TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
HÌNH HỌC 12 - CHƯƠNG III
CHỦ ĐỀ 1.1 Tìm tọa độ điểm, tọa độ vectơ thỏa mãn điều kiện cho trước.
MỨC ĐỘ 2
Câu 1.
[2H3-1.1-2] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai
r
r
r
r r r r
véc tơ a = (3; 0; 2) , c = (1; −1; 0) . Tìm tọa độ của véc tơ b thỏa mãn biểu thức 2b − a + 4c = 0 .
−1
−1
1
−1
A. ( ; 2;1) .
B. ( ; 2; −1) .
C. ( ; −2; −1) .
D. ( ; −2;1) .
2
2
2
2
Hướng dẫn giải
Chọn A.
r 1r r
1
b = a − 2c = (− ; 2;1) .
2
2
Câu 2.
[2H3-1.1-2] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba
r
r
r
vectơ a = (−1;1;0) , b = (1;1; 0) và c = (1;1;1) . Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào đúng?
r r
r
r
2
c
os(
b
, c) =
A.
.
B. a và b cùng phương.
6
rr
r r r r
C. a.c = 1 .
D. a + b + c = 0 .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Câu 3.
[2H3-1.1-2] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba
điểm A ( 2; −1;5 ) , B ( 5; −5;7 ) và M (x; y;1) . Với giá trị nào của x và y thì 3 điểm A, B, M
thẳng hàng?
A. x = 4 và y = 7 .
B. x = 4 và y = −7 .
C. x = −4 và y = 7 .
D. x = −4 và y = −7 .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
uuur
uuuu
r
AB = k AM ⇒ x = −4; y = 7 .
Câu 4.
[2H3-1.1-2] [THPT Ngô Sĩ Liên lần 3] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , tam giác ABC
có A ( 1; 2;3) , B ( 2;1;0 ) và trọng tâm G ( 2;1;3) . Tọa độ của đỉnh C là.
A. C ( 1; 2;0 ) .
B. C ( −3; 0; −6 ) .
C. C ( 3; 0; 6 ) .
D. C ( 3; 2;1) .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
x A + xB + xC = 3xG
xC = 3
Có : y A + yB + yC = 3 yG ⇔ yC = 0 .
z + z + z = 3z
z = 6
G
A B C
C
Câu 5.
[2H3-1.1-2] [THPT chuyên Phan Bội Châu lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ
r
r
r
ur
Oxyz cho các vectơ a = ( 1;2;1) , b = ( −2;3;4 ) , c = ( 0;1;2 ) , d = ( 4;2;0 ) . Biết
ur
r
r
r
d = x.a + y.b + z.c . Tổng x + y + z là.
A. 5. .
B. 2. .
C. 4. .
D. 3. .
TRANG 1
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
Hướng dẫn giải
Chọn B.
x − 2 y = 4
x = 2
ur
r
r
r
d = x.a + y.b + z.c ⇔ 2 x + 3 y + z = 2 ⇔ y = −1 .
x + 4 y + 2z = 0
z = 1
Vậy x + y + z = 2 − 1 + 1 = 2 .
Chọn A.
Câu 6.
[2H3-1.1-2] [THPT chuyên Nguyễn trãi lần 2] Cho A ( 2;0;0 ) , B ( 0; 2;0 ) , C ( 0;0; 2 ) . Tập
uuur uuur uuuu
r2
hợp các điểm M trên mặt phẳng Oxy sao cho MA.MB + MC = 3 là.
A. Một điểm.
B. Một đường tròn.
C. Tập rỗng.
D. Một mặt cầu.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Điểm M ∈ ( Oxy ) nên M ( x; y;0 ) .
uuur
uuur
uuuu
r
Ta có: MA = ( 2 − x; − y;0 ) ; MB = ( − x; 2 − y;0 ) ; MC = ( − x; − y; 2 ) .
uuur uuur uuuu
r2
MA.MB + MC = x 2 − 2 x + y 2 − 2 y + x 2 + y 2 + 4 .
uuur uuur uuuu
r2
1
2
2
2
2
Do đó MA.MB + MC = 3 ⇔ 2 x + 2 y − 2 x − 2 y + 1 = 0 ⇔ x + y − x − y + = 0 .
2
Câu 7.
[2H3-1.1-2] [Sở GD&ĐT Bình Phước] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho tam
giác ABC biết A(1; −2; 4), B (2;3; −5), C (3; −4;1) . Tìm toạ độ trọng tâm G của tam giác ABC ?
G (2; −1;0) .
A. G (−2;1;0) .
x A + xB + xC
=2
xG =
3
x A + xB + xC = 3xG
y + yB + yC
= −1 ⇒ G ( 2; −1;0 ) .
B. Ta có y A + yB + yC = 3 yG ⇔ yG = A
3
z + z + z = 3z
G
A B C
z A + z B + zC
=0
zG =
3
C. G (18; −9;0) .
D. G (6; −3;0) .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Câu 8.
[2H3-1.1-2] [THPT Nguyễn Tất Thành] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hình hộp
ABCD. A′B′C ′D′ . Biết A ( 1;0;1) , B ( 2;1; 2 ) , C ′ ( 4;5; −5 ) , D ( 1; −1;1) . Tọa độ của đỉnh A′ là:
A. ( 3;5; −6 ) .
B. ( 5; −5; −6 ) .
C. ( −5;5; −6 ) .
D. ( −5; −5;6 ) .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
TRANG 2
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
.
uuur uuu
r
DC = AB ⇒ ( xC − 1; yC + 1; zC − 1) = ( 1;1;1) ⇒ C ( 2;0; 2 ) .
uuur uuuu
r
AA′ = CC ′ ⇒ ( x A ' − 1; y A ' ; z A ' − 1) = ( 2;5; −7 ) ⇒ A′ ( 3;5; −6 ) .
