65 BÀI TẬP MÔN HÌNH HỌC LỚP 12 CÓ
ĐÁP ÁN CHI TIẾT
Câu 1:
Cho vectơ
a)
b)
r
u = ( 3;2; −5 )
r
u
. Trong các vectơ sau đây, vectơ nào cùng phương với ?
r
a = ( −6; −4;10 )
r
b = ( 1; 4; −2 )
Câu 2:
Cho
r
r
u = ( 1;2;3) v = ( 2;2; −1)
,
a) Tìm
r
x
biết
,
ur
w = ( 4;0; −4 )
.
r r r ur
x = u − v + 2w
b) Phân tích vectơ
r
t = ( 4;5;6 )
theo các vectơ
r r ur
u , v, w
Câu 3:
Cho 3 vectơ
r
r
r
a = (1, m, 2), b = ( m + 1, 2,1) , c = ( 0, m − 2, 2 )
r r r
a+b = c
Tìm m để
Câu 4:
Cho
r
r
ur
u = (1;2;8); v = ( 5;6;12 ) ; w = (8;8;8)
r r
mu − nv
.
. Tìm điều kiện của m,n để
ur
w
cùng phương với
Câu 5:
Trong hệ trục tọa độ Oxy cho
a) Xác định t để vectơ
r
r
r r r u
r r
a = (1; −1;0), b = (−1;1; 2), c = i − 2 j , d = i
r
u = ( 2; 2t − 1;0 )
cùng phương với
r
a
.
b) Tìm các số thực m,n,p để
Câu 6:
ur
r r
r
d = ma − nb + pc
Cho điểm M có tọa độ (x,y,z). Tìm tọa độ của điểm đối xứng với điểm M:
a) Qua gốc tọa độ O.
b) Qua mặt phẳng Oxy.
c) Qua trục Oy.
Câu 7:
Cho 2 bộ ba điểm:
A(1;3;1); B (0;1; 2); C (0;0;1)
và
A '(1;1;1); B '(−4;3;1);C'( −9;5;1)
Hỏi bộ ba điểm nào thẳng hàng.
Câu 8:
Cho A(3;0;4), B(1;2;3), C(9;6;4). Tìm:
a) Trọng tâm tam giác ABC.
b) Tọa độ đỉnh D để ABCD là hình bình hành.
c) Tọa độ giao điểm hai đường chéo của hình bình hành ABCD.
Câu 9:
Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ biết A(1;0;1), B(2;1;2);D=(1;-1;1);C’(4;5;-5). Tìm tọa
độ các đỉnh còn lại.
Câu 10:
Cho A(2;-1;7), B(4;5;-2), Đường thẳng AB cắt mặt phẳng Oyz tại điểm M.
a) Điểm M chia đoạn thẳng AB theo tỉ số nào.
b) Tìm M.
Câu 11: Trong mặt phẳng (P) cho hình chóp S.ABC có tọa độ các đỉnh
æa a 3 ö
÷
A(0;0;0); B ç
;
;0÷
; C (a;0;0); S (0;0; a )
ç
÷
ç
÷
ç
è2 2
ø
. Tính góc giưa hai đường thẳng AB và SC.
Câu 12: Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ cạnh là a. Gọi N là trung điểm của
B’C’.
Tính góc giữa hai đường thẳng AN và BD’
Câu 13: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O, gọi M là trung
điểm SC. Có tọa độ các điểm:
O (0;0;0), A(2;0;0), B(0;1;0), S (0;0;2 2), D(0; −1;0), C ( −2;0;0), M ( −1;0; 2)
Chứng minh:
a)
SO ^ ( ABCD )
b) Tính góc giữa SA và BM.
