124 bài tập trắc nghiệm quan hệ vuông góc có đáp án và lời giải chi tiết
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (781.19 KB, 44 trang )
TUYỂN CHỌN 124 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
QUAN HỆ VUÔNG GÓC
CÓ ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT
BÀI 1: VECTƠ TRONG KHÔNG GIAN
Câu 1:
Cho ba vectơ a, b, c không đồng phẳng. Xét các vectơ x =
2a − b; y =
−4a + 2b; z =
−3b − 2c .
Chọn khẳng định đúng?
A. Hai vectơ y; z cùng phương.
C. Hai vectơ x; z cùng phương.
B. Hai vectơ x; y cùng phương.
D. Ba vectơ x; y; z đồng phẳng.
Hướng dẫn giải
+ Nhận thấy: y = −2 x nên hai vectơ x; y cùng phương.
Câu 2:
Trong mặt phẳng cho tứ giác ABCD có hai đường chéo cắt nhau tại O . Trong các khẳng định
sau, khẳng định nào sai?
A. Nếu ABCD là hình bình hành thì OA + OB + OC + OD =
0.
B. Nếu ABCD là hình thang thì OA + OB + 2OC + 2OD =
0
C. Nếu OA + OB + OC + OD =
0 thì ABCD là hình bình hành.
D. Nếu OA + OB + 2OC + 2OD =
0 thì ABCD là hình thang.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Câu 3:
Cho hình hộp ABCD. A1 B1C1 D1 . Chọn khẳng định đúng?
A. BD, BD1 , BC1 đồng phẳng.
B. CD1 , AD, A1 B1 đồng phẳng.
C. CD1 , AD, A1C đồng phẳng.
D. AB, AD, C1 A đồng phẳng.
Hướng dẫn giải
D
A
C
B
D1
A1
+ M , N , P, Q lần lượt là trung điểm
của AB,AA1 , DD1 ,CD .
C1
B1
+ CD1 / /( MNPQ).
+ AD / / ( MNPQ ) .
Câu 4:
+ A1C / /( MNPQ).
⇒ CD1 , AD, A1C đồng phẳng.
Cho ba vectơ a, b, c không đồng phẳng. Xét các vectơ x =2a + b; y =a − b − c; z =−3b − 2c .
Chọn khẳng định đúng?
A. Ba vectơ x; y; z đồng phẳng.
C. Hai vectơ x; b cùng phương.
B. Hai vectơ x; a cùng phương.
D. Ba vectơ x; y; z đôi một cùng phương.
Hướng dẫn giải
1
Ta có:=
y
x + z nên ba vectơ x; y; z đồng phẳng.
2
(
Câu 5:
)
Cho hình hộp ABCD. A1 B1C1 D1 . Tìm giá trị của k thích hợp điền vào đẳng thức vectơ:
AB + B1C1 + DD1 =
k AC1
A. k = 4
C. k = 0
B. k = 1
D. k = 2 .
Hướng dẫn giải
D
A
C
B
D1
A1
C1
B1
+ Ta có:
AB + B1C1 + DD1
= AB + BC + CC1 .
= AC1
Nên k = 1 . Chọn B
Câu 6:
Cho hình hộp ABCD. A’B’C’D’ có tâm O . Gọi I là tâm hình bình hành ABCD . Đặt
AC ' = u , CA ' = v , BD ' = x , DB ' = y . đúng?
1
1
A. 2OI =− (u + v + x + y ) .
B. 2OI =− (u + v + x + y ) .
4
2
1
D. 2OI=
(u + v + x + y ) .
4
Hướng dẫn giải
1
C. 2OI=
(u + v + x + y ) .
2
K
D
C
J
A
B
O
D’
C’
A’
B’
+ Gọi J , K lần lượt là trung điểm
của AB, CD .
+ Ta có:
= OJ + OK
2OI
1
=
OA + OB + OC + OD
2
1
=− (u + v + x + y )
4
(
Câu 7:
)
Cho hình lăng trụ tam giác ABC. A1 B1C1 . Đặt =
AA1 a=
, AB b=
, AC c=
, BC d , trong các đẳng
thức sau, đẳng thức nào đúng?
A. a + b + c + d =
B. a + b + c =
C. b − c + d =
0.
d.
0.
Hướng dẫn giải
A
D. a= b + c .
C
B
A1
C1
B1
+ Dễ thấy:
AB + BC + CA =
0
.
⇒ b+d −c =
0
Câu 8:
Cho hình hộp ABCD.EFGH . Gọi I là tâm hình bình hành ABEF và K là tâm hình bình
hành BCGF . Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?
A. BD, AK , GF đồng phẳng.
B. BD, IK , GF đồng phẳng.
C. BD, EK , GF đồng phẳng.
D. BD, IK , GC đồng phẳng.
Hướng dẫn giải
D
C
A
B
K
I
H
E
G
F
IK / /( ABCD)
+ GF / /( ABCD)
BD ⊂ (ABCD)
⇒ IK , GF , BD đồng phẳng.
+ Các bộ vecto ở câu A, C , D
không thể có giá cùng song song
với một mặt phẳng.
Câu 9:
Trong các khẳng định sau, khẳng định nào sai?
A. Nếu giá của ba vectơ a, b, c cắt nhau từng đôi một thì ba vectơ đó đồng phẳng.
B. Nếu trong ba vectơ a, b, c có một vectơ 0 thì ba vectơ đó đồng phẳng.
C. Nếu giá của ba vectơ a, b, c cùng song song với một mặt phẳng thì ba vectơ đó đồng phẳng.
D. Nếu trong ba vectơ a, b, c có hai vectơ cùng phương thì ba vectơ đó đồng phẳng.
Hướng dẫn giải
+ Nắm vững khái niệm ba vecto
đồng phẳng.
Câu 10: Cho hình hộp ABCD. A1 B1C1 D1 . Trong các khẳng định sau, khẳng định nào sai?
A. AC1 + A1C =
B. AC1 + CA1 + 2C1C =
2 AC .
0.