Câu 9.
[2H3-1.1-2] [THPT chuyên Lê Quý Đôn] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho
hình hộp ABCD. A′B′C ′D′ . Biết tọa độ các đỉnh A ( −3; 2;1) , C ( 4; 2;0 ) , B′ ( −2;1;1) , D′ ( 3;5; 4 )
. Tìm tọa độ điểm A′ của hình hộp.
A. A′ ( − 3;3;3 )
.
B. A′ ( − 3; − 3; − 3) .
C. A′ ( − 3; − 3;3) .
D. A′ ( − 3;3;1) .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Gọi A′ ( x1 ; y1 ; z1 ) , C ′ ( x2 ; y2 ; z2 ) .
5
Tâm của hình bình hành A′B′C ′D′ là I 1;3; ÷.
2
.
x1 + x2 = 1
Do I là trung điểm của A′C ′ nên y1 + y2 = 6 .
z + z = 5
1 2
uuur
uuuur
Ta có AC = ( 7;0; −1) và A′C ′ = ( x2 − x1 ; y2 − y1 ; z2 − z1 ) .
x2 − x1 = 7
Do ACC ′A′ la hình bình hành nên y2 − y1 = 0 .
z − z = −1
2 1
Xét các hệ phương trình:
x1 + x2 = 1
x = −3
y1 + y2 = 6
y = 3
⇔ 1
⇔ 1
.
.
x2 − x1 = 7
x2 = 4
y2 − y1 = 0
y2 = 3
Vậy A′ ( −3;3;3) .
z1 + z2 = 5
z = 3
⇔ 1
.
z2 − z1 = −1 z2 = 2
Câu 10. [2H3-1.1-2] [BTN 164] Trong không gian cho ba điểm A ( 5; − 2; 0 ) , B ( −2; 3; 0 ) và
C ( 0; 2; 3) . Trọng tâm G của tam giác ABC có tọa độ:
TRANG 3
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
A. ( 1;1;1) .
B. ( 1;1; −2 ) .
PHƯƠNG PHÁP
C. ( 1; 2;1) .
D. ( 2;0; −1) .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
A = ( 5; −2;0 )
Ta có: B = ( −2;3;0 ) ⇒ G = ( 1;1;1) .
C = ( 0; 2;3)
r
r
Câu 11. [2H3-1.1-2] [BTN 164] Cho a = ( −2 ;0; 1) , b = ( 1; 3; − 2 ) . Trong các khẳng định sau khẳng
định nào đúng:
r r
A. a, b = ( −1; − 1; 2 ) .
r r
C. a, b = ( 1; 1; − 2 ) .
r
B. a,
r
D. a,
r
b = ( 3; 3; − 6 ) .
r
b = ( −3; − 3; − 6 )
.
Hướng dẫn giải
Chọn D.
r
r
Với các vectơ a = ( −2; 0;1) , b = ( 1;3; −2 ) .
r r 0 1 1 −2 −2 0
;
;
* a, b =
÷ = ( −3; −3; −6 ) .
3
−
2
−
2
1
1
3
r r
Vậy a, b = ( −3; −3; −6 ) .
Sử dụng MTCT: bấm Mode 8 máy hiện ra:
.
Bấm tiếp 1 1 (chọn chế độ nhập vectơ A trong không gian).
.
Sau đó tiếp tục nhập vectơ B, bấm mode 8 máy hiện ra:
.
Bấm tiếp 2 1 (chọn chế độ nhập vectơ B trong không gian):
TRANG 4
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
.
Sau đó thoát ra màn hình bằng phím On, bấm Shift 5 3 để gọi vectơ A:
.
Tiếp tục bấm Shift 5 4 để gọi vectơ B, lúc này màn hình:
.
Bấm = để hiện kết quả:
.
Chú ý: Luyện tập thành thạo sẽ không mất tới 30s.
r
r
Câu 12. [2H3-1.1-2] [CHUYÊN SƠN LA] Góc tạo bởi hai véc tơ a = ( 2; 2; 4 ) ; b = 2 2; −2 2; 0
(
bằng.
A. 135° .
B. 30° .
C. 45° .
Hướng dẫn giải
)
D. 90° .
Chọn D.
rr
r r
·r r
a.b
Áp dụng công thức cos a; b = r r = 0 ⇒ a; b = 90° .
a.b
( )
( )
Câu 13. [2H3-1.1-2] [THPT chuyên KHTN lần 1] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm M ( −2; 3;1) ,
N ( 5; 6; − 2 ) . Đường thẳng MN cắt mặt phẳng ( Oxz ) tại điểm A . Điểm A chia đoạn thẳng
MN theo tỉ số.
1
A. .
2
B. −2 .
1
C. − .
2
Hướng dẫn giải
D. 2 .
Chọn A.
uuuu
r
Ta có MN = ( 7;3; −3) .
TRANG 5
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
x = −2 + 7t
Vậy phương trình đường thẳng MN là: y = 3 + 3t và MN ∩ ( Oxz ) = A ( −9;0; 4 ) .
z = 1 − 3t
uuuu
r 1 uuur
1
1
Khi đó AM = AN suy ra AM = AN vậy A chia MN theo tỉ số k = .
2
2
2
Câu 14. [2H3-1.1-2] [TT Hiếu Học Minh Châu] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hình hộp
ABCD. A′B′C ′D′ có A ( 0; 0;0 ) , B ( 3; 0; 0 ) , D ( 0;3; 0 ) và D′ ( 0;3; −3) . Tọa độ trọng tâm của
tam giác A′B′C là.
A. ( 1;1; −2 )
B. ( 1; 2; −1) .
C. ( 2;1; −2 )
D. ( 2;1; −1)
.
