Chương V. Phương pháp toạ độ trong không gian

Bài tập cuối chương V

Sách bài tập Toán 12 — Kết nối tri thức, tập 2 · 23 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Bài 1 · 5.28★Trang 35— Trắc nghiệm — mặt phẳng qua điểm, biết vectơ pháp tuyến
Bài 5.28 (trang 35). Trong không gian , phương trình mặt phẳng đi qua và nhận vectơ làm vectơ pháp tuyến là
A. .
B. .
C. .
D. .
Kiến thức cần nhớ
  • Mặt phẳng qua có vectơ pháp tuyến : .
🧠 Phân tích tư duy
Có điểm và vectơ pháp tuyến: dạng cơ bản . Phương án C, D dựng từ toạ độ điểm — bẫy lẫn điểm với vectơ; A và B cùng hệ số, khác nhau ở hằng số, nên chỉ cần tính đúng .
1Cách 1. Công thức mặt phẳng qua một điểm

Định hướng. Thay trực tiếp rồi khai triển.


Vậy chọn B.

2Cách 2. Tìm hằng số tự do

Định hướng. Dạng , thay để tìm .

Vậy , chọn B.

3Cách 3. Loại trừ

Định hướng. Lọc theo vectơ pháp tuyến rồi thử điểm .

C: , D: — không cùng phương với
A:
B:

Vậy chọn B.

Nhận xét. Hai phương án C, D cùng chứa bộ số , của điểm — đúng kiểu bẫy lấy nhầm điểm làm vectơ.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 2: chỉ một phép cộng để tìm .
Đáp số. B.
Sai lầm thường gặp. Khai triển thành thì ra , không có trong phương án; còn phương án A bị loại vì cho vế trái .
🚀 Mở rộng. Mặt phẳng qua và song song với có vectơ pháp tuyến : .
Bài 2 · 5.29★Trang 35— Trắc nghiệm — vectơ chỉ phương từ phương trình tham số
Bài 5.29 (trang 35). Trong không gian , một vectơ chỉ phương của đường thẳng có phương trình là
A. .
B. .
C. .
D. .
Kiến thức cần nhớ
  • Đường thẳng , , có vectơ chỉ phương .
🧠 Phân tích tư duy
Phương trình tham số: vectơ chỉ phương là bộ hệ số của . Phương án A là điểm ứng với ; B bỏ mất hệ số của ở ; C mất dấu trừ.
1Cách 1. Đọc hệ số của

Định hướng. Lấy ba hệ số của theo thứ tự , , .

Vậy chọn D.

2Cách 2. Hiệu hai điểm

Định hướng. Lấy hai điểm ứng với và .

,

Vậy chọn D.

3Cách 3. Khử tham số

Định hướng. Rút đưa về dạng chính tắc, mẫu số là vectơ chỉ phương.

Vậy , chọn D.