C. AC1 + A1C =
D. CA1 + AC =
AA1 .
CC1 .
Hướng dẫn giải
+ Gọi O là tâm của hình hộp ABCD. A1 B1C1 D1 .
+ Vận dụng công thức trung điểm để kiểm tra.
D
C
A
B
O
D1
C1
A1
B1
Câu 11: Hãy chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau đây:
A. Tứ giác ABCD là hình bình hành nếu AB + BC + CD + DA =
O.
B. Tứ giác ABCD là hình bình hành nếu AB = CD .
C. Cho hình chóp S.ABCD . Nếu có SB + SD = SA + SC thì tứ giác ABCD là hình bình hành.
D. Tứ giác ABCD là hình bình hành nếu AB + AC =
AD .
Hướng dẫn giải
B
A
D
C
SB +
SD
=
SA
+
SC
⇔
SA
+ AB + SA + AD = SA + SA + AC.
⇔ AB + AD =
AC. ⇔ ABCD là hình bình hành
Câu 12: Cho hình lập phương ABCD.EFGH có cạnh bằng a.Ta có AB.EG bằng?
A. a
2
2.
2
B. a .
C. a
2
3.
Hướng dẫn giải
a2 2
D.
.
2
B
A
C
D
F
E
AB
.EG AB.( EF + EH )
=
= AB.EF + AB.EH
2
=
AB + AB.AD ( EH =
AD)
= a2 (Vì AB ⊥ AD )
G
H
Câu 13: Trong không gian cho điểm O và bốn điểm A, B, C, D không thẳng hàng. Điều kiện cần và đủ
để A, B, C, D tạo thành hình bình hành là:
1 1
1 1
A. OA + OB =
B. OA + OC =
OB + OD .
OC + OD .
2
2
2
2
C. OA + OC = OB + OD .
D. OA + OB + OC + OD =
0.
Hướng dẫn giải
B
A
D
C
OA + OC = OB + OD
⇔ OA + OA + AC = OA + AB + OA + BC
⇔ AC = AB + BC
Câu 14: Cho hình hộp ABCD. A′B′C ′D′ . Gọi I và K lần lượt là tâm của hình bình hành ABB’ A’ và
BCC’B’ . Khẳng định nào sau đây sai ?
1 1
A. Bốn điểm I, K, C, A đồng phẳng
B.=
IK =
AC
A 'C '
2
2
2 BC
C. Ba vectơ BD; IK ; B ' C ' không đồng phẳng. D. BD + 2 IK =
Hướng dẫn giải
A. Đúng vì IK , AC cùng thuộc ( B′AC )
B. Đúng vì
1 1
IK= IB′ + B ' K=
a + b + −a + c
2
2
1
1
1
=
b+c =
AC =
A′C ′.
2
2
2
C. Sai vì
(
(
)
) (
)
1 1 1
IK= IB′ + B ' K=
a + b + −a + c =
b+c .
2
2
2
⇒ BD + 2 IK =−b + c + b + c =2c =2 B′C ′.
⇒ ba véctơ đồng phẳng.
D. Đúng vì theo câu C
⇒ BD + 2 IK =−b + c + b + c =2c =2 B′C ′ =2 BC.
(
) (
) (
)
Câu 15: Cho tứ diện ABCD . Trên các cạnh AD và BC lần lượt lấy M , N sao cho
=
AM 3=
MD; BN 3 NC . Gọi P, Q lần lượt là trung điểm của AD và BC . Trong các khẳng
định sau, khẳng định nào sai?
A. Các vectơ BD, AC , MN đồng phẳng.
C. Các vectơ AB, DC , PQ đồng phẳng.
B. Các vectơ MN , DC , PQ đồng phẳng.
D. Các vectơ AB, DC , MN đồng phẳng.
A
P
M
B
D
Q
N
C
A. Sai vì
MN = MA + AC + CN
MN = MA + AC + CN
⇒
MN = MD + DB + BN
3MN = 3MD + 3DB + 3BN
1
⇒ 4 MN =AC − 3BD + BC
2
⇒ BD, AC , MN không đồng phẳng.
B. Đúng vì
1
MN = MP + PQ + QN
⇒ 2 MN = PQ + DC ⇒ MN = PQ + DC .
2
MN = MD + DC + CN
⇒ MN , DC , PQ : đồng phẳng.
1
C. Đúng. Bằng cách biểu diễn PQ tương tự như trên ta có=
PQ
AB + DC .
2
1 1
D. Đúng. Biểu diễn giống đáp án A ta có =
MN
AB + DC .
4
4
(
)
(
)
Câu 16: Cho tứ diện ABCD có các cạnh đều bằng a . Hãy chỉ ra mệnh đề sai trong các mệnh đề sau
đây:
A. AD + CB + BC + DA =
0
C. AC.AD = AC.CD.
a2
B. AB.BC = − .
2
D. AB ⊥ CD hay AB.CD = 0 .
Hướng dẫn giải
A
C
B
D
Vì ABCD là tứ diện đều nên các tam giác ABC, BCD, CDA, ABD là các tam giác đều.
A. Đúng vì AD + CB + BC + DA = DA + AD + BC + CB = 0 .
−a 2
0
B. Đúng vì AB.BC =
− BA.BC =
−a.a.cos 60 =
.
2
C. Sai vì
a2
=
AC.AD a=
.a.cos600
.
2
a2
0
−CA.CD =
−a.a.cos60 =
− .
AC.CD =
2
D. Đúng vì AB ⊥ CD ⇒ AB.CD =
0.
Câu 17: Cho tứ diện ABCD . Đặt=
AB a=
, AC b=
, AD c, gọi G là trọng tâm của tam giác BCD .
Trong các đẳng thức sau, đẳng thức nào đúng?
1
A. AG = a + b + c .
B. AG=
a+b+c .
3
1
1
C. AG=
D. AG=
a+b+c .
a+b+c .