Câu 14: Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’ có tọa độ các điểm như sau:
æa a 3
ö
æ
ö
æa 3a 3
ö
3a a 3
÷
÷
÷
ç
ç
÷
÷
÷
A(0;0;0); B(a;0;0);C(0;a 3,0); A 'ç
;
;
a
3
;
B
'
;
;
a
3
;
C
'
;
;
a
3
ç
ç
ç
÷
÷
÷
ç
ç
ç
÷
÷
÷
ç
ç
ç
è2 2
ø è2 2
ø è2 2
ø
Gọi M là trung điểm của BC
a) Chứng minh:
A ' M ^ BC
b) Tính góc giữa hai đường thẳng: AA’ và B’C’
Câu 15: Cho hình hộp chứ nhật ABCD.A’B’C’D’ có thể tích bằng 1. K là trung điểm
của A’D’. Biết:
BK ^ ( A 'C' D)
Câu 16: Giải phương trình:
. Tính độ dài các cạnh hình hộp chữ nhật.
x x + 1 + 3 − x = 2 x2 + 1
(1)
Câu 17: Giải phương trình
sin x + 2 − sin 2 x + 2 − sin 2 x = 3
(2)
Câu 18: Giải bất phương trình
x − 1 + x − 3 ≥ 2(x − 3) 2 + 2x − 2
(3)
Câu 19: Giải bất phương trình
x + 1 + 2x − 3 + 50 − 3x ≤ 12
(4)
Câu 20: Giải hệ phương trình
x 2 + y 2 = − y(x + z)
x 2 + x + y = −2yz
2
2
3x + 8y + 8xy + 8yz = 2x + 4z + 2
(5)
Câu 21: Chứng minh rằng hệ sau đây vô nghiệm
x 4 + y 4 + z 4 = 1
2
2
2
x + y + 2z = 7
(6)
Câu 22:
Chứng minh rằng với mọi a, b, c ta có:
abc(a + b + c) ≤ a 4 + b 4 + c 4
Câu 23:
Chứng minh rằng nếu a > c, b > c và c >0 thì:
c(a − c) + c(b − c) ≤ ab
Câu 24: Gọi
α;β; χ
là 3 góc bất kì. Chứng minh rằng:
4cos 2 α + 1 + 4cos2 β + 1 + 4cos 2 γ + 1 ≤ 21
cos A + cos B + cosC ≤
Câu 25: Chứng minh rằng với mọi tam giác ABC luôn có:
Câu 26: Tìm giá trị lớn nhất của hàm số
Câu 27: Cho
thức
α, β, γ
3
2
y = x −1 + 2 3 − x
α+β+ γ =
là ba góc dương có
π
2
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu
F = 1 + tan α.tan β + 1 + tan β.tan γ + 1 + tan γ.tan α
Câu 28: Cho 3 vectơ
phẳng.
r
r
r
a = (1; m;2); b = ( m +1;2;1) ; c = ( 0; m - 2;2)
. Tìm m để
r rr
a; b; c
đồng
Câu 29: Cho 4 điểm A(1;0;1); B(-1;1;2); C(-1;1;0); D(2;-1;-2). Chứng minh rằng
A,B,C,D là bốn đỉnh của một tứ diện.
Câu 30: Trong không gian cho 4 điểm A(0;0;3); B(1;1;5);C(-3;0;0); D(0;-3;0)
Chứng minh 4 điểm A,B,C,D đồng phẳng.
Câu 31: Tìm m để các bộ ba vectơ sau đồng phẳng:
a)
b)
r
r
r
a = (4;3;4); b = ( 2; - 1;2) ; c = ( 1;2;m)
r
r
r
a = ( 4;2;5) ; b = ( 3;m;3) ; c = ( 2;0;1)
Câu 32: Cho 4 điểm A(1,0,0); B(0,1,0); C(0;0;m); D(-2;1;-1).
Tìm m để C thuộc mặt phẳng (ABD)
Câu 33:
Cho ba điểm A(2;0;0), B(0;3;1), C(-1;4;2).
a) Chứng minh: A,B,C là 3 đỉnh của một tam giác
b) Tính diện tích tam giác và độ dài trung tuyến AM.
c) Tính độ dài đường cao kẻ từ đỉnh A của tam giác ABC.