.
.
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Gọi A′ ( a1 ; a2 ; a3 ) , B′ ( b1 ; b2 ; b3 ) , C ( c1 ; c2 ; c3 ) .
Do tính chất hình hộp ta có:
a1 = 0
uuur uuuur
AA′ = DD′ ⇔ a2 = 0 ⇒ A′ ( 0;0; − 3) .
a = −3
3
b1 − 3 = 0
b1 = 3
uuur uuuur
BB′ = DD′ ⇔ b2 = 0 ⇔ b2 = 0 ⇒ B′ ( 3;0; − 3 ) .
b = −3
b = −3
3
3
c1 = 3
c1 = 3
uuuu
r uuur
DC = AB ⇔ c2 − 3 = 0 ⇔ c2 = 3 ⇔ C ( 3;3;0 ) .
c = 0
c = 0
3
3
.
Tọa độ trọng tâm G của tam giác A′B′C là: G ( 2;1; − 2 ) .
Câu 15. [2H3-1.1-2] [THPT Chuyên LHP] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , hãy tính góc giữa hai
r
r
vecto a = ( 1; 2; −2 ) và b = ( −1; −1;0 ) ?
r r
r r
r r
r r
0
0
0
0
A. a, b = 60 .
B. a, b = 135 .
C. a, b = 45 .
D. a, b = 120 .
( )
( )
( )
( )
Hướng dẫn giải
Chọn B.
rr
r r
1. ( −1) + 2. ( −1) + ( −2 ) .0
a.b
−3
1
=
=−
Áp dụng công thức: cos a, b = r r = 2
.
2
2
2
2
a b
1 + 22 + ( −2 ) . ( −1) + ( −1) + 0 2 3 2
( )
TRANG 6
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
r r
⇒ a, b = 135o .
( )
Câu 16. [2H3-1.1-2] [THPT CHUYÊN BẾN TRE] Trong không gian với hệ trục Oxyz , cho cho
r
r
r
r r r
a = ( 1; t ; 2 ) , b = ( t + 1; 2;1) , c = ( 0; t − 2; 2 ) . Xác định t để ba vectơ a, b, c đồng phẳng.
A. 1.
B.
1
.
2
C. −2 .
D.
2
.
5
Hướng dẫn giải
Chọn D.
r r
2
Tính a, b = ( t − 4; 2t + 1; 2 − t − t ) .
r r r
r r r
2
Ba vectơ a, b, c đồng phẳng ⇔ a, b .c = 0 ⇔ t = . Vậy chọn B.
5
Câu 17. [2H3-1.1-2] [SỞ GD-ĐT ĐỒNG NAI] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho điểm
I ( −5;0;5 ) là trung điểm của đoạn MN , biết M ( 1; −4; 7 ) . Tìm tọa độ của điểm N .
A. N ( −10; 4;3) .
B. N ( −11; −4;3) .
C. N ( −2; −2; 6 ) .
D. N ( −11; 4;3) .
Hướng dẫn giải
Chọn D.
I ( −5;0;5 ) là trung điểm của đoạn MN nên ta có.
xM + xN
xI =
2
xN = 2 ( −5 ) − 1
xN = 2 xI − xM
xN = −11
yM + y N
⇒ y N = 2 yI − yM ⇔ y N = 2.0 − ( −4 ) ⇔ y N = 4 . Suy ra N ( −11; 4;3) .
yI =
2
z = 2z − z
z = 2.5 − 7
z = 3
I
M
N
N
N
zM + z N
z
=
I
2
Câu 18. [2H3-1.1-2] [SỞ GD-ĐT ĐỒNG NAI] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm
uuuu
r uuu
r
M ( 0;1; 2 ) , N ( 7;3; 2 ) , P ( −5; − 3; 2 ) . Tìm tọa độ điểm Q thỏa mãn MN = QP .
A. Q ( −12; − 5; 2 ) .
B. Q ( −12;5; 2 ) .
C. Q ( 12;5; 2 ) .
D. Q ( −2; − 1; 2 ) .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
xN − xM = xP − xQ
7 = −5 − xQ
xQ = −12
uuuu
r uuur
Ta có: MN = QP ⇔ y N − yM = y P − yQ ⇔ 2 = −3 − yQ ⇔ yQ = −5 .
z N − zM = z P − zQ
0 = 2 − zQ
zQ = 2
r
r
r
Câu 19. [2H3-1.1-2] [THPT HÀM LONG] Cho các vectơ a = ( 1; 2;3) ; b = ( −2; 4;1) ; c = ( −1;3; 4 ) .
r
r r r
Vectơ v = 2a − 3b + 5c có tọa độ là.
A. ( 3; 7; 23) .
B. ( 7; 3; 23) .
C. ( 23; 7; 3) .
D. ( 7; 23; 3) .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
r
r r r
Ta có: v = 2a − 3b + 5c = ( 3;7; 23) .
TRANG 7
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
Câu 20. [2H3-1.1-2] [THPT HÀM LONG] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz ,
uuur
r r
r r
AO = 3 i + 4 j − 2k + 5 j . Tọa độ của điểm A là.
(
)
A. A ( 3;17; 2 ) .
B. A ( −3; −17; 2 ) .
C. A ( 3;5; −2 ) .
cho vectơ
D. A ( 3; − 2; 5 ) .
Hướng dẫn giải
Chọn B.
uuur
r r
r r r
r r
AO = 3 i + 4 j − 2k + 5 j = 3i + 17 j − 2k ⇔ A ( −3; −17; 2 ) . .
(
)
Câu 21. [2H3-1.1-2] [THPT Nguyễn Đăng Đạo] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho tam giác
ABC có A( 0;1; 2) , B ( 1;1;1) , C ( 3;0;0) . Tọa độ tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC là.