2
4
Hướng dẫn giải
(
)
(
)
(
)
A
B
D
G
M
C
Gọi M là trung điểm BC.
2
AG =
AB + BG =+
a
BM
3
2 1
=
a + . BC + BD
3 2
(
)
1
=
a + AC − AB + AD − AB
3
1
1
= a + −2a + b + c = a + b + c .
3
3
(
(
Câu 18:
)
)
) (
Cho hình hộp ABCD. A1 B1C1 D1 . Gọi M là trung điểm AD . Chọn đẳng thức đúng
1
A. B1M = B1 B + B1 A1 + B1C1 .
B. C1M =C1C + C1 D1 + C1 B1 .
2
1 1
C. C1M =
D. BB1 + B1 A1 + B1C1 =
C1C + C1 D1 + C1 B1 .
2 B1 D .
2
2
Hướng dẫn giải
B
A
M
C
D
A1
B1
D1
C1
A. Sai vì
1
B1M = B1B + BM = BB1 + BA + BD
2
1
=
BB1 + B1A1 + B1D1
2
1
=BB1 + B1A1 + B1A1 + B1C1
2
1
=BB1 + B1A1 + B1C1.
2
(
(
B. Đúng vì
(
)
)
)
1
C1M = C1C + CM = C1C + CA + CD
2
1
C1C + C1A1 + C1D1
=
2
1
=C1C + C1B1 + C1D1 + C1D1
2
1
=C1C + C1D1 + C1B1.
2
(
)
(
(
)
)
C. Sai. theo câu B suy ra
D. Đúng vì BB1 + B1A1 + B1C1 = BA1 + BC = BD1 .
Câu 19: Cho tứ diện ABCD và điểm G thỏa mãn GA + GB + GC + GD =
0 ( G là trọng tâm của tứ
diện). Gọi GO là giao điểm của GA và mp ( BCD) . Trong các khẳng định sau, khẳng định nào
đúng?
A. GA = −2G0G .
B. GA = 4G0G .
C. GA = 3G0G .
D. GA = 2G0G .
Hướng dẫn giải
A
G
B
D
G0
M
C
Theo đề: GO là giao điểm của GA và mp ( BCD )
⇒ G0 là trọng tâm tam giác BCD .
⇒ G0 A + G0 B + G0C =
0
Ta có: GA + GB + GC + GD =
0
⇒ GA =
− GB + GC + GD
=
− 3GG0 + G0 A + G0 B + G0C
=
−3GG0 =
3G0G
(
(
)
)
Câu 20: Cho tứ diện ABCD . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của AD, BC . Trong các khẳng định sau,
khẳng định nào sai?
A. Các vectơ AB, DC , MN đồng phẳng.
B. Các vectơ AB, AC , MN không đồng phẳng.
C. Các vectơ AN , CM , MN đồng phẳng.
D. Các vectơ BD, AC , MN đồng phẳng.
Hướng dẫn giải
1
A. Đúng vì=
MN
AB + DC .
2
(
)
A
M
B
D
N
C
B. Đúng vì từ N ta dựng véctơ bằng véctơ MN thì
MN không nằm trong mặt phẳng ( ABC ) .
C. Sai. Tương tự đáp án B thì AN không nằm trong
mặt phẳng ( CMN ) .
1
D. Đúng vì=
MN
AC + BD .
2
(
)
Câu 21: Cho tứ diện ABCD . Người ta định nghĩa “ G là trọng tâm tứ diện ABCD khi
GA + GB + GC + GD =
0 ”. Khẳng định nào sau đây sai ?
A. G là trung điểm của đoạn IJ ( I , J lần lượt là trung điểm AB và CD )
B. G là trung điểm của đoạn thẳng nối trung điểm của AC và BD
C. G là trung điểm của đoạn thẳng nối trung điểm của AD và BC
D. Chưa thể xác định được.
Hướng dẫn giải
0
2GI + 2GJ =
0
Ta có: GA + GB + GC + GD =⇔
(
) (
)
G là trung điểm IJ nên đáp án A đúng
Tương tự cho đáp án B và C cũng đúng.
Câu 22: Cho hình lập phương ABCD. A1 B1C1 D1 . Gọi O là tâm của hình lập phương. Chọn đẳng thức
đúng?
1
A. AO=
AB + AD + AA1
3
1
C. AO=
AB + AD + AA1
4
1
B. AO=
AB + AD + AA1
2
2
D. AO=
AB + AD + AA1 .
3
Hướng dẫn giải
Theo quy tắc hình hộp: AC1 = AB + AD + AA1
(
)
(
)
(
)
(
)
1
Mà : AO = AC1
2
1
Nên AO=
AB + AD + AA1 .
2
(
)
Câu 23: Trong các mệnh đề sau đây, mệnh đề nào đúng?
A. Từ AB = 3 AC ta suy ra BA = −3CA
1
B. Nếu AB = − BC thì B là trung điểm đoạn AC .
2
C. Vì AB =
−2 AC + 5 AD nên bốn điểm A, B, C , D đồng phẳng
D. Từ AB = −3 AC ta suy ra CB = 2 AC .
Hướng dẫn giải
A
M
G
B
D
N
C
Ta có: AB =
−2 AC + 5 AD
Suy ra: AB, AC , AD hay bốn điểm A, B, C , D đồng phẳng.
Câu 24: Cho tứ diện ABCD . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của AB, CD và G là trung điểm
của MN . Trong các khẳng định sau, khẳng định nào sai?
A. MA + MB + MC + MD =
B. GA + GB + GC =
GD
4 MG
C. GA + GB + GC + GD =
D. GM + GN =
0
0.
Hướng dẫn giải
M , N , G lần lượt là trung điểm của AB, CD, MN theo quy tắc trung điểm :
GA +=
GB 2GM ; GC +=
GD 2GN ; GM +=
GN 0
Suy ra: GA + GB + GC + GD =
0
−GD .