Câu 34:
Cho tứ diện ABCD, có tọa độ các đỉnh lần lượt là A(0;0;0);
a) Tính diện tích S của tam giác BCD theo
b) Chứng minh rằng :
Câu 35:
a 3
S 0;
; h÷
÷
6
;
D ( 0;0; a )
a , b, c
2S ≥ abc ( a + b + c )
Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có tọa độ các điểm :
a
C ; 0; 0 ÷;
2
B ( c; 0;0 ) ; C ( 0; b;0 )
a 3 a
A 0;
;0 ÷
; B − ; 0;0 ÷
÷
2
2
. M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh SB, SC. Tính diện
tích tam giác AMN.
Câu 36:
Cho 4 điểm: A(1;0;1), B(-1;1;2), C(-1;1;0), D(2;-1;-2)
a) Chứng minh rằng: A,B,C,D là 4 đỉnh của một tứ diện.
c) Tính độ dài đường cao AH của tứ diện ABCD.
Câu 37:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông. (SAB) vuông góc với mặt
phẳng đáy. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC. Tọa độ các điểm S
a 3
0;0;
÷
2 ÷
;A
a
− ;0;0 ÷
2
; B
3a
;0;0 ÷
2
;D
a
− 2 ; 2 a; 0 ÷
. Tính thể tích khối chóp S.BMDN.
Câu 38:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, SA vuông góc với đáy. Gọi M,N
lần lượt là trung điểm của SA và SD, biết
( 0; 0; 2a )
A(0;0;0)
;B
( a;0;0 )
;C
( a; a; 0 )
; D
( 0; 2a;0 )
; S
.Tính thể tích của khối chóp S.BCNM.
Câu 39:
Cho hình chóp O.ABC có
chóp O.ABC theo a,b,c.
OA = a; OB = b; OC = c
đôi một vuông góc. Tính thể tích khối
Câu 40:
a
Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có các cạnh đều bằng . Tính thể tích khối chóp
S.ABCD.
Câu 41: Trong không gian Oxyz viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm
M 0 (−2;3;1)
và vuông góc với đường thẳng AB với
A(3;1; −2); B(4; −3;1)
.
Câu 42: Trong không gian Oxyz viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm
M 0 (−2;3;1)
và song song với mặt phẳng (Q):
4 x − 2 y + 3z − 5 = 0
Câu 43: Trong không gian Oxyz viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm
M 0 (−2;3;1)
và vuông góc với hai mặt phẳng (Q): x-3y+2z-1=0; (R): 2x+y-z-1=0
Câu 44: Trong không gian Oxyz viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua 3 điểm
A(2;0; −1); B (1; −2;3); C (0;1; 2)
Câu 45: Trong không gian Oxyz viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua 2 điểm
A(2;0; −1); B (1; −2;3)
và vuông góc với mặt phẳng (Q):
x − y + z +1 = 0
Câu 46: Trong không gian Oxyz viết phương trình mặt phẳng trung trực (P) của đoạn
A(1;1; −1); B(5;2;1).
AB
biết
Câu 47: Xét vị trí tương đối của các cặp mặt phẳng cho bởi phương trình sau:
a) 2x-3y+4z-4=0 và 3x-y-x-1=0
b) -x+y-z+4=0 và 2x-2y+2z-7=0
c) 3x+3y-6z-12=0 và 4x+4y-8z-16=0
Câu 48: Cho hai mặt phẳng 3x-(m-3)y+2z-5=0 và (m+2)x-2y+mz-10=0. Tìm m sao
cho:
a) Hai mặt phẳng song song.
b) Hai mặt phẳng trùng nhau.
c) Hai mặt phẳng cắt nhau.
Câu 49: Cho hai mặt phẳng có phương trình:
(P): x+2y+2z-1=0
(Q): 2x-4y+3z+4=0
a) Chứng minh (P) và (Q) là hai mặt phẳng vuông góc nhau.
b) Viết phương trình mặt phẳng (R) đi qua điểm A và vuông góc với hai mặt phẳng (P)
và (Q).
Câu 50: Cho hai mặt phẳng có phương trình lần lượt là:
( m2 - 5) x -
2 y + mz + m - 5 = 0
và
x + 2 y - 3nz + 3 = 0
Tìm m và n để hai mặt phẳng trùng nhau.