A. I ( 0; - 4;1) .
B. I ( 4; 0;5) .
C. I ( 3; - 1; 4) .
D. I ( 2; - 2;3) .
Hướng dẫn giải
Chọn D.
r
uuu
r uuur
uuur
uuur
Ta có AB = ( 1;0; −1) ; AC = ( 3; −1; −2 ) ⇒ n = AB, AC = ( −1; −1; −1) là một vtpt của ( ABC ) . .
Phương trình ( ABC ) . là : x + y + z − 3 = 0. .
Gọi là I ( a; b; c ) tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC .
a 2 + ( b − 1) 2 + ( c − 2 ) 2 = ( a − 1) 2 + ( b − 1) 2 + ( c − 1) 2
2
2
2
IA = IB = IC
2
2
2
⇔
Ta có :
.
a + ( b − 1) + ( c − 2 ) = ( a − 3) + b + c
I ∈ ( ABC )
a + b + c − 3 = 0
a − c = −1
a = 2
⇔ 6a − 2b − 4c = 4 ⇔ b = −2 .
a + b + c = 3
c = 3
r
Câu 22. [2H3-1.1-2] [THPT Ngô Gia Tự] Trong không gian Oxyz, cho 3 vecto a = ( −1;1;0 ) ,
r
r
b = ( 1;1;0 ) , c = ( 1;1;1) . Trong các mệnh đề sau mệnh đều nào đúng?
r r
6
A. cos b, c =
.
3
rr
C. ab = 1 .
( )
r r r r
B. a + b + c = 0 .
r r r
D. a, b, c đồng phẳng.
Hướng dẫn giải
Chọn A.
rr
Ta có a.b = −1.1 + 1.1 + 0 = 0 .
r
r r
a, b cùng thuộc ( Oxy ) còn c ∉ ( Oxy ) ⇒ 3 vecto không đồng phẳng.
r r r
r
a + b + c = ( 1;3;1) ≠ 0. .
rr
b.c
r r
1+1+ 0
2
6
cos b, c = r r =
=
=
.
3
2. 3
6
b.c
( )
r r
Câu 23. [2H3-1.1-2] [THPT Lý Thái Tổ] Trong không gian Oxyz, cho a, b có độ dài lần lượt là 1 và
r r
r r
2. Biết a + b = 3 khi đó góc giữa 2 vectơ a, b là.
TRANG 8
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
B. −
A. 0 .
PHƯƠNG PHÁP
4π
.
3
Hướng dẫn giải
π
.
3
C.
D.
π
.
3
Chọn A.
r r
r2
r r r2
rr
r2 r2
rr
Ta có: a + b = 3 ⇔ a + 2a.b + b = 9 ⇔ 2a.b = 9 − a − b = 9 − 12 − 22 ⇔ a.b = 2 .
rr
r r
r r
a.b
2
⇒ cos a, b = r r =
= 1 ⇒ a, b = 0 .
a . b 1.2
( )
( )
r
Câu 24. [2H3-1.1-2] [THPT Chuyên Hà Tĩnh] Trong không gian Oxyz , cho u = ( 1; − 2;3) ,
r
v = ( 2;3; − 1) , α là góc giữa hai vectơ. Chọn mệnh đề đúng.
B. 2 cot α + cos α = 0 .
A. 2sin α − cos α = 3 − 1 .
C. 2sin α + tan α = 0 .
D. sin α + cos α = 1 + 3 .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
rr
r r
u.v
2−6−3
1
= − ⇒ α = 120ο .
Ta có cos α = cos u; v = r r =
2
14. 14
u.v
( )
(
)
3
+ − 3 =0.
2
Câu 25. [2H3-1.1-2] [THPT Quế Võ 1] Cho A ( 2; 1; − 1) và ( P ) : x + 2 y − 2 z + 3 = 0 . Gọi d là đường
Vậy 2sin α + tan α = 2.
thẳng đi qua A và vuông góc với ( P ) . Tìm tọa độ M thuộc d sao cho OM = 3 .
5 1 1
5 1 1
A. ( 1; −1; −1) ; ; ; − ÷.
B. ( 1; −1; 1) ; ; ; − ÷.
3 3 3
3 3 3
5 1 1
C. ( 1; −1; −1) ; ; ; ÷.
3 3 3
5 1 1
D. ( 1; −1; −1) ; ; − ; ÷.
3 3 3
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Ta có: Phương trình đường thẳng d :
x − 2 y −1 z +1
=
=
.
1
2
−2
1
Lấy điểm M ( 2 + t ;1 + 2t ; −1 − 2t ) ∈ ( d ) . Theo đề, OM = 3 ⇒ t = −1 ∨ t = − .
3
5
1
1
Vậy M 1 ( 1; −1;1) ; M 2 ; ; − ÷.
3 3 3
x −1 y + 2 z +1
=
=
Câu 26. [2H3-1.1-2] [THPT Quế Vân 2] Cho đường thẳng d :
và điểm
2
1
−3
A ( 2; −5; −6 ) . Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên d . Tọa độ của H là.
A. H ( −1; −3; 2 )
B. H ( −3; −1; 4 ) .
C. H ( 3; −1; −4 )
D. H ( −3;1;4 )
.
.
.
Hướng dẫn giải
Chọn C.
uu
r
Ta có ud = ( 2;1; −3) .
TRANG 9
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
uuur
Vì H ∈ d nên H ( 1 + 2t ; −2 + t ; −1 − 3t ) và AH = ( −1 + 2t ;3 + t ;5 − 3t ) . .
uuur uu
r
AH ⊥ d ⇔ AH ⊥ ud .
uuur uu
r
⇔ AH .ud = 0
⇔ 2 ( −1 + 2t ) + 1( 3 + t ) − 3 ( 5 − 3t ) = 0 .