Hay GA + GB + GC =
Câu 25: Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng a. Hãy tìm mệnh đề sai trong những
mệnh đề sau đây:
B. AD ′. AB ′ = a 2
D. AC ′ = a 3 .
A. 2 AB + B ′C ′ + CD + D ′A′ =
0
C. AB ′.CD ′ = 0
Hướng dẫn giải
D'
C'
A'
B'
D
C
A
B
Ta có : 2 AB + B ′C ′ + CD + D ′A′ =
0
⇔ AB + AB + CD + B ′C ′ + D ′A′ =
0 ⇔ AB + 0 + 0 = 0 ⇔ AB = 0 (vô lí)
(
) (
)
Câu 26: Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ với tâm O. Hãy chỉ ra đẳng thức sai trong các đẳng thức sau
đây:
A. AB + BC + CC ′ = AD ′ + D ′O + OC ′
B. AB + AA′ = AD + DD ′
0
C. AB + BC ′ + CD + D ′A =
D. AC ′ = AB + AD + AA′ .
Hướng dẫn giải
D'
C'
A'
B'
D
C
A
B
Ta có : AB + AA′ = AD + DD ′ ⇔ AB = AD (vô lí)
Câu 27: Cho ba vectơ a, b, c không đồng phẳng. Trong các khẳng định sau, khẳng định nào sai?
A. Các vectơ x =a + b + 2c; y =2a − 3b − 6c; z =−a + 3b + 6c đồng phẳng.
B. Các vectơ x =a − 2b + 4c; y =3a − 3b + 2c; z =2a − 3b − 3c đồng phẳng.
C. Các vectơ x =a + b + c; y =2a − 3b + c; z =− a + 3b + 3c đồng phẳng.
D. Các vectơ x =a + b − c; y =2a − b + 3c; z =−a − b + 2c đồng phẳng.
Hướng dẫn giải
x m y + nz
Các vectơ x, y, z đồng phẳng ⇔ ∃m, n :=
x m y + nz
Mà :=
⇔ a − 2b + 4=
c m 3a − 3b + 2c + n 2a − 3b − 3c
(
) (
1
3m + 2n =
⇔ −3m − 3n =−2 (hệ vô nghiệm)
2m − 3n =
4
)
x m y + nz
Vậy không tồn tại hai số m, n :=
Câu 28: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành tâm O. Gọi G là điểm thỏa mãn:
GS + GA + GB + GC + GD =
0 . Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?
A. G, S , O không thẳng hàng.
B. GS = 4OG
C. GS = 5OG
D. GS = 3OG .
Hướng dẫn giải
S
C
B
O
A
D
GS + GA + GB + GC + GD =
0
⇔ GS + 4GO + OA + OB + OC + OD =
0
(
)
0
⇔ GS + 4GO =
⇔ GS =
4OG
Câu 29: Cho lăng trụ tam giác ABC. A’B’C’ có=
, AB b=
, AC c . Hãy phân tích (biểu thị) vectơ
AA ' a=
BC ' qua các vectơ a, b, c .
A. BC ' = a + b − c
B. BC ′ =−a + b − c
C. BC ′ =−a − b + c
D. BC ' = a − b + c .
Hướng dẫn giải
C'
A'
B'
C
A
B
Ta có: BC ' =BA + AC ' =− AB + AC + AA ' =−b + c + a =a − b + c .
Câu 30: Cho hình tứ diện ABCD có trọng tâm G . Mệnh đề nào sau đây là sai?
1
0
A. GA + GB + GC + GD =
B. OG=
OA + OB + OC + OD
4
2
1
C. AG=
D. AG=
AB + AC + AD
AB + AC + AD .
3
4
Hướng dẫn giải
(
(
)
(
)
)
G là trọng tâm tứ diện ABCD
1
⇔ GA + GB + GC + GD =
0 ⇔ 4GA + AB + AC + AD =
0 ⇔ AG = AB + AC + AD .
4
(
)
Câu 31: Cho tứ diện ABCD . Gọi M và N lần lượt là trung điểm của AB và CD . Tìm giá trị của k
thích hợp điền vào đẳng thức vectơ:=
MN k AC + BD
(
)
1
A. k = .
2
1
B. k = .
3
C. k = 3.
D. k = 2.
Hướng dẫn giải
1
=
MN
MC + MD (quy tắc trung điểm)
2
1
=
MA + AC + MB + BD
2
Mà MA + MB =
0 (vì M là trung điểm AB )
1
⇒ MN=
AC + BD . Chọn A
2
Câu 32: Cho ba vectơ a, b, c . Điều kiện nào sau đây khẳng định a, b, c đồng phẳng?
0.
0 và ma + nb + pc =
A. Tồn tại ba số thực m, n, p thỏa mãn m + n + p =
0.
B. Tồn tại ba số thực m, n, p thỏa mãn m + n + p ≠ 0 và ma + nb + pc =
C. Tồn tại ba số thực m, n, p sao cho ma + nb + pc =
0.
D. Giá của a, b, c đồng qui.
(
(
)
)
(
)
Hướng dẫn giải
Theo giả thuyết m + n + p ≠ 0 ⇒ tồn tại ít nhất một số khác 0 .
Giả sử m ≠ 0 .
n p
Từ ma + nb + pc =
0⇒a =
− b− c.
m
m
⇒ a, b, c đồng phẳng (theo định lý về sự đồng phẳng của ba véctơ). Chọn B.
Câu 33: Cho lăng trụ tam giác ABC. A′B′C ′ có=
AA′ a=
, AB b=
, AC c . Hãy phân tích (biểu thị) vectơ
B ' C qua các vectơ a, b, c .
A. B′C = a + b − c.
B. B′C =−a + b + c.
C. B ' C = a + b + c.
D. B′C =−a − b + c.
Hướng dẫn giải
C'
A'
B'
C
A
B
′C B′B + B′C ′ (qt hình bình hành)
B=
=− AA′ + BC =−a + AC − AB =−a − b + c.
Chọn D.
Câu 34: Trong các mệnh đề sau đây, mệnh đề nào là đúng?