Câu 51: Cho hai mặt phẳng (P) và (Q) có phương trình lần lượt là:
(P): 2x+ny+2z+3=0 và (Q): mx+2y-4z+7=0
Tìm m và n để hai mặt phẳng song song.
Câu 52: Cho mặt phẳng (P) và họ mặt phẳng (Qm) có phương trình lần lượt là:
(P): x+2y+3z-6=0
(Qm): (m+1)x+(m+2)y+(2m+3)z-4m-6=0
a) Chứng tỏ rằng với mọi m mặt phẳng (P) và (Qm) không thể song song với nhau.
b) Xác định m để
( P) º (Qm )
Câu 53: Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua giao tuyến của:
(Q): x-y+z-1=0 và (R): x+2y-3z+2=0
Và song song với mặt phẳng (N): x+y-z+5=0.
Câu 54: Tìm khoảng cách từ các điểm
x+2y+2z-10=0.
M 0 ( 1; - 1;2) ; M 1 ( 3; 4;1) ; M 2 ( - 1; 4;3)
đến mặt phẳng
Câu 55: Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng: (Q): x - 2y + 2z - 3 = 0 và điểm
A(3; 1; 1). Viết phương trình mặt phẳng (P) // mp (Q) và d(A;(P))=2
Câu 3: Trên trục Oy tìm các điểm cách đều hai mặt phẳng:
( P ) : x + y - z +1 = 0
và
(Q) : z - y + z - 5 = 0
Câu 56: Trên trục Oz tìm các điểm cách đều A(2;3;4) và mặt phẳng (P): 2x+3y+z17=0.
Câu 57: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, viết phương trình mặt phẳng (P) qua O,
vuông góc với mặt phẳng (Q):
2
x+ y+z =0
và cách điểm M(1; 2; –1) một khoảng bằng
.
Câu 58: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho tứ diện ABCD với
B (1;3;0) C (−3; 4;1) D(1; 2;1)
A(1; −1; 2)
,
,
,
. Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua A, B sao cho
khoảng cách từ C đến (P) bằng khoảng cách từ D đến (P).
Câu 59: Trong không gian với hệ trục tọa độ
C (1;1;1)
. Viết phương trình mặt phẳng
(P)
(P)
B
Oxyz
đi qua
A
, cho các điểm
và gốc tọa độ
A(1; 2;3) B(0; −1; 2)
,
O
,
sao cho khoảng
(P )
C
cách từ đến
bằng khoảng cách từ đến
.
Câu 60: Tính góc tạo bởi mặt phẳng (P) có phương trình: 2x+y+z-1=0 với các mặt
phẳng (Oyz), (Oxz), (Oxy).
Câu 61: Tính góc tạo bởi mặt phẳng (P): 2x+y+4z=0 và (Q): -x+3y+2z+2016=0.
Câu 62: Tính góc tạo bởi mặt phẳng (P): 3x+y+4z+2017=0 và mặt phẳng (Q) chứa 3
điểm A(1;1;1); B(2;3;0); C(3;4;-1).
Câu 63: Cho mặt phẳng (Q) chứa 2 điểm A(0,1,1), B(1;0;-1) và tạo với (P); 2x-2yz+1=0 một góc 600. Tìm tọa độ giao điểm M của (Q) với trục Oz.
Câu 64: Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng (Q): x + 2y +z -3 = 0 và vectơ
r
u = ( 1; - 1; - 1)
. Viết phương trình mp (P) biết
hợp với mp (Q) một góc
α
α
thỏa cos =
3
6
r
u
có phương song song với (P) và (P)
.
Câu 65: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm
mặt phẳng
(P ) : x + 2 y + z − 3 = 0
mặt phẳng (P) một góc thoả mãn
3
6
.
ĐÁP ÁN CHI TIẾT
a) Ta có:
3
2 −5 − 1
=
=
=
−6 −4 10 2
và
. Viết phương trình mặt phẳng (Q) chứa AB và tạo với
cos α =
Câu 1:
A(−1;2; −3), B(2; −1; −6)
Suy ra:
r
1 ur
u = − u'
2
r
u
Vậy và
ur
u'
cùng phương.
b) Ta có:
3 2
≠
1 4
r
u
Vậy và
ur
u'
không cùng phương.
