ÔN TẬP CHƢƠNG 3
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Tọa độ vectơ và tọa độ điểm
Tọa độ vectơ: u x; y;z u x; y;z u xi y j zk
Tọa độ điểm: M(x; y; z) M = (x; y; z) OM x; y;z
AB xB x A ;yB y A ;zB zA
2. Tích vô hƣớng và tích có hƣớng của hai vectơ
Cho hai vectơ u(a;b;c) và v(a';b';c ')
u.v a.a' b.b' c.c '
b c
c a a b
u, v =
;
;
= bc '- b ' c;ca'- c ' a;ab '- a'b
b ' c ' c ' a' a'b '
3. Tính diện tích hình bình hành ABCD và diện tích tam giác ABC
1
S ABCD | [AB, AD]| ; S ABC | [AB, AC]|
2
4. Tính thể tích khối hộp ABCD.A’B’C’D’ và thể tích khối tứ diện ABCD
VABCD.A 'B ' C 'D ' | [AB, AD]AA ' | ; VABCD
| [AB, AC]AD |
6
5. Phƣơng trình mặt phẳng
A(x – x0) + B(y – y0) + C(z – z0) = 0 (1) (A2 + B2 + C2 >0)
(1) là phương mặt phẳng () qua M0(x0; y0; z0) và có vectơ pháp tuyến n A;B;C .
Ax + By + Cz + D = 0 (2) (A2 + B2 + C2 >0)
(2) là phương trình tổng quát của mặt phẳng có một vectơ pháp tuyến là n A;B;C
6. Vị trí tƣơng đối giữa hai mặt phẳng
Trong không gian Oxyz cho hai mặt phẳng (P) và mặt phẳng (Q) lần lượt có
phương trình: (P): Ax + By + Cz + D = 0
(Q): A’x + B’y + C’z + D’ = 0
Hai mặt phẳng đó trùng nhau khi và chỉ khi A
A'
Hai mặt phẳng đó song song khi và chỉ khi A
A'
=B=C=D
B'
C'
D'
=B=C D
B'
C'
D'
Hai mặt phẳng đó cắt nhau khi và chỉ khi A : B : C A ' : B ' : C'
7. Phƣơng trình của đƣờng thẳng:
x = x 0 + at
y = y 0 + bt
z = z + c t
0
t R
1
Hệ phương trình (1) được gọi là phương trình tham số của đường thẳng d với
tham số t, d qua điểm (x0; y0; z0) và nhận u a;b;c làm một vectơ chỉ phương.
Với mỗi t R phương trình cho ta tọa độ một điểm M trên đường thẳng d.
x - x 0 y - y 0 z - z0
=
=
(2)
a
b
c
Hệ phương trình (2) được gọi là phương trình chính tắc của đường thẳng d có
một vectơ chỉ phương là u a;b;c (với abc ≠ 0 ) và d qua điểm (x0; y0; z0)
8. Vị trí tƣơng đối giữa hai đƣờng thẳng
Cho đường thẳng d đi qua điểm A, có vectơ chỉ phương u và
đường thẳng d’ đi qua điểm B, có vectơ chỉ phương u '
d và d’ trùng nhau u , u ' và AB đôi một cùng phương
u,u' u, AB 0
d song song d’ u và u ' cùng phương nhưng u và AB không cùng phương
u,u' 0
u, AB 0
d cắt d’ u và u ' không cùng phương và u , u ' và AB đồng phẳng
u, u ' 0
u, u ' AB 0
d chéo d’ u , u ' và AB không đồng phẳng u, u ' AB 0
9. Khoảng cách
Khoảng cách giữa hai điểm: AB AB
xB x A 2 yB y A 2 zB zA 2
Khoảng cách từ điểm M0(x0; y0; z0) đến mặt phẳng (P): Ax + By + Cz + D = 0.
d M 0 ,(P) =
Ax 0 + By 0 + Cz0 + D
A 2 + B 2 + C2
Khoảng cách h từ một điểm M đến đường thẳng d qua điểm M0 và có vectơ
M0M,u
chỉ phương u là: h
u
Khoảng cách h giữa hai đường thẳng chéo nhau d và d’, biết d qua điểm A và
có vectơ chỉ phương u ; d’ qua điểm B và có vectơ chỉ phương u ' là: h
u,u ' AB
u,u '
10. Phƣơng trình mặt cầu
Dạng 1: (x - a)2 + (y - b)2 + (z - c)2 = R2
(1)
Phương trình (1) được gọi là phương trình mặt cầu tâm I(a; b; c) bán kính R( R > 0)
Dạng 2: x2 + y2 + z2 – 2ax – 2by – 2cz + d = 0 (2)
Phương trình (2 ) được gọi là phương trình mặt cầu tâm I(a; b; c) bán kính
R=
a2 b2 c2 d khi và chỉ khi a2 + b2 + c2 – d > 0
II. BÀI TẬP
Bài tập 1: Trong không gian Oxyz cho các điểm A(1; 2; 3), B(5; –1; 2), C(3; 7; 6),
D(5; 3; 8).
1) Chứng minh ABCD là tứ diện
2) Tính thể tích khối tứ diện ABCD
3) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD
Bài tập 2: Trong không gian Oxyz cho các điểm A (5; 3; 1), B(-3; 1; 1), C(5; -3; 7),
D(-2; 5; 4).
1) Viết phương trình mặt phẳng (BCD) suy ra ABCD là tứ diện
2) Tính chiều cao h của tứ diện kẻ từ A
3) Viết phương trình mặt cầu tâm A và tiếp xúc (BCD), tìm tọa độ tiếp điểm H
Bài tập 3: Trong không gian Oxyz cho các điểm A (1; 2; 3), B(– 3; –1; 4),
và mặt phẳng (P): 2x – y – z – 3 = 0
1) Tìm tọa độ điểm A’ là điểm đối xứng của A qua mặt phẳng (P)
2) Viết phương trình mặt phẳng (Q) chứa AB và vuông góc (P)
3) Tìm tọa độ giao điểm I của đường thẳng AB và mặt phẳng (P)
4) Viết phương trình đường thẳng d nằm trong (P), qua I và vuông góc với AB
Bài tập 4: Trong không gian Oxyz cho điểm A(2; 1; 1), mặt phẳng (P): x – y + z – 3 = 0
x = -2 + 3t
và hai đường thẳng d 1: y = -1 + t
z = 1 - t
x = 1 + t '
d2 : y = 2 - t '
z = -1 + t '
Viết phương trình đường thẳng d trong từng trường hợp sau:
1) qua điểm A và vuông góc với cả d1 và d2
2) qua điểm A, cắt d1 và vuông góc d2
3) qua điểm A, cắt d1 và song song mặt phẳng (P)