1
A. Nếu AB = − BC thì B là trung điểm của đoạn AC .
2
B. Từ AB = −3 AC ta suy ra CB = AC.
C. Vì AB =
−2 AC + 5 AD nên bốn điểm A, B, C , D cùng thuộc một mặt phẳng.
D. Từ AB = 3 AC ta suy ra BA = −3CA.
Hướng dẫn giải
1
A. Sai vì AB =
− BC ⇒ A là trung điểm BC.
2
C
B
A
B. Sai vì AB − 3 AC ⇒ CB = −4 AC .
C
B
A
C. Đúng theo định lý về sự đồng phẳng của 3 véctơ.
D. Sai vì AB = 3 AC ⇒ BA = 3CA (nhân 2 vế cho −1 ).
Câu 35: Hãy chọn mệnh đề sai trong các mệnh đề sau đây:
A. Ba véctơ a, b, c đồng phẳng nếu có hai trong ba véctơ đó cùng phương.
B. Ba véctơ a, b, c đồng phẳng nếu có một trong ba véctơ đó bằng véctơ 0 .
C. véctơ x = a + b + c luôn luôn đồng phẳng với hai véctơ a và b .
D. Cho hình hộp ABCD. A’B’C’D’ ba véctơ AB′, C ′A′, DA′ đồng phẳng
Hướng dẫn giải
B'
C'
D'
A'
C
B
a
b
A
c
D
A. Đúng vì theo định nghĩa đồng phẳng.
B. Đúng vì theo định nghĩa đồng phẳng.
C. Sai
DA′ =
AA′ − AD =−
a c
a b
⇒ AB′ =
DA′ − CA
D. Đúng vì AB′ =+
C ′A′ =CA =−b − c
⇒ 3 vectơ AB′, C ′A′, DA′ đồng phẳng.
Câu 36: Trong các kết quả sau đây, kết quả nào đúng? Cho hình lập phương ABCD.EFGH có cạnh a .
Ta có AB.EG bằng:
A. a 2 .
B. a 2
C. a 3.
D.
Hướng dẫn giải
F
G
E
H
B
AB.EG =
a 2
.
2
C
D
A
EF + EH AE + EF + FB
= EF . AE + EF 2 + EF .FB + EH . AE + EH .EF + EH .FB
= 0 + a 2 + 0 + 0 + 0 + EH .EA
(
)(
)
= a2 + 0 = a2
Chọn A.
Câu 37: Cho hình chóp S . ABCD . Gọi O là giao điểm của AC và BD . Trong các khẳng định sau,
khẳng định nào sai?
A. Nếu SA + SB + 2 SC + 2 SD =
6 SO thì ABCD là hình thang.
B. Nếu ABCD là hình bình hành thì SA + SB + SC + SD =
4 SO .
C. Nếu ABCD là hình thang thì SA + SB + 2 SC + 2 SD =
6 SO .
D. Nếu SA + SB + SC + SD =
4 SO thì ABCD là hình bình hành.
Hướng dẫn giải
S
A
D
O
B
A. Đúng vì SA + SB + 2 SC + 2 SD =
6 SO
0.
⇔ OA + OB + 2OC + 2OD =
Vì O, A, C và O, B, D thẳng hàng nên
đặt OA kOC
=
=
; OB mOD .
⇒ ( k + 1) OC + ( m + 1) OD =
0.
C
Mà OC , OD không cùng phương nên
k = −2 và m = −2 .
⇒
OA OB
=
= 2 ⇒ AB / / CD.
OC OD
B. Đúng. Hs tự biến đổi bằng cách chêm điểm O vào vế trái.
C. Sai. Vì nếu ABCD là hình thang cân có 2 đáy là AD, BC thì sẽ sai.
D. Đúng. Tương tự đáp án A với k =−1, m =−1 ⇒ O là trung điểm 2 đường chéo.
Câu 38: Trong các mệnh đề sau đây, mệnh đề nào là sai?
A. Từ hệ thức =
AB 2 AC − 8 AD ta suy ra ba véctơ AB, AC , AD đồng phẳng.
B. Vì NM + NP =
0 nên N là trung điểm của đoạn MP.
1
C. Vì I là trung điểm của đoạn AB nên từ một điẻm O bất kì ta có
=
OI
OA + OB.
2
D. Vì AB + BC + CD + DA =
0 nên bốn điểm A, B, C , D cùng thuộc một mặt phẳng.
(
)
Hướng dẫn giải
A Đúng theo định nghĩa về sự đồng phẳng của 3 véctơ.
B. Đúng
C. Đúng vì OA + OB = OI + IA + OI + IB
Mà IA + IB =
0 (vì I là trung điểm AB)
⇒ OA + OB =
2OI .
D. Sai vì không đúng theo định nghĩa sự đồng phẳng.
Câu 39: Cho hình hộp ABCD. A’B’C’D’ có tâm O . Đặt AB = a ; BC = b . M là điểm xác định bởi
1
OM
=
a − b . Khẳng định nào sau đây đúng?
2
A. M là trung điểm BB′.
B. M là tâm hình bình hành BCC ′B′.
C. M là tâm hình bình hành ABB′A′.
D. M là trung điểm CC ′.
Hướng dẫn giải
(
)
1
A. M là trung điểm BB′ ⇒ 2OM =+
OB OB′ =
− B′D + BD′ (quy tắc trung điểm).
2
(
)
=−
1
B ' B + b − a + BB′ + b − a (quy tắc hình hộp).
2
=
−
1
−2a + 2b =−
a b.
2
(
(
)
)
⇒ A. Đúng.
Câu 40: Cho hai điểm phân biệt A, B và một điểm O bất kỳ không thuộc đường thẳng AB . Mệnh đề
nào sau đây là đúng?
A. Điểm M thuộc đường thẳng AB khi và chỉ khi OM
=
B. Điểm M thuộc đường thẳng AB khi và chỉ khi OM
=
OA + OB .
