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\) có tọa độ là:
Đáp án: B Phương pháp giải: Trong không gian \(Oxyz\), điểm đối xứng với điểm \(M\left( {a;b;c} \right)\) qua mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\) có tọa độ là \(\left( { - a;b;c} \right)\). Lời giải chi tiết: Trong không gian \(Oxyz\), điểm đối xứng với điểm \(M\left( {2; - 2;1} \right)\) qua mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\) có tọa độ là: \(\left( { - 2; - 2;1} \right)\). Chọn B. Câu hỏi 19 : Trong không gian Oxyz, một vecto pháp tuyến của mặt phẳng \(\dfrac{x}{{ - 5}} + \dfrac{y}{1} + \dfrac{z}{{ - 2}} = 1\) là:
Đáp án: C Phương pháp giải: - Mặt phẳng \(Ax + By + Cz + D = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\). - Mọi vectơ cùng phương với vectơ \(\overrightarrow n \) đều là 1 VTPT của \(\left( P \right)\). Lời giải chi tiết: Ta có \(\dfrac{x}{{ - 5}} + \dfrac{y}{1} + \dfrac{z}{{ - 2}} = 1 \Leftrightarrow 2x - 10y + 5z + 10 = 0\) Suy ra mặt phẳng có 1 vecto pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {2; - 10;5} \right).\) Chọn C. Câu hỏi 20 : Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,3x + 4y - 12z + 5 = 0\) và điểm \(A\left( {2;4; - 1} \right)\). Trên mặt phẳng \(\left( P \right)\) lấy điểm M. Gọi B là điểm sao cho \(\overrightarrow {AB} = 3\overrightarrow {AM} \). Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng \(\left( P \right)\).
Đáp án: C Phương pháp giải: - Gọi \(H,\,\,K\) lần lượt là hình chiếu của A, B lên (P). - Sử dụng định lí Ta-lét chứng minh \(\dfrac{{AM}}{{BM}} = \dfrac{{AH}}{{BK}} = \dfrac{{d\left( {A;\left( P \right)} \right)}}{{d\left( {B;\left( P \right)} \right)}}\). - Tính khoảng cách từ A đến (P): Khoảng cách từ \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) đến mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,Ax + By + Cz + D = 0\) là \({x^3} - x = x - {x^2} \Leftrightarrow {x^3} + {x^2} - 2x = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 1\\x = - 2\end{array} \right.\). Lời giải chi tiết: Vì \(\overrightarrow {AB} = 3\overrightarrow {AM} \Rightarrow A;\,\,B\) nằm hai phía của mặt phẳng \(\left( P \right)\) và \(\dfrac{{AM}}{{BM}} = \dfrac{1}{2}\). Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của A, B lên (P). Khi đó ta có AH // BK. Áp dụng định lí Ta-lét ta có: \(\dfrac{{AM}}{{BM}} = \dfrac{{AH}}{{BK}} = \dfrac{{d\left( {A;\left( P \right)} \right)}}{{d\left( {B;\left( P \right)} \right)}} = \dfrac{1}{2}\). Mà \(d\left( {A;\left( P \right)} \right) = \dfrac{{\left| {3.2 + 4.4 - 12\left( { - 1} \right) + 5} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {4^2} + {{\left( { - 12} \right)}^2}} }} = 3\). Vậy \(d\left( {B;\left( P \right)} \right) = 2d\left( {A;\left( P \right)} \right) = 6.\) Chọn C. Câu hỏi 21 : Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu \(\left( S \right)\) tâm \(I\left( {1;2;1} \right)\) và cắt mặt phẳng \(\left( P \right):2x - y + 2z + 7 = 0\) theo một đường tròn có đường kính bằng 8. Phương trình mặt cầu \(\left( S \right)\) là:
Đáp án: B Phương pháp giải: - Tính \(d = d\left( {I;\left( P \right)} \right)\). Khoảng cách từ \(I\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) đến mặt phẳng\(\left( P \right):Ax + By + Cz + D = 0\) là \(d\left( {I;\left( P \right)} \right) = \dfrac{{\left| {A{x_0} + B{y_0} + C{z_0} + D} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} }}\). - Sử dụng định lí Pytago: \({R^2} = {r^2} + {d^2}\) với R là bán kính mặt cầu, r là bán kính đường tròn giao tuyến. - Mặt cầu tâm \(I\left( {a;b;c} \right)\), bán kính \(R\) có phương trình \({\left( {x - a} \right)^2} + {\left( {y - b} \right)^2} + {\left( {z - c} \right)^2} = {R^2}\). Lời giải chi tiết: Mặt phẳng (P) cắt mặt cầu theo 1 đường tròn có đường kính bằng 8 nên có bán kính r = 4. Ta có: \(S = \int\limits_{ - 1}^5 {\left| {{x^2} - 4} \right|dx} = \left| {\int\limits_{ - 1}^2 {\left( {{x^2} - 4} \right)dx} } \right| + \left| {\int\limits_2^5 {\left( {{x^2} - 4} \right)dx} } \right| = 9 + 27 = 36.\) Gọi R là bán kính mặt cầu (S), áp dụng định lí Pytago ta có: \({R^2} = {r^2} + {d^2} = {4^2} + {3^2} = 25\) Vậy phương trình mặt cầu là: \({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 1} \right)^2} = 25\). Chọn B. Câu hỏi 22 : Trong không gian Oxyz, biết \(\overrightarrow n = \left( {a;b;c} \right)\) là vecto pháp tuyến của mặt phẳng qua \(A\left( {2;1;5} \right)\) và chứa trục Ox. Tính \(k = \dfrac{b}{c}.\)