Câu 2:
a) Ta có:
r r r ur
x = u − v + 2w = (1;2;3) − (2; 2; −1) + 2(4;0; −4)
= ( 1 − 2 + 8;2 − 2 + 0;3 + 1 − 8 )
= (7;0; −4)
b) Ta có:
r
r
r
ur
t = mu + nv + p w
Với:
r
mu = m ( 1;2;3 )
r
nv = n ( 2;2; −1)
ur
p w = p (4;0; −4)
r
r
ur
mu + nv + p w = ( m + 2n + 4 p; 2m + 2n;3m − n − 4 p )
r
r
r
ur
t = mu + nv + p w
5
m
=
m + 2n + 4 p = 4
2
⇔ 2m + 2n = 5
⇔ n = 0
3m − n − 4 p = 6
3
p =
8
Vậy:
r 5r
r 3 ur
t = u + 0.v + w
2
8
Câu 3:
Ta có:
r r
a + b = ( m + 2, m + 3,3)
Do đó:
r r r
r r2 r2
a+b = c ⇔ a+b = c
⇔ ( m + 2) + ( m + 2) + 9 = ( m − 2 ) + 4
2
2
2
⇔ m 2 + 12m + 9 = 0 ⇔ −6 ± 3 3
Câu 4:
Ta có:
r r
mu − nv = m ( 1;2;8 ) − n ( 5;6;12 )
= ( m − 5n;2m − 6n;8m − 12n )
ur
w
cùng phương với
Khi đó:
r
r
mu − nv
khi:
r r
ur
mu − nv = k w
m − 5n = k 8
2m − 6n = k 8
8m − 12 n = k 8
Khi
Khi
k =0
k ≠0
(I)
thì m=n=0
(I) trở thành:
m − 5n 2m − 6n
8 =
m − n = 0
8
⇔
⇔m=n
m
−
5
n
8
m
−
12
n
7
m
−
7
n
=
0
=
8
8
Vậy
ur
w
cùng phương với
r
r
mu − nv
với m,n bất kì sao cho m=n.
Câu 5:
r
u
a) cùng phương với
r
a
khi:
1 = 2k
1 = 2k
−1 = (2t − 1)k ⇔
−1 = (2t − 1) k
0 = 0 k
1
k =
⇔
2
−1 = (2t − 1)k
1
2
Với t= thì ta có:
1
k =
2
−1 = 0
Vô nghiệm
t≠
Với
1
2
thì ta có:
b) Ta có:
1
k = 2
−1
1
−1
⇔
= ⇔t=
2t − 1 2
2
k = −1
2t − 1
r r r
c = i − 2 j = (1;0;0) − 2(0;1;0) = (1; −2;0)
ur
r
r
r
d = ma − nb + pc
⇔ (1;0;0) = m(1; −1;0) − n(−1;1;2) + p(1; −2;0)
m + n + p = 1
m = 2
⇔ − m − n − 2 p = 0 ⇔ n = 0
0 m − 2 n + 0 p = 0
p = −1
Vậy m=2;n=0;p=-1
Câu 6:
a)
b)
c)
M 1 ( − x, − y , − z )
M 2 ( x, y , − z )
M 3 ( − x, y , − z )
Câu 7:
Ta có:
uuu
r
AB = (−1; −2;1)
uuur
AC = (−1; −3;0)
Nếu A,B,C thẳng hàng
⇔
tồn tại k sao cho:
)
uuu
r
uuur
AB = k . AC
−1 = − k
⇔ −2 = −3k (VN )
1 = 0k
Vậy A,B,C không thẳng hàng.
Tương tự, ta có:
uuuuu
r
A ' B ' = (−5;2;0)
uuuuu
r
A ' C ' = ( −10;4;0 )
uuuuur uuur
⇒ A ' C ' = 2 AB
Vậy A’, B’, C’ thẳng hàng.