⇔ 14t − 14 = 0 ⇔ t = 1.
Tọa độ của H là H ( 3; −1; −4 ) . .
Câu 27. [2H3-1.1-2] [THPT chuyên Vĩnh Phúc lần 5] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai
điểm A ( a; b; c ) ; B ( m; n; p ) . Điều kiện để A, B nằm về hai phía của mặt phẳng ( Oyz ) là:
A. cp < 0 .
B. bn < 0 .
C. am < 0 .
Hướng dẫn giải
D. c + p < 0 .
Chọn C.
Ta có phương trình mặt phẳng ( Oyz ) là x = 0. .
Do vậy A và B nằm về hai phía của mặt phẳng ( Oyz ) khi và chỉ khi hoành độ của điểm A và
hoành độ của điểm B trái dấu. Điều này xảy ra khi am < 0. .
Câu 28. [2H3-1.1-2] [THPT Trần Cao Vân - Khánh Hòa] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho
r
r
r
ba vec tơ a = ( −1;1;0 ) , b = ( 1;1; 0 ) , c = ( 1;1;1) . Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
r
r
rr
rr
A. b.c = 0 .
B. c = 3 .
C. a = 2 .
D. a.b = 0 .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
rr
b.c = 2 .
Câu 29. [2H3-1.1-2] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai
r
r
r
r r r r
véc tơ a = (3; 0; 2) , c = (1; −1; 0) . Tìm tọa độ của véc tơ b thỏa mãn biểu thức 2b − a + 4c = 0 .
−1
−1
1
−1
A. ( ; 2;1) .
B. ( ; 2; −1) .
C. ( ; −2; −1) .
D. ( ; −2;1) .
2
2
2
2
Hướng dẫn giải
Chọn A.
r 1r r
1
b = a − 2c = (− ; 2;1) .
2
2
Câu 30. [2H3-1.1-2] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba
r
r
r
vectơ a = (−1;1;0) , b = (1;1; 0) và c = (1;1;1) . Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào đúng?
r r
r
r
2
c
os(
b
, c) =
A.
.
B. a và b cùng phương.
6
rr
r r r r
C. a.c = 1 .
D. a + b + c = 0 .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Câu 31. [2H3-1.1-2] [THPT Quảng Xương 1 lần 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba
điểm A ( 2; −1;5 ) , B ( 5; −5;7 ) và M (x; y;1) . Với giá trị nào của x và y thì 3 điểm A, B, M
thẳng hàng?
A. x = 4 và y = 7 .
B. x = 4 và y = −7 .
C. x = −4 và y = 7 .
D. x = −4 và y = −7 .
TRANG 10
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
Hướng dẫn giải
Chọn C.
uuur
uuuu
r
AB = k AM ⇒ x = −4; y = 7 .
Câu 32. [2H3-1.1-2] [Sở GD&ĐT Bình Phước] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho tam
giác ABC biết A(1; −2; 4), B (2;3; −5), C (3; −4;1) . Tìm toạ độ trọng tâm G của tam giác ABC ?
G (2; −1;0) .
A. G (−2;1;0) .
x A + xB + xC
=2
xG =
3
x A + xB + xC = 3xG
y + yB + yC
= −1 ⇒ G ( 2; −1;0 ) .
B. Ta có y A + yB + yC = 3 yG ⇔ yG = A
3
z + z + z = 3z
G
A B C
z A + z B + zC
=0
zG =
3
C. G (18; −9;0) .
D. G (6; −3;0) .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Câu 33. [2H3-1.1-2] [TTGDTX Cam Ranh - Khánh Hòa] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho
hai điểm A ( 1;0;1) và B ( 4;6; −2 ) . Điểm nào thuộc đoạn AB trong 4 điểm sau?
A. P ( 7;12;5 ) .
B. M ( 2; −6; −5 ) .
C. N ( −2; −6;4 ) .
D. Q ( 2;2;0 ) .
Hướng dẫn giải
Chọn D.
uuur
uuu
r
Giả sử C thuộc đoạn AB ⇒ AC = k AB, ( 0 < k < 1) .
uuu
r
uuuu
r
uuur
uuur
uuu
r
Ta có: AB ( 3;6; −3) , AM ( 1; −6; −6 ) , AN ( −3; −6;3) , AQ ( 1;2; −1) , AP ( 6;12;4 ) .
Do đó chỉ có Q thuộc đoạn AB .
Câu 34. [2H3-1.1-2] [TTGDTX Cam Ranh - Khánh Hòa] Cho 4 điểm
A ( 1;2; −2 ) ; B ( 2;2;0 ) ; C ( 0;5 − 1) ; D ( 3;2; x ) . Gọi G là trọng tâm tam giác ABC .Tính giá trị
uuuu
r uuur
của biểu thức f = GC.GD .
A. f = 1 .
B. f = x − 4 .
C. f = −4 .
D. f = x − 3 .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
uuur
uuur
G là trọng tâm tam giác ABC ⇒ G ( 1;3; −1) . ⇒ GC ( −1;2;0 ) , GD ( 2; −1; x + 1) .
uuur uuur
Ta có f = GC.GD = 2. ( −1) + ( −1) .2 = −4 .
Câu 35. [2H3-1.1-2] [THPT chuyên Lê Quý Đôn] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho
hình hộp ABCD. A′B′C ′D′ . Biết tọa độ các đỉnh A ( −3; 2;1) , C ( 4; 2;0 ) , B′ ( −2;1;1) , D′ ( 3;5; 4 )
. Tìm tọa độ điểm A′ của hình hộp.
TRANG 11
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
A. A′ ( − 3;3;3 )
.