Đáp án: A Phương pháp giải: - \(\left\{ \begin{array}{l}OA \subset \left( P \right)\\Ox \subset \left( P \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow i } \right]\) là 1 VTPT của (P). - \(\overrightarrow n \left( {a;b;c} \right)\) cũng là 1 VTPT của (P) nên \(\overrightarrow n \) cùng phương với vectơ \(\left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow i } \right]\). Lời giải chi tiết: Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}OA \subset \left( P \right)\\Ox \subset \left( P \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow i } \right]\) là 1 VTPT của (P). \(\overrightarrow {OA} = \left( {2;1;5} \right),\,\,\overrightarrow i = \left( {1;0;0} \right)\) \( \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow i } \right] = \left( {0;5; - 1} \right)\). Vì \(\overrightarrow n \left( {a;b;c} \right)\) cũng là 1 VTPT của (P), ta chọn \(\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow i } \right] = \left( {0;5; - 1} \right)\) \( \Rightarrow a = 0,\,\,b = 5,\,\,c = - 1\). Vậy \(k = \dfrac{b}{c} = \dfrac{5}{{ - 1}} = - 5\). Chọn A. Câu hỏi 23 : Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng \(\left( P \right):x + 2y + 2z - 5 = 0\). Phương trình của mặt cầu có tâm \(I\left( { - 1;0;0} \right)\) và tiếp xúc với \(\left( P \right)\) là
Đáp án: C Phương pháp giải: - Tìm bán kính mặt cầu là khoảng cách từ I đến mặt phẳng \(\left( P \right)\), khoảng cách từ \(I\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) đến mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,Ax + By + Cz + D = 0\) là \(d\left( {I;\left( P \right)} \right) = \dfrac{{\left| {A{x_0} + B{y_0} + C{z_0} + D} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} }}\). - Mặt cầu tâm \(I\left( {a;b;c} \right)\), bán kính \(R\) có phương trình \({\left( {x - a} \right)^2} + {\left( {y - b} \right)^2} + {\left( {z - c} \right)^2} = {R^2}\). Lời giải chi tiết: Ta có mặt cầu tâm \(I\left( { - 1;0;0} \right)\) tiếp xúc với \(\left( P \right):x + 2y + 2{\rm{z}} - 5 = 0\) nên \(R = {d_{\left( {I;\left( P \right)} \right)}} = \dfrac{{\left| { - 1 + 2.0 + 2.0 - 5} \right|}}{{\sqrt {1 + 4 + 4} }} = 2.\) Mặt cầu tâm \(I\left( { - 1;0;0} \right)\) và bán kính \(R = 2\) có phương trình là: \({\left( {x + 1} \right)^2} + {y^2} + {z^2} = 4.\) Chọn C. Câu hỏi 24 : Trong không gian Oxyz, phương trình của mặt phẳng đi qua ba điểm \(M\left( {0;0; - 1} \right),\) \(N\left( {0;1;0} \right)\) và \(E\left( {1;0;0} \right)\) là
Đáp án: C Phương pháp giải: Áp dụng công thức viết phương trình mặt chắn đi qua 3 điểm đặc biệt có tọa độ \(\left( {a;0;0} \right),\) \(\left( {0;b;0} \right),\) \(\left( {0;0;c} \right)\) là \(\dfrac{x}{a} + \dfrac{y}{b} + \dfrac{z}{c} = 1.\) Lời giải chi tiết: Phương trình mặt phẳng đi qua 3 điểm \(E\left( {1;0;0} \right),\) \(N\left( {0;1;0} \right),\)\(M\left( {0;0; - 1} \right)\) là \(\dfrac{x}{1} + \dfrac{y}{1} + \dfrac{z}{{ - 1}} = 1\)\( \Leftrightarrow x + y - z - 1 = 0.\) Chọn C. Câu hỏi 25 : Trong không gian Oxyz, cho ba điểm \(M\left( {1;1; - 2} \right),\) \(N\left( {3;0;3} \right),\) \(P\left( {2;0;0} \right)\). Một vecto pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\) có tọa độ là
Đáp án: D Phương pháp giải: Sử dụng công thức tính tích có hướng của hai vecto. Lời giải chi tiết: Ta có \(M\left( {1;1; - 2} \right),N\left( {3;0;3} \right),P\left( {2;0;0} \right)\) \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {MN} = \left( {2; - 1;5} \right)\\\overrightarrow {MP} = \left( {1; - 1;2} \right)\end{array} \right. \Rightarrow {\overrightarrow n _{\left( {MNP} \right)}} = \left[ {\overrightarrow {MN} ;\overrightarrow {MP} } \right] = \left( {3;1; - 1} \right)\) Chọn D. Câu hỏi 26 : Trong không gian Oxyz, cho ba mặt phẳng \(\left( P \right):2x + 4y - 2z + 2 = 0;\) \(\left( Q \right):x + 2y - z = 0;\) \(\left( R \right):x + 2y + z + 3 = 0\). Mệnh đề nào sau đây đúng?