Nhận xét. Điểm trùng phương án A — nhắc lại: toạ độ điểm không phải vectơ chỉ phương.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1, đọc là ra.
Đáp số. D.
Sai lầm thường gặp. Chọn A vì lấy nhầm phần hằng số; chọn C vì bỏ dấu của . Kiểm tra C: , nhưng điểm của đường thẳng có thì .
🚀 Mở rộng. Đường thẳng đã cho cắt mặt phẳng tại : điểm .
Bài 3 · 5.30★Trang 35— Trắc nghiệm — đường thẳng vuông góc với mặt phẳng
Bài 5.30 (trang 35). Trong không gian , cho mặt phẳng và điểm . Phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua và vuông góc với mặt phẳng là
A. .
B. .
C. .
D. .
Kiến thức cần nhớ
  • thì .
  • Đường thẳng qua , chỉ phương : .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 4 · 5.31★★Trang 36— Trắc nghiệm — côsin góc giữa hai đường thẳng
Bài 5.31 (trang 36). Trong không gian , côsin của góc giữa hai đường thẳng và bằng
A. .
B. .
C. .
D. .
Kiến thức cần nhớ
  • .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 5 · 5.32★★Trang 36— Trắc nghiệm — góc giữa đường thẳng và mặt phẳng toạ độ
Bài 5.32 (trang 36). Trong không gian , góc giữa đường thẳng và mặt phẳng bằng
A. .
B. .
C. .
D. .
Kiến thức cần nhớ
  • .
  • Mặt phẳng : , vectơ pháp tuyến .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 6 · 5.33★Trang 36— Trắc nghiệm — mặt cầu biết tâm và một điểm
Bài 5.33 (trang 36). Trong không gian , phương trình mặt cầu có tâm và đi qua là
A. .
B. .
C. .
D. .
Kiến thức cần nhớ
  • Mặt cầu tâm đi qua : .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 7 · 5.34★Trang 36— Trắc nghiệm — tâm và bán kính mặt cầu dạng khai triển
Bài 5.34 (trang 36). Trong không gian , phương trình là phương trình của mặt cầu có tâm và bán kính lần lượt là
A. ; .
B. ; .
C. ; .
D. ; .
Kiến thức cần nhớ
  • : tâm , .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 8 · 5.35★★Trang 36— Trắc nghiệm — mặt phẳng chứa đường thẳng và một điểm
Bài 5.35 (trang 36). Trong không gian , một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng chứa đường thẳng và đi qua điểm là
A. .
B. .
C. .
D. .
Kiến thức cần nhớ
  • Mặt phẳng chứa (qua , chỉ phương ) và : .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 9 · 5.36★Trang 37— Trắc nghiệm — khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Bài 5.36 (trang 37). Trong không gian , khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng bằng
A. 2.
B. 6.
C. 3.
D. 9.
Kiến thức cần nhớ
  • .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 10 · 5.37★★Trang 37— Trắc nghiệm — vị trí tương đối của hai đường thẳng
Bài 5.37 (trang 37). Trong không gian , cho hai đường thẳng: và .
Vị trí tương đối của hai đường thẳng này là
A. chéo nhau.
B. cắt nhau.
C. song song.
D. trùng nhau.
Kiến thức cần nhớ
  • : cắt nhau; chéo nhau.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 11 · 5.38★★Trang 37— Mặt phẳng qua ba điểm; phương trình đường thẳng qua hai điểm
Bài 5.38 (trang 37). Trong không gian , cho ba điểm , và .
a) Viết phương trình mặt phẳng .
b) Viết phương trình tham số và phương trình chính tắc của đường thẳng .
Kiến thức cần nhớ
  • .
  • Đường thẳng qua , chỉ phương : tham số , …; chính tắc ().
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 12 · 5.39★★Trang 37— Vị trí tương đối, góc giữa hai đường thẳng; đường thẳng song song
Bài 5.39 (trang 37). Trong không gian , cho hai đường thẳng: và
a) Xét vị trí tương đối của hai đường thẳng và .
b) Tính côsin của góc giữa hai đường thẳng và .
c) Viết phương trình đường thẳng đi qua và song song với đường thẳng .
Kiến thức cần nhớ
  • chéo nhau.
  • .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 13 · 5.40★★Trang 37— Khoảng cách; mặt cầu tiếp xúc mặt phẳng; đường thẳng vuông góc mặt phẳng
Bài 5.40 (trang 37). Trong không gian , cho điểm và mặt phẳng .
a) Tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng .
b) Viết phương trình mặt cầu có tâm và tiếp xúc với .
c) Viết phương trình đường thẳng đi qua và vuông góc với .
Kiến thức cần nhớ
  • .
  • tâm tiếp xúc .