OB
= k BA .
C. Điểm M thuộc đường thẳng AB khi và chỉ khi OM= kOA + (1 − k ) OB .
D. Điểm M thuộc đường thẳng AB khi và chỉ khi OM
= OB
= k OB − OA .
)
(
Hướng dẫn giải
A. Sai vì OA + OB =
2OI (I là trung điểm AB)
⇒ OM = 2OI ⇒ O, M , I thẳng hàng.
B. Sai vì OM = OB ⇒ M ≡ B ;
Và =
OB k BA ⇒ O, B, A thẳng hàng: vô lý
C. OM= kOA + (1 − k ) OB ⇔ OM − OB= k OA − OB .
(
)
⇔ BM =
k BA
⇒ B, A, M thẳng hàng.
D. Sai vì OB − OA = AB ⇒ OB = k OB − OA = k AB ⇒ O, B, A thẳng hàng: vô lý.
)
(
BẢNG TỔNG HỢP ĐÁP ÁN 1-40
1
B
2
B
3
C
4
A
5
B
6
A
7
C
8
B
9
A
10
A
11
C
12
B
13
C
14
C
15
A
16
C
17
B
18
B
19 20
C C
21
D
22
B
23
C
24
B
25
A
26
B
27
B
28
B
29
D
30
C
31
A
32
B
33
D
34
C
35
C
36
A
37
C
38
D
39 40
A C
Câu 41: Gọi M , N lần lượt là trung điểm của các cạnh AC và BD của tứ diện ABCD . Gọi I là trung
điểm đoạn MN và P là 1 điểm bất kỳ trong không gian. Tìm giá trị của k thích hợp điền vào
đẳng thức vectơ: PI= k PA + PB + PC + PD
(
)
1
.
D. k = 2 .
4
Hướng dẫn giải :
2 PM , PB + PD =
2 PN
Ta có PA + PC =
nên PA + PB + PC + PD= 2 PM + 2 PN= 2( PM + PN )= 2.2.PI= 4 PI
A. k = 4 .
Vậy k =
B. k =
1
.
2
C. k =
1
4
Câu 42: Cho hình hộp ABCD. A1 B1C1 D1 . Chọn đẳng thức sai?
DC .
A. BC + BA = B1C1 + B1 A1 .
B. AD + D1C1 + D1 A1 =
BD1 .
BC .
C. BC + BA + BB1 =
D. BA + DD1 + BD1 =
B1
C1
D1
A1
C
B
A
D
Hướng dẫn giải :
Ta có : BA + DD1 + BD1 =BA + BB1 + BD1 =BA1 + BD1 ≠ BC nên D sai.
Do BC = B1C1 và BA = B1 A1 nên BC + BA = B1C1 + B1 A1 . A đúng
Do AD + D1C1 + D1 A1 =AD + D1 B1 =A1 D1 + D1 B1 =A1 B1 =DC nên
AD + D1C1 + D1 A1 =
DC nên B đúng.
Do BC + BA + BB1 = BD + DD1 = BD1 nên C đúng.
Câu 43: Cho tứ diện ABCD . Gọi P, Q là trung điểm của AB và CD . Chọn khẳng định đúng?
1
1
1
A.=
= BC + AD .
PQ
BC + AD . B.=
PQ
BC + AD .C.=
PQ
BC − AD D. PQ
4
2
2
Hướng dẫn giải :
Ta có : PQ = PB + BC + CQ và PQ = PA + AD + DQ nên
1
2PQ = PA + PB + BC + AD + CQ + DQ = BC + AD . Vậy=
PQ
BC + AD
2
)
(
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
Câu 44: Cho hình hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' . M là điểm trên AC sao cho AC = 3MC . Lấy N trên đoạn
C ' D sao cho xC ' D = C ' N . Với giá trị nào của x thì MN BD’ .
A. x =
2
.
3
B. x =
1
.
3
1
.
4
Hướng dẫn giải :
D. x =
C. x =
B'
C'
D'
A'
N
B
M
A
1
.
2
C
D
Câu 45: Cho hình hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' . Tìm giá trị của k thích hợp điền vào đẳng thức vectơ:
BD − D ' D − B ' D ' =
k BB '
A. k = 2 .
B. k = 4 .
C. k = 1 .
D. k = 0 .
Hướng dẫn giải :
B'
C'
D'
A'
C
B
A
Ta có BD + DD ' + D ' B ' =
BB ' nên k = 1
D
Câu 46: Trong các mệnh đề sau đây, mệnh đề nào sai?
1
A. Vì I là trung điểm đoạn AB nên từ O bất kì ta có:
=
OI
OA + OB .
2
0 nên bốn điểm A, B, C , D đồng phẳng.
B. Vì AB + BC + CD + DA =
0 nên N là trung điểm đoạn NP .
C. Vì NM + NP =
AB 2 AC − 8 AD ta suy ra ba vectơ AB, AC , AD đồng phẳng.
D. Từ hệ thức =
(
)
Hướng dẫn giải :
0 đúng với mọi điểm A, B, C , D nên câu B sai.
Do AB + BC + CD + DA =
Câu 47: Trong các mệnh đề sau đây, mệnh đề nào sai?
A. Ba véctơ a, b, c đồng phẳng khi và chỉ khi ba véctơ đó có giá thuộc một mặt phẳng
B. Ba tia Ox, Oy, Oz vuông góc với nhau từng đôi một thì ba tia đó không đồng phẳng.
C. Cho hai véctơ không cùng phương a và b . Khi đó ba véctơ a, b, c đồng phẳng khi và chỉ
c ma + nb , ngoài ra cặp số m, n là duy nhất.
khi có cặp số m, n sao cho=
D. Nếu có ma + nb + pc =
0 và một trong ba số m, n, p khác 0 thì ba véctơ a, b, c đồng phẳng.