Đáp án: D Phương pháp giải: - Tìm các vecto pháp tuyến của 3 mặt phẳng. - Tìm mối quan hệ giữa các vecto rồi kết luận. Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(\left( P \right):2x + 4y - 2z + 2 = 0\) có vecto pháp tuyến \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( {2;4; - 2} \right)\) Mặt phẳng \(\left( Q \right):x + 2y - z = 0\) có vecto pháp tuyến\(\overrightarrow {{n_2}} = \left( {1;2; - 1} \right)\) Mặt phẳng \(\left( R \right):x + 2y + z + 3 = 0\) có vecto pháp tuyến \(\overrightarrow {{n_3}} = \left( {1;2;1} \right)\) Ta có \(\overrightarrow {{n_1}} \parallel \overrightarrow {{n_2}} \Rightarrow \left( P \right)\parallel \left( Q \right)\) Và \(\overrightarrow {{n_2}} .\overrightarrow {{n_3}} \ne \overrightarrow 0 \Rightarrow \left( Q \right);\left( R \right)\) cắt nhau. Chọn D. Câu hỏi 27 : Trong không gian Oxyz, phương trình của mặt phẳng đi qua điểm \(M\left( {2;2;3} \right)\) và vuông góc với trục Oy là:
Đáp án: C Phương pháp giải: - Tìm vecto pháp tuyến của mặt phẳng. - Viết phương trình mặt phẳng đi qua \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + \left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Mặt phẳng vuông góc với trục Oy có vecto pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {0;1;0} \right)\) Mặt phẳng đó đi qua điểm \(M\left( {2;2;3} \right)\) và có dạng \(y - 2 = 0\) Chọn C. Câu hỏi 28 : Trong không gian Oxyz, cho hai điểm \(M\left( { - 3;0;3} \right),\) \(N\left( {3;0; - 3} \right)\). Phương trình của mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng MN là
Đáp án: C Phương pháp giải: - Tìm trung điểm của MN: Trung điểm I đoạn MN có tọa độ là \(\left( {\dfrac{{{x_M} + {x_N}}}{2};\dfrac{{{y_M} + {y_N}}}{2};\dfrac{{{z_M} + {z_N}}}{2}} \right)\). - Tìm \(\overrightarrow {MN} \) rồi viết phương trình mặt phẳng trung trực là mặt phẳng đi qua I và nhận \(\overrightarrow {MN} \) là 1 VTPT. - Viết phương trình mặt phẳng đi qua \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + \left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng MN có vecto pháp tuyến là \(\overrightarrow {MN} \) và đi qua trung điểm của MN. Ta có \(M\left( { - 3;0;3} \right),N\left( {3;0; - 3} \right)\) có trung điểm \(I\left( {0;0;0} \right)\) Và \(\overrightarrow {MN} = \left( {6;0; - 6} \right)\) hay \(\left( {1;0; - 1} \right)\) Mặt phẳng có vecto pháp tuyến là \(\left( {1;0; - 1} \right)\) và đi qua \(I\left( {0;0;0} \right)\) có phương trình là \(x - z = 0\) Chọn C. Câu hỏi 29 : Trong không gian Oxyz, cho \(A\left( {1;2;2} \right),\) \(B\left( {3; - 2;0} \right)\). Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có phương trình là
Đáp án: B Phương pháp giải: - Mặt phẳng (P) được gọi là mặt phẳng trung trực của AB nếu (P) đi qua trung điểm của AB và vuông góc với AB. - Xác định vectơ pháp tuyến của (P): \(\overrightarrow {{n_P}} = \overrightarrow {AB} \). - Viết phương trình mặt phẳng đi qua \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + \left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 4; - 2} \right)\) nên mặt phẳng trung trực của AB có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {1; - 2; - 1} \right)\). Ta có trung điểm I của đoạn AB có tọa độ là \(\left( {2;0;1} \right).\) Mặt phẳng đi qua I\(\left( {2;0;1} \right)\) và co vecto pháp tuyến là \(\left( {1; - 2; - 1} \right)\) có phương trình là \(1\left( {x - 2} \right) - 2\left( {y - 0} \right) - \left( {z - 1} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow x - 2y - z - 1 = 0\) Chọn B. Câu hỏi 30 : Trong không gian Oxyz, mặt phẳng đi qua tâm của mặt cầu\({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {z^2} = 12\)và songsong với mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\)có phương trình là