  • .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 14 · 5.41★★★Trang 37— Giao điểm đường thẳng – mặt phẳng; đường thẳng nằm trong mặt phẳng vuông góc với đường cho trước; góc
Bài 5.41 (trang 37). Trong không gian , cho đường thẳng và mặt phẳng .
a) Tìm toạ độ giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng .
b) Viết phương trình đường thẳng nằm trên mặt phẳng đồng thời cắt và vuông góc với .
c) Tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng .
Kiến thức cần nhớ
  • , , cắt qua , .
  • .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 15 · 5.42★★★Trang 38— Chứng minh hai đường thẳng chéo nhau; mặt phẳng chứa đường này song song đường kia
Bài 5.42 (trang 38). Trong không gian , cho hai đường thẳng: và .
a) Chứng minh rằng hai đường thẳng và chéo nhau.
b) Viết phương trình mặt phẳng chứa và song song với đường thẳng .
Kiến thức cần nhớ
  • , chéo nhau .
  • , .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 16 · 5.43★★★Trang 38— Mặt cầu — vị trí điểm; cực trị khoảng cách
Bài 5.43 (trang 38). Trong không gian , cho mặt cầu và điểm .
a) Tìm tâm và bán kính của mặt cầu .
b) Chứng minh rằng điểm nằm trong mặt cầu .
c) Viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm sao cho khoảng cách từ tâm của mặt cầu đến mặt phẳng là lớn nhất.
Kiến thức cần nhớ
  • nằm trong mặt cầu .
  • Với qua : ; dấu bằng khi tại .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 17 · 5.44★★Trang 38— Nhận dạng phương trình mặt cầu
Bài 5.44 (trang 38). Trong không gian , phương trình nào trong các phương trình sau là phương trình của một mặt cầu? Xác định tâm và bán kính của mặt cầu đó.
a) .
b) .
c) .
Kiến thức cần nhớ
  • là mặt cầu ; tâm , .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 18 · 5.45★Trang 38— Hai mặt phẳng song song; khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song
Bài 5.45 (trang 38). Trong không gian , cho hai mặt phẳng và .
a) Chứng minh rằng .
b) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng và .
Kiến thức cần nhớ
  • , , .
  • .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 19 · 5.46★Trang 38— Mặt phẳng theo đoạn chắn
Bài 5.46 (trang 38). Trong không gian , cho điểm . Gọi , , lần lượt là hình chiếu vuông góc của điểm trên các trục , , . Viết phương trình mặt phẳng .
Kiến thức cần nhớ
  • Hình chiếu của lên , , lần lượt là , , .
  • Mặt phẳng qua , , (): .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 20 · 5.47★★Trang 39— Mặt phẳng chứa hai điểm và vuông góc với mặt phẳng
Bài 5.47 (trang 39). Trong không gian , cho hai điểm ; và mặt phẳng . Viết phương trình mặt phẳng chứa hai điểm , đồng thời vuông góc với mặt phẳng .
Kiến thức cần nhớ
  • , (khi không vuông góc với ).
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 21 · 5.48★★Trang 39— Ứng dụng thực tế — góc giữa hai mặt phẳng
Bài 5.48 (trang 39). Trong không gian , mặt sàn nằm ngang của một ngôi nhà thuộc mặt phẳng , một mái của ngôi nhà thuộc mặt phẳng . Hỏi mái nhà có độ dốc bằng bao nhiêu độ?
Kiến thức cần nhớ
  • .
  • Đường dốc nhất của mặt phẳng nghiêng vuông góc với giao tuyến của nó với mặt ngang.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 22 · 5.49★★★Trang 39— Điểm thuộc mặt cầu — biểu thức lượng giác
Bài 5.49 (trang 39). Trong không gian , trong khoảng thời gian từ 0 đến 1, một vật thể chuyển động sao cho tại mỗi thời điểm , vật thể đó ở vị trí . Hỏi trong quá trình chuyển động nói trên, vật thể có luôn thuộc mặt cầu hay không?
Kiến thức cần nhớ
  • .
  • ; với thì , .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 23 · 5.50★Trang 39— Ứng dụng thực tế — góc giữa đường thẳng và mặt phẳng
Bài 5.50 (trang 39). Trong không gian , tại một phạm vi hẹp, là mặt phẳng nằm ngang. Một đường ống nước thẳng đi qua hai điểm và . Hỏi đường ống nói trên nghiêng bao nhiêu độ (so với mặt phẳng nằm ngang)?
Kiến thức cần nhớ
  • với .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…

🎯 Học tiếp

📚 Cùng chương: Chương V. Phương pháp toạ độ trong không gian