Câu 8:
a) Gọi G là trọng tâm tam giác ABC, ta có:
x A + xB + xC
13
x
=
x
=
G
G
3
3
y A + yB + yC
8
⇔ yG =
yG =
3
3
z A + z B + zC
11
zG =
zG =
3
3
Vậy
11 8 11
G ; ; ÷
3 3 3
b) Gọi
D ( xD ; y D ; z D )
uuu
r
AB = ( −2;2; −1)
uuur
DC = (9 − xD ;6 − yD ;4 − z D )
Để ABCD là hình bình hành thì:
uuur uuur
AB = DC
Hay:
−2 = 9 − xD
xD = 11
2 = 6 − yD ⇔ yD = 4 ⇒ D(11; 4;5)
−1 = 4 − z
z = 5
D
D
c) Gọi I là giáo điểm hai đường chéo AC và BD thì:
I là trung điểm của AC
x A + xC
x
=
=6
I
2
y +y
⇔ yI = A C = 3 ⇔ I (6,3, 4)
2
z A + zC
zI = 2 = 4
Câu 9:
Ta có:
Gọi
uuur
uuur
AB = (1;1;1) AD = (0; −1;0)
C ( xC ; yC ; zC )
Theo qui tắc hình bình hành ta có:
xC − 1 = 1 + 0
xC = 2
⇔ yC − 0 = 1 + (−1) ⇔ yC = 0 ⇒ C (2;0;2)
uuur uuur uuur
z −1 = 1+ 0
z = 2
C
C
AC = AB + AD
Ta có:
.
uuur
CC' = (2;5; −7)
xA ' − 1 = 2
xA ' = 3
uuuur uuuu
r
A A ' = CC ' ⇔ y A ' − 0 = 5 ⇔ y A ' = 5 ⇒ A '(3;5; −6)
z − 1 = −7
z = −6
A'
A'
Tương tự:
uuur uuuu
r
BB ' = CC ' ⇒ B '(4;6; −5)
uuuur uuuu
r
D D ' = CC ' ⇒ D '(3;4; −6)
Câu 10:
a) Vì
M ∈ mp (0 yz ) ⇒ M (0, y, z )
Gọi k là tỉ số mà điểm M chia đoạn thẳng AB.
Ta có:
x A − kxB
2 − 4k
x
=
0
=
(1)
M
1− k
1− k
y A − ky B
−1 − 5k
⇔ yM =
(2)
yM =
1
−
k
1
−
k
z A − kz B
7 + 2k
zM = 1 − k
zM = 1 − k (3)
(1) ⇒ k =
1
2
thế vào (2) (3):
yM = −7 zM = 16
k=
Vậy M chia đoạn thẳng AB theo tỉ số
1
2
b) Tọa độ điểm M(0;-7;16)
Câu 11:
Ta có:
uuu
r æa a 3 ö
ç ;
÷
AB =ç
;0÷
÷
ç
÷
ç
è2 2
ø
uur
SC = ( a;0; - a )
uuu
r uur
AB.SC
2
cos ( AB, SC ) = uuu
Þ (·AB, SC ) » 69018'
r uur =
4
AB . SC
Câu 12:
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.
Khi đó ta có tọa độ các đỉnh của hình lập phương như sau:
A '(0;0;0), B '(a;0;0), D '(0; a;0), C '( a; a;0), A(0;0; a), B(a;0; a ),
C ( a; a; a), D(0; a; a)
N là trung điểm của B’C’ nên:
a
N (a; ;0)
2
Ta có:
uuur a
AN = a; ; − a ÷
2
uuuu
r
BD ' = ( −a; a; −a )
Ta có:
uuur uuuu
r
| AN .BD ' |
r =
cos(AN, BD')= uuur uuuu
| AN || BD ' |
Vậy:
(·AN , BD ') » 78054'
Câu 13:
a) Ta có:
uur
SO = (0;0;2 2)
−a 2 +
a2
+ a2
2
1
a2 + a2 + a2 . a2 + a2 + a2
4
=
3
9
uuu
r
BD = ( 0; - 2;0)
uuu
r
AC = (- 4;0;0)
uur uuu
r
SO.BD = 0 Þ SO ^ BD (1)
uur uuu
r
SO. AC = 0 Þ SO ^ AC (2)
Từ (1) (2) suy ra:
SO ^ ( ABCD)
b) Ta có:
uur
SA = 2;0; - 2 2
uuur
BM = - 1; - 1; 2
(
)
(
)
uur uuuu
r
| SA.BM |
r =
cos( SA, BM ) = uur uuuu
| SA | . | BM |
2.( −1) + 0.( −1) + ( −2 2). 2
(
)
2
22 + 02 + −2 2 . 12 + 12 + 2
Do đó góc giữa hai đường thẳng này là
Câu 14:
=
3
2
.