Đáp án: A Phương pháp giải: - Mặt cầu \(\left( S \right):\,\,{\left( {x - a} \right)^2} + {\left( {y - b} \right)^2} + {\left( {z - c} \right)^2} = {R^2}\) có tâm \(I\left( {a;b;c} \right)\) và bán kính R. - Hai mặt phẳng song song có cùng VTPT. - Phương trình mặt phẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Mặt cầu \({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {z^2} = 12\) có tâm \(I\left( {1; - 2;0} \right)\). Mặt phẳng cần tìm song song với mặt phẳng (Oxz) nên có 1 VTPT là \(\overrightarrow j = \left( {0;1;0} \right)\). Vậy phương trình mặt phẳng cần tìm là: \(1\left( {y + 2} \right) = 0 \Leftrightarrow y + 2 = 0.\) Chọn A. Câu hỏi 31 : Trong không gianOxyz, tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng\(\left( P \right):\,\,2x + 2y - z - 11 = 0\) và \(\left( Q \right):\,\,2x + 2y - z + 4 = 0\)
Đáp án: A Phương pháp giải: Tính khoảng cách giữa 2 mặt phẳng song song Ax + By + Cz + D = 0 và Ax + By + Cz + D’ = 0 là \(d = \dfrac{{\left| {D - D'} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} }}\). Lời giải chi tiết: \(d\left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \dfrac{{\left| { - 11 - 4} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} }} = 5.\) Chọn A. Câu hỏi 32 : Trong không gian Oxyz, cho điểm \(M\left( {1;\,\,2;\,\,4} \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x + 2y - 2z + 5 = 0.\) Khoảng cách từ điểm \(M\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\) là:
Đáp án: D Phương pháp giải: Công thức tính khoảng cách từ điểm \(M\left( {{x_0};\,\,{y_0};\,\,{z_0}} \right)\) đến mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,ax + by + cz + d = 0\) là: \(d\left( {M;\,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {a{x_0} + b{y_0} + c{z_0} + d} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} }}.\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(d\left( {M;\,\,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {1 + 2.2 - 2.4 + 5} \right|}}{{\sqrt {1 + {2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} }} = \frac{2}{3}.\) Chọn D. Câu hỏi 33 : Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm \(A\left( {1;\,\,3; - 2} \right)\) và điểm \(B\left( {3; - 1;\,\,4} \right).\) Viết phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB.
Đáp án: A Phương pháp giải: Mặt phẳng trung trực \(\left( \alpha \right)\) của đoạn thẳng \(AB\) đi qua trung điểm \(I\) của \(AB\) và nhận \(\overrightarrow {AB} \) làm VTPT. Phương trình mặt phẳng đi qua điểm \(M\left( {{x_0};\;{y_0};\;{z_0}} \right)\) và có VTPT \(\overrightarrow n = \left( {A;\;B;\;C} \right)\) có phương trình: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0.\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {2;\,\, - 4;\,\,6} \right) = 2\left( {1; - 2;\,\,3} \right).\) Gọi \(I\) là trung điểm của \(AB\) \( \Rightarrow I\left( {2;\,\,1;\,\,1} \right).\) Mặt phẳng trung trực \(\left( \alpha \right)\) của đoạn thẳng \(AB\) đi qua trung điểm \(I\) của \(AB\) và nhận \(\overrightarrow {AB} \) làm VTPT. \( \Rightarrow \left( \alpha \right):\,\,\,x - 2 - 2\left( {y - 1} \right) + 3\left( {z - 1} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow x - 2y + 3z - 3 = 0\) Chọn A. Câu hỏi 34 : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(2;-1;3) và mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,2x - 5y + z - 1 = 0\). Phương trình mặt phẳng nào dưới đây đi qua M và song song với \(\left( \alpha \right)\)?
