50 bài tập phương trình mặt phẳng mức độ thông hiểuLàm bàiCâu 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.
|