PHƯƠNG PHÁP
B. A′ ( − 3; − 3; − 3) .
C. A′ ( − 3; − 3;3) .
D. A′ ( − 3;3;1) .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Gọi A′ ( x1 ; y1 ; z1 ) , C ′ ( x2 ; y2 ; z2 ) .
5
Tâm của hình bình hành A′B′C ′D′ là I 1;3; ÷.
2
.
x1 + x2 = 1
Do I là trung điểm của A′C ′ nên y1 + y2 = 6 .
z + z = 5
1 2
uuur
uuuur
Ta có AC = ( 7;0; −1) và A′C ′ = ( x2 − x1 ; y2 − y1 ; z2 − z1 ) .
x2 − x1 = 7
Do ACC ′A′ la hình bình hành nên y2 − y1 = 0 .
z − z = −1
2 1
Xét các hệ phương trình:
x1 + x2 = 1
x = −3
y1 + y2 = 6
y = 3
⇔ 1
⇔ 1
.
.
x2 − x1 = 7
x2 = 4
y2 − y1 = 0
y2 = 3
z1 + z2 = 5
z = 3
⇔ 1
.
z2 − z1 = −1 z2 = 2
Vậy A′ ( −3;3;3) .
Câu 36. [2H3-1.1-2] [BTN 164] Trong không gian cho ba điểm A ( 5; − 2; 0 ) , B ( −2; 3; 0 ) và
C ( 0; 2; 3) . Trọng tâm G của tam giác ABC có tọa độ:
A. ( 1;1;1) .
B. ( 1;1; −2 ) .
C. ( 1; 2;1) .
D. ( 2;0; −1) .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
A = ( 5; −2;0 )
Ta có: B = ( −2;3;0 ) ⇒ G = ( 1;1;1) .
C = ( 0; 2;3)
r
r
Câu 37. [2H3-1.1-2] [BTN 164] Cho a = ( −2 ; 0; 1) , b = ( 1; 3; − 2 ) . Trong các khẳng định sau khẳng
định nào đúng:
r r
A. a, b = ( −1; − 1; 2 ) .
r r
C. a, b = ( 1; 1; − 2 ) .
r
B. a,
r
D. a,
r
b = ( 3; 3; − 6 ) .
r
b = ( −3; − 3; − 6 )
.
TRANG 12
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
Hướng dẫn giải
Chọn D.
r
r
Với các vectơ a = ( −2;0;1) , b = ( 1;3; −2 ) .
r r 0 1 1 −2 −2 0
;
;
* a, b =
÷ = ( −3; −3; −6 ) .
3
−
2
−
2
1
1
3
r r
Vậy a, b = ( −3; −3; −6 ) .
Sử dụng MTCT: bấm Mode 8 máy hiện ra:
.
Bấm tiếp 1 1 (chọn chế độ nhập vectơ A trong không gian).
.
Sau đó tiếp tục nhập vectơ B, bấm mode 8 máy hiện ra:
.
Bấm tiếp 2 1 (chọn chế độ nhập vectơ B trong không gian):
.
Sau đó thoát ra màn hình bằng phím On, bấm Shift 5 3 để gọi vectơ A:
.
Tiếp tục bấm Shift 5 4 để gọi vectơ B, lúc này màn hình:
TRANG 13
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
.
Bấm = để hiện kết quả:
.
Chú ý: Luyện tập thành thạo sẽ không mất tới 30s.
Câu 38. [2H3-1.1-2] [THPT Thanh Thủy] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm
uuur uuur
A ( 3;2;1) , B ( −1;3; 2 ) ,C ( 2; 4; −3 ) . Tính tích vô hướng AB. AC .
uuur uuur
uuur uuur
uuur uuur
uuur uuur
A. AB. AC = −6 .
B. AB. AC = −4 .
C. AB. AC = 2 .
D. AB. AC = 4 .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
uuu
r
uuur
uuur uuur
AB = ( −4;1;1) , AC = ( −1; 2; −4 ) ; AB. AC = 4 + 2 − 4 = 2 .
Câu 39. [2H3-1.1-2] [THPT TH Cao Nguyên] Hai điểm M và M ' phân biệt và đối xứng nhau qua
mặt phẳng (Oxy ) . Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Hai điểm M và M ' có cùng tung độ và cao độ.
B. Hai điểm M và M ' có cùng hoành độ và cao độ
.
C. Hai điểm M và M ' có hoành độ đối nhau
.
D. Hai điểm M và M ' có cùng hoành độ và tung độ.
Hướng dẫn giải
Chọn D.
“Hai điểm M và M ' có cùng hoành độ và tung độ” là MĐ đúng.
Câu 40. [2H3-1.1-2] [THPT Nguyễn Huệ-Huế] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho ba
điểm A ( 1; 2; − 1) , B ( 2; − 1; 3) , C ( −3; 5;1) . Tìm tọa độ điểm D sao cho tứ giác ABCD là hình
bình hành.
A. D ( −4; 8; − 3) .
B. D ( −2; 2; 5 ) .
C. D ( −4; 8; − 5 ) .
D. D ( −2; 8; − 3) .
Hướng dẫn giải
Chọn A.
x D − 1 = −5
uuur uuur
Ta có: AD = BC ⇔ ( xD − 1; yD − 2; z D + 1) = ( −5;6; −2 ) ⇔ yD − 2 = 6 ⇒ D ( −4;8; −3) .
z + 1 = −2
D
Câu 41. [2H3-1.1-2] [THPT Chuyên NBK(QN)] Trong không gian Oxyz , cho điểm A ( 4;1; − 2 ) . Tọa
độ điểm đối xứng với A qua mặt phẳng ( Oxz ) là.