Đáp án: A Phương pháp giải: Mặt phẳng \(\left( P \right)//\left( Q \right) \Rightarrow \overrightarrow {{n_P}} = k\overrightarrow {{n_Q}} .\) Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua \(M\left( {{x_0};\,{y_0};\,{z_0}} \right)\) và có VTPT \(\overrightarrow n = \left( {a;\,b;\,c} \right)\) là: \(a\left( {x - {x_0}} \right) + b\left( {y - {y_0}} \right) + c\left( {z - {z_0}} \right) = 0.\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {2; - 5;\,\,1} \right).\) Mặt phẳng cần tìm đi qua \(M\left( {2; - 1;\,\,3} \right)\) và song song với \(\left( \alpha \right):\,\,\,2x - 5y + z - 1 = 0\) có phương trình: \(2\left( {x - 2} \right) - 5\left( {y + 1} \right) + z - 3 = 0\) \( \Leftrightarrow 2x - 5y + z - 12 = 0.\) Chọn A. Câu hỏi 35 : Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(-1;2;1) và B(2;1;0). Mặt phẳng trung trực của AB có phương trình là:
Đáp án: D Phương pháp giải: - Mặt phẳng trung trực của AB đi qua trung điểm của AB và nhận \(\overrightarrow {AB} \) là 1 VTPT. - Phương trình mặt phẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Gọi I là trung điểm của AB ta có \(I\left( {\dfrac{1}{2};\dfrac{3}{2};\dfrac{1}{2}} \right)\). Mặt phẳng trung trực của AB đi qua I và nhận \(\overrightarrow {AB} = \left( {3; - 1; - 1} \right)\) là 1 VTPT. Vậy phương trình mặt phẳng trung trực của AB là: \(3\left( {x - \dfrac{1}{2}} \right) - 1.\left( {y - \dfrac{3}{2}} \right) - 1.\left( {z - \dfrac{1}{2}} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow 3x - y - z + \dfrac{1}{2} = 0\) \( \Leftrightarrow 6x - 2y - 2z + 1 = 0\). Chọn D. Câu hỏi 36 : Trong không gian Oxyz, cho điểm \(A\left( {3;1;0} \right)\) và điểm \(B\left( {1; - 1;2} \right)\). Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có phương trình là
Đáp án: B Phương pháp giải: - Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng trung trực của AB là \(\overrightarrow {AB} \). - Tìm trung điểm I của AB là điểm thuộc mặt phẳng cần tìm. Lời giải chi tiết: Gọi mặt phẳng trung trực của AB là mặt phẳng \(\left( P \right)\). Gọi I là trung điểm của AB \( \Rightarrow I\left( {2;0;1} \right)\). Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( { - 2; - 2;2} \right) \Rightarrow \overrightarrow n = \left( {1;1; - 1} \right)\) là 1 VTPT của \(\left( P \right)\). Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) là: \(1\left( {x - 2} \right) + 1\left( {y - 0} \right) - 1\left( {z - 1} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow x + y - z - 1 = 0\). Chọn B. Câu hỏi 37 : Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz,\) cho hai mặt phẳng \(\left( P \right):x - 2y - z + 2 = 0,\)\(\left( Q \right):2x - y + z + 1 = 0.\) Góc giữa \(\left( P \right)\) và \(\left( Q \right)\) là
Đáp án: A Phương pháp giải: Góc giữa hai mặt phẳng \(\left( P \right)\) và \(\left( Q \right)\) là \(\cos \angle \left( {\left( P \right);\left( Q \right)} \right) = \dfrac{{\left| {\overrightarrow {{n_P}} .\overrightarrow {{n_Q}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{n_P}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{n_Q}} } \right|}}\) với \(\overrightarrow {{n_P}} ,\,\,\overrightarrow {{n_Q}} \) lần lượt là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( P \right)\) và \(\left( Q \right)\). Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(\left( P \right):x - 2y - z + 2 = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow {{n_P}} \left( {1; - 2; - 1} \right)\). Mặt phẳng \(\left( Q \right):x - 2y - z + 2 = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow {{n_Q}} \left( {2; - 1;1} \right)\). Khi đó ta có: \(\cos \angle \left( {\left( P \right);\left( Q \right)} \right) = \dfrac{{\left| {\overrightarrow {{n_P}} .\overrightarrow {{n_Q}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{n_P}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{n_Q}} } \right|}}\)\( = \dfrac{{\left| {1.2 - 2.\left( { - 1} \right) - 1.1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} .\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {1^2}} }} = \dfrac{3}{6} = \dfrac{1}{2}\). Vậy \(\angle \left( {\left( P \right);\left( Q \right)} \right) = {60^0}\). Chọn A. Câu hỏi 38 : Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz,\) cho hai điểm \(A\left( {1; 2; 2} \right)\) và \(B\left( {3; 0; 2} \right).\) Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(AB\) có phương trình là:
Đáp án: B Phương pháp giải: - Tìm tọa độ trung điểm \(I\) của đoạn thẳng \(AB\): \(\left\{ \begin{array}{l}{x_I} = \dfrac{{{x_A} + {x_B}}}{2}\\{y_I} = \dfrac{{{y_A} + {y_B}}}{2}\\{z_I} = \dfrac{{{z_A} + {z_B}}}{2}\end{array} \right.\). - Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(AB\) đi qua \(I\) và nhận \(\overrightarrow {AB} \) là 1 VTPT. - Phương trình mặt phẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) có phương trình là:
\(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Gọi \(I\) là trung điểm của \(AB\) ta có \(I\left( {2;1;2} \right)\). Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 2;0} \right)\) \( \Rightarrow \overrightarrow n = \dfrac{1}{2}\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 1;0} \right)\) là 1 VTPT của mặt phẳng trung trực của \(AB\). Vậy phương trình mặt phẳng trung trực của \(AB\) là: \(1\left( {x - 2} \right) - 1\left( {y - 1} \right) + 0\left( {z - 2} \right) = 0 \Leftrightarrow x - y - 1 = 0\). Chọn B. Câu hỏi 39 : Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz,\) cho hai mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,\,3x - my - z + 7 = 0\) và \(\left( Q \right):\,\,\,6x + 5y - 2z - 4 = 0\). Hai mặt phẳng \(\left( P \right)\)và \(\left( Q \right)\) song song với nhau khi \(m\) bằng
Đáp án: A Phương pháp giải: Hai mặt phẳng song song với nhau khi và chỉ khi hai VTPT của hai mặt phẳng cùng phương. Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,\,3x - my - z + 7 = 0\) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {3; - m; - 1} \right)\). Mặt phẳng \(\left( Q \right):\,\,\,6x + 5y - 2z - 4 = 0\) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_Q}} = \left( {6;5; - 2} \right)\). Để \(\left( P \right)\parallel \left( Q \right)\) thì \(\overrightarrow {{n_P}} ,\,\,\overrightarrow {{n_Q}} \) cùng phương \( \Leftrightarrow \dfrac{3}{6} = \dfrac{{ - m}}{5} = \dfrac{{ - 1}}{{ - 2}} \Leftrightarrow m = - \dfrac{5}{2}\). Chọn A. Câu hỏi 40 : Trong không gian \(Oxyz\), mặt phẳng đi qua điểm \(M\left( {1;2;3} \right)\) và song song với mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x - 2y + z + 3 = 0\) có phương trình là:
Đáp án: C Phương pháp giải: - Mặt phẳng song song với \(\left( P \right):\,\,x - 2y + z + 3 = 0\) có dạng \(\left( Q \right):\,\,x - 2y + z + d = 0\,\,\left( {d \ne 3} \right)\). - Thay tọa độ điểm \(M\left( {1;2;3} \right)\) vào phương trình mặt phẳng\(\left( Q \right)\) tìm hằng số \(d\) và kết luận phương trình mặt phẳng cần tìm. Lời giải chi tiết: Gọi \(\left( Q \right)\) là mặt phẳng cần tìm. Vì \(\left( Q \right)\parallel \left( P \right)\) nên phương trình mặt phẳng \(\left( Q \right)\) có dạng: \(\left( Q \right):\,\,x - 2y + z + d = 0\,\,\left( {d \ne 3} \right)\). Theo bài ra ta có: \(M\left( {1;2;3} \right) \in \left( Q \right)\). \( \Rightarrow 1 - 2.2 + 3 + d = 0 \Leftrightarrow d = 0\) (thỏa mãn). Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( Q \right)\) cần tìm là: \(x - 2y + z = 0\). Chọn C. Câu hỏi 41 : Trong không gian \(Oxyz\) cho điểm \(M\left( {3; - 1; - 2} \right)\) và mặt phẳng \(\left( \alpha \right):3x - y + 2z + 4 = 0\). Viết phương trình mặt phẳng đi qua \(M\) và song song với \(\left( \alpha \right)\)
Đáp án: B Phương pháp giải: Mặt phẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có VTPT \(\overrightarrow n = \left( {a;b;c} \right)\) có phương trình \(a\left( {x - {x_0}} \right) + b\left( {y - {y_0}} \right)\)\( + c\left( {z - {z_0}} \right) = 0\) Lời giải chi tiết: Ta có VTPT của \(\left( \alpha \right)\) là \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {3; - 1;2} \right)\) Vì mặt phẳng cần tìm song song với \(\left( \alpha \right)\) nên nhận \(\overrightarrow n = \overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {3; - 1;2} \right)\) làm VTPT Phương trình mặt phẳng đó là: \(3\left( {x - 3} \right) - 1\left( {y + 1} \right) + 2\left( {z + 2} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow 3x - y + 2z - 6 = 0\) Chọn B. Câu hỏi 42 : Trong không gian \(Oxyz,\) cho điểm \(A\left( {1;\,\,2;\,\,3} \right)\) và \(B\left( {3;\,\,4;\,\,7} \right).\) Phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(AB\) là:
Đáp án: A Phương pháp giải: Mặt phẳng trung trực \(\left( \alpha \right)\) của đoạn thẳng \(AB\) đi qua trung điểm \(I\) của \(AB\) và nhận \(\overrightarrow {AB} \) làm VTPT. Lời giải chi tiết: Ta có: \(A\left( {1;\,\,2;\,\,3} \right)\) và \(B\left( {3;\,\,4;\,\,7} \right)\)\( \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( {2;\,\,2;\,\,4} \right) = 2\left( {1;\,\,1;\,\,2} \right)\) Gọi \(I\) là trung điểm của \(AB\) \( \Rightarrow I\left( {2;\,\,3;\,\,5} \right)\) Mặt phẳng trung trực \(\left( \alpha \right)\) của đoạn thẳng \(AB\) đi qua trung điểm \(I\) của \(AB\) và nhận \(\overrightarrow {AB} \) làm VTPT \( \Rightarrow \left( \alpha \right):\,\,\,x - 2 + y - 3 + 2\left( {z - 5} \right)\) \( \Leftrightarrow x + y + 2z - 15 = 0\) Chọn A. Câu hỏi 43 : Trong không gian \(Oxyz\), cho hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,x + y - z + 1 = 0\) và \(\left( \beta \right):\,\, - 2x + my + 2z - 2 = 0\). Tìm \(m\) để \(\left( \alpha \right)\) song song với \(\left( \beta \right)\).