Hướng dẫn giải :
Ba véctơ a, b, c đồng phẳng khi và chỉ khi ba véctơ đó có giá song song hoặc thuộc một mặt
phẳng. Câu A sai
Câu 48: Gọi M , N lần lượt là trung điểm của các cạnh AC và BD của tứ diện ABCD . Gọi I là trung
điểm đoạn MN và P là 1 điểm bất kỳ trong không gian. Tìm giá trị của k thích hợp điền vào
đẳng thức vectơ: IA + (2k − 1) IB + k IC + ID =
0
A. k = 2 .
C. k = 1 .
D. k = 0 .
Hướng dẫn giải :
0 nên k = 1
Ta chứng minh được IA + IB + IC + ID =
Câu 49: Cho ba vectơ a, b, c . Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
A. Nếu a, b, c không đồng phẳng thì từ ma + nb + pc =
0 ta suy ra m= n= p= 0 .
B. Nếu có ma + nb + pc =
0 , trong đó m 2 + n 2 + p 2 > 0 thì a, b, c đồng phẳng.
C. Với ba số thực m, n, p thỏa mãn m + n + p ≠ 0 ta có ma + nb + pc =
0 thì a, b, c đồng
phẳng.
B. k = 4 .
D. Nếu giá của a, b, c đồng qui thì a, b, c đồng phẳng.
Hướng dẫn giải :
Câu D sai. Ví dụ phản chứng 3 cạnh của hình chóp tam giác đồng qui tại 1 đỉnh nhưng chúng
không đồng phẳng.
Câu 50: Cho hình lăng trụ ABC. A’B’C’ , M là trung điểm của BB’ . Đặt CA = a , CB = b , AA ' = c .
Khẳng định nào sau đây đúng?
1
1
1
1
A. AM = a + c − b
B. AM = b + c − a . C. AM = b − a + c . D. AM = a − c + b .
2
2
2
2
Hướng dẫn giải :
A'
C'
B'
M
A
C
B
1 1
Ta có AM = AB + BM = CB − CA + BB ' = b − a + c
2
2
Câu 51: Cho hình lăng trụ tam giác ABCA′B′C ′ . Đặt =
AA′ a=
, AB b=
, AC c=
, BC d . Trong các biểu
thức véctơ sau đây, biểu thức nào đúng.
0 . C. b − c + d =
0.
A. a= b + c .
B. a + b + c + d =
Hướng dẫn giải:
Ta có: b − c + d = AB − AC + BC = CB + BC = 0 .
Chọn C.
d.
D. a + b + c =
Câu 52: Cho tứ diện ABCD và I là trọng tâm tam giác ABC . Đẳng thức đúng là.
A. 6SI = SA + SB + SC .
B. SI = SA + SB + SC .
1 1 1
C. SI= 3 SA − SB + SC .
D. SI = SA + SB + SC .
3
3
3
Hướng dẫn giải:
1 1 1
Vì I là trọng tâm tam giác ABC nên SA + SB + SC = 3SI ⇔ SI = SA + SB + SC .
3
3
3
Chọn D.
(
)
Câu 53: Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng.
A. Ba véctơ đồng phẳng là ba véctơ cùng nằm trong một mặt phẳng.
c ma + nb với m, n là các số duy nhất.
B. Ba véctơ a, b, c đồng phẳng thì có=
C. Ba véctơ không đồng phẳng khi có d = ma + nb + pc với d là véctơ bất kì.
D. Ba véctơ đồng phẳng là ba véctơ có giá cùng song song với một mặt phẳng.
Hướng dẫn giải:
Câu A sai vì ba véctơ đồng phẳng là ba véctơ có giá cùng song song với cùng một mặt phẳng.
Câu B sai vì thiếu điều kiện 2 véctơ a, b không cùng phương.
Câu C sai vì d = ma + nb + pc với d là véctơ bất kì không phải là điều kiện để 3 véctơ a, b, c
đồng phẳng.
Vậy ta chọn đáp án D.
Câu 54: Cho hình hộp ABCD. A ' B ' C ' D ' . Tìm giá trị của k thích hợp điền vào đẳng thức vectơ:
AC + BA ' + k DB + C ' D =
0.
(
)
C. k = 4 .
D. k = 2 .
Hướng dẫn giải:
Với k = 1 ta có: AC + BA ' + 1. DB + C ' D = AC + BA ' + C 'B = AC + C 'A' = AC + CA = 0 .
A. k = 0 .
B. k = 1 .
(
)
Chọn B.
Câu 55: Cho hình chóp S . ABC Lấy các điểm A′, B′, C ′ lần lượt thuộc các tia SA, SB, SC sao cho
=
SA a=
.SA′, SB b=
.SB′, SC c.SC ′ , trong đó a, b, c là các số thay đổi. Tìm mối liên hệ giữa
a, b, c để mặt phẳng ( A′B′C ′ ) đi qua trọng tâm của tam giác ABC .
a+b+c =
3.
a+b+c =
4 . C.
B.
a+b+c =
2.
1.
a+b+c =
D.
Hướng dẫn giải:
′, SB SB
′, SC SC ′ nên ( ABC ) ≡ ( A ' B ' C ') .
Nếu a= b= c= 1 thì
=
SA SA
=
=
A.
3 là đáp án đúng.
=> ( A ' B ' C ') đi qua trọng tâm của tam giác ABC => a + b + c =
Chọn A.
Câu 56: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Đặt=
SA a=
, SB b=
, SC c=
, SD d .
Khẳng định nào sau đây đúng.
0 . C. a + d = b + c .
A. a + c = d + b .
B. a + c + d + b =
D. a + b = c + d .
Hướng dẫn giải:
a + c = SA + SC = 2 SO
Gọi O là tâm hình bình hành ABCD . Ta có:
=> a + c = d + b
b + d = SB + SD = 2 SO
Chọn A.
Câu 57: Cho hình tứ diện ABCD có trọng tâm G. Mệnh đề nào sau đây sai.
2
1
A. AG=
B. AG=
AB + AC + AD .
AB + AC + AD .
3
4
1
0.
C. OG=
D. GA + GB + GC + GD =
OA + OB + OC + OD .