TRANG 14
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
A. A′ ( 4;1; 2 ) .
PHƯƠNG PHÁP
B. A′ ( 4; − 1; 2 ) .
C. A′ ( 4; − 1; − 2 ) .
D. A′ ( −4; − 1; 2 ) .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Hình chiếu của A lên mặt phẳng ( Oxz ) là H ( 4; 0; −2 ) .
⇒ tọa độ điểm đối xứng là A′ ( 4; −1; −2 ) .
r
Câu 42. [2H3-1.1-2] [THPT Chuyên NBK(QN)] Cho ba vectơ không đồng phẳng a = ( 1; 2; 3) ,
r
r
ur
b = ( −1; − 3;1) , c = ( 2; − 1; 4 ) . Khi đó vectơ d = ( −3; − 4; 5 ) phân tích theo ba vectơ không
r r r
đồng phẳng a , b , c là.
ur
r r r
ur
r r r
ur r r r
ur
r r r
A. d = 2a + 3b + c .
B. d = 2a + 3b − c .
C. d = a + 3b − c .
D. d = 2a − 3b − c .
Hướng dẫn giải
Chọn B.
x − y + 2 z = −3
x = 2
ur
r r r
ur
r
r
r
Giả sử ta có: d = x.a + y.b + z.c ⇔ 2 x − 3 y − z = −4 ⇔ y = 3 ⇒ d = 2a + 3b − c .
3 x + y + 4 z = 5
z = −1
Câu 43. [2H3-1.1-2] [THPT Kim Liên-HN] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho ba điểm
uuur
uuu
r uuu
r
A ( 3; 2;1) , B ( 1; - 1; 2) , C ( 1; 2; - 1) . Tìm tọa độ điểm M thỏa mãn OM = 2 AB - AC .
A. M ( - 2;6; - 4) .
B. M ( - 2; - 6; 4) .
C. M ( 5;5;0) .
D. M ( 2; - 6; 4) .
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Ta có:
uuu
r
uuu
r
AB = ( - 2; - 3;1) Þ 2 AB = ( - 4; - 6; 2)
.
uuu
r
uuu
r
AC = ( - 2;0; - 2) Þ - AC = ( 2;0; 2)
uuur
Þ OM = ( - 2; - 6; 4) Þ M ( - 2; - 6; 4) .
Câu 44. [2H3-1.1-2] [BTN 171] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho bốn vecto
r
r
r
r
r
r b r
a = ( 2;0;3) , b = ( −3; −18;0 ) , c = ( 2;0; −2 ) và x = 2a − + 3c . Trong các bộ số sau, bộ số nào là
3
r
tọa độ của x ?
A. ( 0; −2;3) .
B. ( −3; 2;0 ) .
C. ( 3; −2;0 ) .
D. ( 3; −2;1) .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
r
r
2a = ( 4;0;6 )
a = ( 2;0;3)
r
r
b
Ta có: b = ( −3; −18;0 ) ⇒ − = ( −1; −6;0 ) .
r
r3
c
=
2;0;
−
2
(
)
3c = ( 6;0; −6 )
r
r
r
r b r
⇒ x = 2a − + 3c = ( 3; −2;0 ) . Vậy x = ( 3; −2;0 ) .
3
Câu 45. [2H3-1.1-2] [BTN 167] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba vectơ:
r
r
r
r r r
a = ( −2; 0; 3) , b = ( 0; 4; − 1) , c = ( m − 2; m 2 ; 5 ) . Tính m để a, b, c đồng phẳng?
TRANG 15
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
A. m = −2 ∨ m = 4 .
PHƯƠNG PHÁP
B. m = 2 ∨ m = 4 .
C. m = −2 ∨ m = −4 .
Hướng dẫn giải
D. m = 2 ∨ m = −4 .
Chọn C.
r r r
a, b, c đồng phẳng
r r r
m = −2
⇔ a, b .c = 0 ⇔ −12 ( m − 2 ) − 2m 2 − 40 = 0 ⇔ m 2 + 6m + 8 = 0 ⇔
.
m = −4
r
r
Câu 46. [2H3-1.1-2] [BTN 166] Trong không gian Oxyz , cho hai vector a = ( a1 , a2 , a3 ) , b = ( b1 , b2 , b3 )
r
r
r
r
khác 0 . Tích hữu hướng của a và b và c . Câu nào sau đây đúng?
r
r
A. c = ( a3b1 − a1b3 , a1b2 − a2b1 , a2b3 − a3b1 ) .
B. c = ( a2b3 − a3b2 , a3b1 − a1bb , a1b2 − a2b1 ) .
r
r
C. c = ( a1b3 − a2b1 , a2b3 − a3b2 , a3b1 − a1b3 ) .
D. c = ( a1b3 − a3b1 , a2b2 − a1b2 , a3b2 − a2b3 ) .
Hướng dẫn giải
Chọn B.
r r a2
Ta có: a; b =
b2
a2
÷ = ( a2b3 − a3b2 , a3b1 − a1b3 , a1b2 − a2b1 ) .
b2
r
r
Câu 47. [2H3-1.1-2] [BTN 166] Trong không gian Oxyz, cho hai vector a = ( a1 , a2 , a3 ) , b = ( b1 , b2 , b3 )
r r
r
khác 0 . cos a, b là biểu thức nào sau đây?
a3 a3
;
b3 b3
a1 a1
;
b1 b1
( )
A.
a1b1 + a2b2 + a3b3
r r
.
a.b
B.
a1b3 + a2b1 + a3b2
r r
.
a.b
C.
a1b1 + a2b2 + a3b1
r r
.
a.b
D.
a1b2 + a2b3 + a3b1
r r
.
a.b
Hướng dẫn giải
Chọn A.
rr
r r
a1b1 + a2b2 + a3b3
a.b
r r
Ta có cos a, b = r r =
.
a.b
a.b
( )
Câu 48. [2H3-1.1-2] [THPT chuyên Vĩnh Phúc lần 5] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai
điểm A ( a; b; c ) ; B ( m; n; p ) . Điều kiện để A, B nằm về hai phía của mặt phẳng ( Oyz ) là:
A. cp < 0 .
B. bn < 0 .
C. am < 0 .
Hướng dẫn giải
D. c + p < 0 .
Chọn C.