Đáp án: B Phương pháp giải: Cho \(\left( \alpha \right):\,\,\,Ax + By + Cz + D = 0\) và \(\left( \beta \right):\,\,\,ax + by + cz + d = 0\) \( \Rightarrow \) Mặt phẳng \(\left( \alpha \right)//\left( \beta \right)\) \( \Leftrightarrow \dfrac{A}{a} = \dfrac{B}{b} = \dfrac{C}{c} \ne \dfrac{D}{d}.\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(\left( \alpha \right):\,\,x + y - z + 1 = 0\) có VTPT là: \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {1;\,\,1; - 1} \right).\) \(\left( \beta \right):\,\,\, - 2x + my + 2z - 2 = 0\) có VTPT là: \(\overrightarrow {{n_\beta }} = \left( { - 2;\,\,m;\,\,2} \right).\) \( \Rightarrow \left( \alpha \right)//\left( \beta \right) \Leftrightarrow \dfrac{{ - 2}}{1} = \dfrac{m}{1} = \dfrac{2}{{ - 1}} \ne \dfrac{{ - 2}}{1}\) (vô lý) \( \Rightarrow \) Không có giá trị của \(m\) thỏa mãn bài toán. Chọn B. Câu hỏi 44 : Trong không gian \(Oxyz,\) cho hai điểm \(A\left( {1;\,\,3; - 1} \right)\) và \(B\left( {3; - 1;\,3} \right).\) Mặt phẳng đi qua \(A\) và vuông góc với \(AB\) có phương trình là:
Đáp án: D Phương pháp giải: Mặt phẳng vuông góc với \(AB\) nhận \(\overrightarrow {AB} \) làm VTPT. Phương trình mặt phẳng đi qua điểm \(M\left( {{x_0};\;{y_0};\;{z_0}} \right)\) và có VTPT \(\overrightarrow n = \left( {A;\;B;\;C} \right)\) có phương trình: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0.\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 4;\,\,4} \right) = 2\left( {1; - 2;\,\,2} \right)\) Mặt phẳng \(\left( P \right)\) cần tìm vuông góc với \(AB\) \( \Rightarrow \) nhận vecto \(\left( {1;\, - 2;\,\,2} \right)\) làm VTPT. \( \Rightarrow \left( P \right)\) đi qua \(A\left( {1;\,\,3; - 1} \right)\) và vuông góc với \(AB\) có phương trình: \(x - 1 - 2\left( {y - 3} \right) + 2\left( {z + 1} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow x - 2y + 2z + 7 = 0.\) Chọn D. Câu hỏi 45 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz,\) cho ba điểm \(M\left( {1;\,\,0;\,\,0} \right),\,\,N\left( {0; - 2;\,\,0} \right),\,\,P\left( {0;\,\,0;\,\,3} \right).\) Phương trình mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\) là:
Đáp án: A Phương pháp giải: Cho ba điểm \(A\left( {a;\,\,0;\,\,0} \right),\,\,B\left( {0;\,\,b;\,\,0} \right)\) và \(C\left( {0;\,\,0;\,\,c} \right).\) Khi đó phương trình mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) có dạng: \(\dfrac{x}{a} + \dfrac{y}{b} + \dfrac{z}{c} = 1\) được gọi là phương trình mặt chắn. Lời giải chi tiết: Phương trình mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\) đi qua ba điểm \(M\left( {1;\,\,0;\,\,0} \right),\,\,N\left( {0; - 2;\,\,0} \right),\,\,P\left( {0;\,\,0;\,\,3} \right)\) có dạng: \(\dfrac{x}{1} - \dfrac{y}{2} + \dfrac{z}{3} = 1.\) Chọn A. Câu hỏi 46 : Trong không gian \(Oxyz,\) cho hai điểm \(A\left( {1;\,\,2;\,\,3} \right),\,\,\,B\left( {2;\,\,0;\,\,5} \right).\) Viết phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua điểm \(A\) và vuông góc với đường thẳng \(AB.\)
Đáp án: D Phương pháp giải: Mặt phẳng vuông góc với \(AB\) nhận \(\overrightarrow {AB} \) làm VTPT. Phương trình mặt phẳng đi qua điểm \(M\left( {{x_0};\;{y_0};\;{z_0}} \right)\) và có VTPT \(\overrightarrow n = \left( {A;\;B;\;C} \right)\) có phương trình: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0.\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2;\,\,2} \right)\) Mặt phẳng \(\left( P \right)\) cần tìm vuông góc với \(AB\) \( \Rightarrow \) nhận vecto \(\left( {1;\, - 2;\,\,2} \right)\) làm VTPT. \( \Rightarrow \left( P \right)\) đi qua \(A\left( {1;\,\,2;\,\,3} \right)\) và vuông góc với \(AB\) có phương trình: \(x - 1 - 2\left( {y - 2} \right) + 2\left( {z - 3} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow x - 2y + 2z - 3 = 0.\) Chọn D. Câu hỏi 47 : Trong không gian \(Oxyz,\) cho điểm \(M\left( {1;\,\,6; - 3} \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,\,2x - 2y + z - 2 = 0.\) Khoảng cách từ \(M\) đến \(\left( P \right)\) bằng:
Đáp án: A Phương pháp giải: Công thức tính khoảng cách từ điểm \(M\left( {{x_0};\,\,{y_0};\,\,{z_0}} \right)\) đến mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,ax + by + cz + d = 0\) là: \(d\left( {M;\,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {a{x_0} + b{y_0} + c{z_0} + d} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} }}.\) Lời giải chi tiết: Ta có:\(\left( P \right):\,\,\,2x - 2y + z - 2 = 0\) \( \Rightarrow d\left( {M;\,\,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {2.1 - 2.6 - 3 - 2} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + 1} }}\) \( = \frac{{15}}{3} = 5.\) Chọn A. Câu hỏi 48 : Trong không gian \(Oxyz\), cho hai điểm \(A\left( {1; - 2;3} \right)\), \(B\left( { - 1;0;1} \right)\). Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(AB\) có phương trình là:
Đáp án: A Phương pháp giải: - Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(AB\) đi qua trung điểm của \(AB\) và nhận \(\overrightarrow {AB} \) là 1 VTPT. - Phương trình mặt phẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Diện tích \(S\) của hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = 2x\), \(x = - 3\), \(x = - 2\) và trục hoành là: \(S = \int\limits_{ - 3}^{ - 2} {\left| {2x} \right|dx} \). Trên khoảng \(\left( { - 3; - 2} \right)\) ta có \(\left| {2x} \right| = - 2x\), do đó \(S = \int\limits_{ - 3}^{ - 2} { - 2xdx} = \int\limits_{ - 2}^{ - 3} {2xdx} \). Chọn A. Câu hỏi 49 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho mặt cầu \(\left( S \right):\,\,\,{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 4y - 4z = 0\). Mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) tại \(A\left( {3;4;3} \right)\) có phương trình là:
Đáp án: A Phương pháp giải: - Xác định tâm \(I\) và bán kính \(R\) của mặt cầu \(\left( S \right)\): Mặt cầu \(\left( S \right):\,\,\,{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0\) có tâm \(I\left( {a;b;c} \right)\), bán kính \(R = \sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} - d} \). - Mặt phẳng \(\left( P \right)\) tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) tại \(A\) nhận \(\overrightarrow {IA} \) là 1 VTPT. - Phương trình mặt phẳng đi qua \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\) Lời giải chi tiết: Mặt cầu \(\left( S \right):\,\,\,{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 4y - 4z = 0\) có tâm \(I\left( {1;2;2} \right)\), bán kính \(R = \sqrt {{1^2} + {2^2} + {3^2} - 0} = \sqrt {14} \). Gọi \(\left( P \right)\) là mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu \(\left( S \right)\) tại \(A\left( {3;4;3} \right)\), khi đó ta có \(IA \bot \left( P \right)\) nên \(\left( P \right)\) nhận \(\overrightarrow {IA} = \left( {2;2;1} \right)\) là 1 VTPT. Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua \(A\left( {3;4;3} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow {IA} = \left( {2;2;1} \right)\) là: \(2\left( {x - 3} \right) + 2\left( {y - 4} \right) + 1\left( {z - 3} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow 2x + 2y + z - 17 = 0\). Chọn A. Câu hỏi 50 : Trong không gian \(Oxyz\) cho \(A\left( {1;1; - 2} \right),B\left( {2;0;3} \right),C\left( { - 2;4;1} \right)\). Mặt phẳng đi qua A và vuông góc với đường thẳng BC có phương trình là:
Đáp án: B Phương pháp giải: - Mặt phẳn đi qua A và vuông góc với đường thẳng BC nhận \(\overrightarrow {BC} \) là 1 VTPT. - Phương trình mặt phẳng đi qua \({M_0}\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {a;b;c} \right) \ne \overrightarrow 0 \) là: \(a\left( {x - {x_0}} \right) + b\left( {y - {y_0}} \right) + c\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {BC} = \left( { - 4;4; - 2} \right)\) là 1 VTPT của mặt phẳng qua A và vuông góc với đường thẳng BC. Mặt phẳng đi qua A và vuông góc với đường thẳng BC nhận \(\overrightarrow {BC} = \left( { - 4;4; - 2} \right)\) là VTPT, có phương trình là: \( - 4\left( {x - 1} \right) + 4\left( {y - 1} \right) - 2\left( {z + 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow - 4x + 4y - 2z - 4 = 0\) \( \Leftrightarrow 2x - 2y + z + 2 = 0\) Chọn B. Quảng cáo
|