4
Hướng dẫn giải:
1
Theo giả thuyết trên thì với O là một điểm bất kỳ ta luôn có: OG=
OA + OB + OC + OD .
4
Ta thay điểm O bởi điểm A thì ta có:
1
1
AG=
AA + AB + AC + AD ⇔ AG=
AB + AC + AD
4
4
2
Do vậy AG=
AB + AC + AD là sai.
3
Chọn A.
(
)
(
(
)
)
(
(
)
(
(
)
)
Câu 58: Cho hình hộp ABCD. A1 B1C1 D1 với tâm O . Chọn đẳng thức sai.
)
A. AB + AA1 = AD + DD1 .
0.
C. AB + BC1 + CD + D1 A =
B. AC1 = AB + AD + AA1 .
D. AB + BC + CC1 = AD1 + D1O + OC1 .
Hướng dẫn giải:
AB
,
AD
DD
AD
AB
≠
AD
AB + AA1 = AD + DD1 sai.
=
+
=
mà
nên
Ta có AB + AA
1
1
1
1
1
1
Chọn A.
Câu 59: Cho tứ diện ABCD . Gọi M và P lần lượt là trung điểm của AB và CD . Đặt
AB = b , AC = c , AD = d . Khẳng định nào sau đây đúng.
1
1
A. MP=
B. MP=
(c + d + b ) .
(d + b − c) .
2
2
1
1
C. MP=
D. MP=
(c + d − b ) .
(c + b − d ) .
2
2
Hướng dẫn giải:
1
Ta có c + d − b= AC + AD − AB= 2 AP − 2 AM = 2 MP ⇔ MP=
(c + d − b ) .
2
Chọn D.
( )
Câu 60: Cho hình hộp ABCD. A1 B1C1 D1 . Chọn khẳng định đúng.
A. BD, BD1 , BC1 đồng phẳng.
B. BA1 , BD1 , BD đồng phẳng.
C. BA1 , BD1 , BC đồng phẳng.
D. BA1 , BD1 , BC1 đồng phẳng.
Hướng dẫn giải:
Ta có 3 véctơ BA1 , BD1 , BC đồng phẳng vì chúng có giá cùng nằm trên mặt phẳng ( BCD1 A1 ) .
Chọn C.
Câu 61: Cho tứ diện ABCD có G là trọng tâm tam giác BCD. Đặt x = AB; y = AC ; z = AD. Khẳng
định nào sau đây đúng?
1
A. AG= ( x + y + z ) .
3
2
C. AG=
( x + y + z) .
3
1
B. AG =− ( x + y + z ) .
3
2
D. AG =− ( x + y + z ) .
3
Hướng dẫn giải:
Ta có:
AG
= AB + BG
AG = AC + CG ⇒ 3 AG = AB + AC + AD + BG + CG + DG = AB + AC + AD = x + y + z
AG
= AD + DG
0.
Vì G là trọng tâm của tam giác BCD nên BG + CG + DG =
Câu 62: Cho hình chóp S . ABCD. Trong các khẳng định sau, khẳng định nào sai?
A. Nếu ABCD là hình bình hành thì SB + SD = SA + SC .
B. Nếu SB + SD = SA + SC thì ABCD là hình bình hành.
C. Nếu ABCD là hình thang thì SB + 2 SD =SA + 2 SC .
D. Nếu SB + 2 SD =SA + 2 SC thì ABCD là hình thang.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C sai do nếu ABCD là hình thang có 2 đáy lần lượt là AD và BC thì ta có
SD + 2 SB =SC + 2 SA.
Câu 63: Cho tứ diện ABCD . Gọi M và N lần lượt là trung điểm của AB và CD. Tìm giá trị của k
thích hợp điền vào đẳng thức vectơ:=
MN k AD + BC
(
A. k = 3.
B. k =
)
1
.
2
1
D. k = .
3
C. k = 2.
Hướng dẫn giải:
MN = MA + AD + DN
Ta có: ⇒ 2 MN = AD + BC + MA + MB + DN + CN
MN = MB + BC + CN
Mà M và N lần lượt là trung điểm của AB và CD nên MA =
BM =
− MB; DN =
NC =
−CN
1
Do đó 2 MN = AD + BC ⇒ MN =
AD + BC .
2
Câu 64: Cho tứ diện ABCD . Đặt=
AB a=
, AC b=
, AD c, gọi M là trung điểm của BC. Trong các
(
)
khẳng định sau, khẳng định nào đúng?
1
A. DM=
B. DM =
a + b − 2c
2
1
1
C. DM =
a + 2b − c
a − 2b + c .D. DM =
2
2
Hướng dẫn giải:
Ta có:
1 1
DM = DA + AB + BM = AB − AD + BC = AB − AD +
2
2
1
1
1
1
1
=
AB + AC − AD=
a + b − c=
a + b − 2c .
2
2
2
2
2
(
)
(
)
(
1
−2a + b + c
2
(
)
)
(
( BA + AC )
)
Câu 65: Cho tứ diện ABCD . Gọi G là trọng tâm tam giác ABC. Tìm giá trị của k thích hợp điền vào
k DG
đẳng thức vectơ: DA + DB + DC =
1
1
A. k = .
B. k = 2.
C. k = 3.
D. k = .
2
3
Hướng dẫn giải:
3DG .
Chứng minh tương tự câu 61 ta có DA + DB + DC =
BÀI 2: HAI ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC
Câu 66: Cho hình lập phương ABCD.EFGH . Hãy xác định góc giữa cặp vectơ AB và DH ?
A. 45o
B. 90o
C. 120o
D. 60o
Hướng dẫn giải:
AB ⊥ AE
90o
⇒ AB ⊥ DH ⇒ ( AB, DH ) =
AE // DH
Câu 67: Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào đúng?
A. Góc giữa hai đường thẳng a và b bằng góc giữa hai đường thẳng a và c khi b song song
với c (hoặc b trùng với c ).