Ta có phương trình mặt phẳng ( Oyz ) là x = 0. .
Do vậy A và B nằm về hai phía của mặt phẳng ( Oyz ) khi và chỉ khi hoành độ của điểm A và
hoành độ của điểm B trái dấu. Điều này xảy ra khi am < 0. .
Câu 49. [2H3-1.1-2] [THPT Hoàng Văn Thụ (Hòa Bình)] Trong không gian Oxyz cho hai véctơ
r
r
u = ( 1; − 2;1) và v = ( −2;1;1) , góc giữa hai vectơ đã cho bằng.
A.
2π
.
3
B.
π
.
3
5π
.
6
Hướng dẫn giải
C.
D.
π
.
6
Chọn A.
TRANG 16
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
rr
r r
r r 2π
u.v
−3
1
cos u; v = r r =
= − ⇒ u; v =
.
2
3
6. 6
u.v
( )
( )
r
Câu 50. [2H3-1.1-2] [THPT Chuyên Hà Tĩnh] Trong không gian Oxyz , cho u = ( 1; − 2;3) ,
r
v = ( 2;3; − 1) , α là góc giữa hai vectơ. Chọn mệnh đề đúng.
B. 2 cot α + cos α = 0 .
A. 2sin α − cos α = 3 − 1 .
C. 2sin α + tan α = 0 .
D. sin α + cos α = 1 + 3 .
Hướng dẫn giải
Chọn C.
rr
r r
u.v
2−6−3
1
= − ⇒ α = 120ο .
Ta có cos α = cos u; v = r r =
2
14. 14
u.v
( )
Vậy 2sin α + tan α = 2.
(
)
3
+ − 3 =0.
2
Câu 51. [2H3-1.1-2] [THPT Hai Bà Trưng- Huế] Trong không gian Oxyz , cho ba vectơ:
r
r 1r
r
r
r
r
,
,
.
Tọa
độ
vectơ
x = 4a - b + 3c là.
a = (2;- 5;3) b = ( 0;2;- 1) c = ( 1;7;2)
3
r æ
r
æ 121 17ö
1 1 ö
÷
ç
÷
÷
;
;18
x
=
5;; ÷
ç
ç
A. x = ç
.
B.
.
÷
÷
ç
ç
÷
÷
3 3ø
è3 3 ø
è
r æ 1 55ö
÷
11; ; ÷
ç
C. x = ç
÷
ç
÷.
è 3 3ø
r æ 5 53ö
÷
11; ; ÷
ç
D. x = ç
.
÷
ç
÷
è 3 3ø
Hướng dẫn giải
Chọn C.
r
r
1r æ
2 1ö
÷
ç
÷
b
=
0;
;
ç
, 3c = ( 3;21;6) .
4a = (8;- 20;12) ,
÷
÷
ç
3
3 3ø
è
r
r 1r
r æ 1 55ö
÷
x = 4a - b + 3c = ç
ç11; ; ÷
÷
÷.
ç
3
è 3 3ø
Câu 52. [2H3-1.1-2] [THPT Hai Bà Trưng- Huế] Trong không gian Oxyz , cho hai véc tơ
r
r
r
r
r
a = ( 2;1;- 2) , b = 0;- 2; 2 . Tất cả giá trị của m để hai véc tơ u = 2a + 3mb và
r
r r
v = ma - b vuông là:
(
A. ±26 + 2 .
6
)
B. 26 ± 2 .
6
C. 11 2 ± 26 .
18
Hướng dẫn giải
D. ± 26 + 2 .
6
Chọn D.
r
r
r
Ta có: u = 2a + 3mb = 2;2 - 3m 2;- 4 + 3m 2 và
r
r r
v = ma - b = 2m;m + 2;- 2m - 2 .
(
(
)
)
TRANG 17
TÀI LIỆU ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN TOÁN
PHƯƠNG PHÁP
rr
. = 0 Û 4m + 2 - 3m 2 m + 2 + - 4 + 3m 2 - 2m Khi đó: uv
(
Û 9m2 2 - 6m - 6 2 = 0 Û m =
)(
) (
)(
)
2 = 0.
± 26 + 2 .
6
Câu 53. [2H3-1.1-2] [THPT Hai Bà Trưng- Huế] Trong không gian Oxyz , cho hình hộp
ABCD.A ¢B ¢C ¢
D ¢ có A ( 1;1;- 6) , B ( 0;0;- 2) , C ( - 5;1;2) và D ¢( 2;1;- 1) . Thể tích khối hộp
đã cho bằng.
A. 19.
B. 38.
C. 12.
Hướng dẫn giải
D. 42.
Chọn B.
uuur uuur uuuu
r
é
ù
Thể tích khối hộp đa cho V = 6VABCD ¢ = êAB, AC ú.AD ¢.
ë
û
uuur
uuur
uuuu
r
Ta có: AB = ( - 1;- 1;4) , AC = ( - 6;0;8) và AD ¢= ( 1;0;5) .
uuur uuur
uuur uuur uuuu
r
é
ù
é
ù
Do đó: êAB, AC ú= ( - 8;- 16;- 6) . Suy ra êAB, AC ú.AD ¢= - 38 . Vậy V = 38.
ë
û
ë
û
TRANG 18