600
.
a) Ta có:
uuuur
A ' M = 0;0; - a 3
uuu
r
BC = - a; a 3;0
(
(
)
)
uuur uuu
r
AM .BC = 0
Ta có:
Vậy AM vuông góc BC.
b) Ta có:
ö
uuur æa a 3
ç
÷
AA ' =ç
;
; a 3÷
÷
ç
÷
ç
2
2
è
ø
uuuur
B ' C ' = a; - a 3;0
(
)
uuur uuuur
AA '.B ' C '
1
cos( AA ', B ' C ') = uuur uuuur =
AA ' B ' C ' 4
Vy:
(ãAA ', B ' C ') ằ 75031'
Cõu 15:
Chn h trc ta nh hỡnh v, ta cú:
A(0;0;0); B(x,0,0), C(x,y,0); D(0;y;0);
A'(0;0;z); B'(x,0,z); C'(x,y,z); D'(0;y;z)
K l trung im ca AD nờn
Ta cú:
ổ y ử
Kỗ
0; ; z ữ
ữ
ỗ
ữ
ỗ
ố 2 ứ
uuu
r uuuur
ỡù BK ^ A ' C '
BK ^ ( A ' C ' D ) ị ùớ uuu
r uuuu
r (1)
ùù BK ^ A ' D
ùợ
uuu
r æ y ö uuu
r
uuuu
r
÷
BK = ç
x
;
;
x
;
AC
=
x
,
y
,0
;
A
'
D
= ( 0; y; - z )
(
)
÷
ç
÷
ç
è 2 ø
ìï 2 y 2
ïï - x + = 0
ï
2
( 1) Û ïí 2
ïï y
ïï - z 2 = 0
ïî 2
Giải hệ:
ìï 2 y 2
ïï - x + = 0
ïï
2
ïï 2
y
( 1) Û ïí - z 2 = 0 Û
ïï 2
ïï
ïï x. y.z =1
ïï
î
ìï
1
ïï x = z =
6
2
í
ïï
3
ïîï y = 2
Câu 16:
ĐK:
Đặt
−1 ≤ x ≤ 3
r
r
u = (x;1), v = ( x + 1; 3 − x )
Khi đó
rr
u.v = x x + 1 + 3 − x;
r r
u . v = x 2 + 1. ( x + 1) 2 + ( 3 − x ) 2 = 2 x 2 + 1
Do đó phương trình (1) xảy ra khi
.
rr r r
r r
u.v = u . v ⇒ u, v
cùng phương
⇔
x
x +1
=
1
3− x
⇔ x2 =
(ĐK: 0< x < 3)
x +1
⇔ x 3 − 3x + x + 1 = 0
3− x
⇔ (x − 1)(x 2 − 2x − 1) = 0
⇔ x1 = 1, x 2 = 1 + 2, x 3 = 1 − 2
Với nghiệm
x3 = 1 − 2
< 0 không thỏa mãn đk
Câu 17:
Đặt
r
r
2
u = (sin x;1; 2 − sin x ), v = (1; 2 − sin 2 x;sin x)
Ta có:
r r
u=v= 3
Phương trình (2) xảy ra khi
rr r r
u.v = u . v
= 3, vậy ta có hệ phương trình:
sin x = k
2
1 = k 2 − sin x
2
2 − sin x = k sin x
⇒ k = 1và sin x = 1 ⇒ x =
Câu 18:
ĐK:
x ≥1
π
+ k2π(k ∈ Z)
2