Câu 1: (Chuyên Đại Học Vinh) Trong không gian Oxyz, một véctơ chỉ phương của
�x 2t
�
: �y 1 t
�z 1
�
đường thẳng
uu
r
m 2; 1;1
A.
là
r
v 2; 1;0
B.
C.
r
u 2;1;1
D.
r
n 2; 1;0
Đáp án D
Phương pháp:
�x x 0 at
�
: �y y0 bt .
�z z ct
� 0
+ Cho phương trình đường thẳng
Khi đó ta biết đường thẳng đi qua
r
M x 0 ; y0
u a; b;c
điểm
và có vVTCP
.
r
ku k ��
+ Chú ý: Véc tơ là một VTCP của thì
cũng là một VTCP của .
Cách giải:
Ta có VTCP của là:
r
r
u 2;1;0 � n 2; 1;0
Câu 2: (Chuyên Đại Học Vinh) Trong
cũng là một VTCP của
không gian Oxyz, cho điểm
M 1; 2;3 .
Hình
chiếu của M lên trục Oy là điểm
A.
S 0;0;3
B.
R 1;0;0
C.
Q 0; 2;0
D.
P 1;0;3
Đáp ánC
Phương pháp: Điểm
M a; b;c
M1 a;0;0 , M 2 0; b;0
và
có hình chiếu trên trục Ox, Oy, Oz lần lượt là:
M 3 0;0;c
.
Cách giải: Hình chiếu của M lên trục Oy là
Q 0; 2;0
Câu 3: (Chuyên Đại Học Vinh)Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng
và
: x 2y z 1 0
: 2x 4y mz 2 0.
:
x 2y z 1 0
và
và
: 2x 4y mz 2 0.
Tìm m để hai mặt phẳng
song song với nhau.
A. m 1
Đáp án B
C. m 2
B. Không tồn tại m
D. m 2
Phương pháp:
Cho
hai
/ / �
mặt
�
: a1x b1y c1z d1 0
�
.
�
: a 2 x b2 y c2z d 2 0
�
phẳng:
Khi
đó
a1 b1 c1 d1
�
a 2 b 2 c2 d 2
Cách giải:
m2
�
2 4 m 2
� ��
� m ��
/ /
m
�
2
1
2
1
1
�
Để
thì
Câu 4:(Chuyên Đại Học Vinh) Trong không gian Oxyz, cho điểm
phẳng
M 1; 0; 1 .
Mặt
đi qua M và chứa trục Ox có phương trình là
A. x z 0
Đáp án C
B. y z 1 0
C. y 0
D. x y z 0
Phương pháp:
+) Phương trình đường thẳng đi điểm
M x 0 ; y0 ; z0
và có VTPT
r
n a; b; c
có phương
trình:
a x x 0 b y y 0 c z z 0 0.
r
r r
r r
�
�
n
u,
� v�
+) Hai vecto u; v cùng thuộc một mặt phẳng thì mặt phẳng đó có VTPT là:
Cách giải:
uur
uuuu
r uuur
OM; u O x �
chưa điểm M và trục Ox nên nhận n �
�
�là một VTPT.
Mặt phẳng
uuuu
r
�
uur uuuu
r uuur
OM 1;0; 1
�
�
�
�
n
OM;
u
u
u
r
�
� u O x �
u
1;0;
0
�Ox
Mà �
0
0
1
0
;
1
0
1
1
;
1
1
0
0
0; 1; 0
đi qua điểm M 1;0; 1 � : y y 0 0 � y 0
Kết hợp với
Câu 5: (Chuyên Đại Học Vinh) Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng
d:
x 1 y 2 z 3
1
2
1 và mặt phẳng
: x y z 2 0. Trong các đường thẳng sau, đường thẳng nào nằm trong mặt phẳng
, đồng thời vuông góc và cắt đường d?
A.
C.
3 :
x 5 y 2 z 5
3
2
1
2 :
x 2 y4 z4
1
2
3
B.
D.
1 :
x2 y4 z4
3
2
1
4 :
x 1 y 1 z
3
2 1
Đáp án A
Phương pháp:
Gọi đường thẳng cần tìm là d’
A d � � A �d '.
Gọi
Tìm tọa độ điểm A.
uur uur uuur
nd' �
u d ; n �
�
�là 1 VTCP của đường phẳng d’
Cách giải:
Gọi d’ là đường thẳng cần tìm, gọi
Ta có
Mà
A d � � A �d '
�x 1 t
�
d : �y 2 2t t �� � A t 1; 2t 2; t 3
�
z 3 t
�
A � � t 1 2t 2 t 3 2 0 � A 2; 4; 4
uur
�
u
uur uuur
� d 1; 2;1
�
��
u
�uuur
�d ; n � 3; 2; 1
n
1;1;
1
�
Lại có �
là một VTCP của d’
Kết hợp với d’ qua
A 2; 4; 4 � d :
x2 y4 z4
x 5 y 2 z 5
�
3
2
1
3
2
1
Câu 6:(Chuyên Đại Học Vinh) Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng
: x z 3 0
M 1;1;1
: x z 3 0
M 1;1;1
và điểm
. Gọi A là điểm thuộc tia Oz, B là hình chiếu của A
. Biết rằng tam giác MAB cân tại M. Diện tích của tam giác MAB bằng
lên
3 123
2
A.
3 3
C. 2
B. 6 3
D. 3 3
Đáp án C
Phương pháp:
+) Gọi
A 0;0;a , a 0
viết phương trình đường thẳng AB đi qua A và vuông góc với
+)
B AB �
tìm tọa độ điểm B theo a.
+) Tam giác MAB cân tại M � MA MB, tìm a.
r uuur
1 uuuu
SMAB �
MA;
MB�
�
2�
+) Sử dụng công thức tính diện tích
Cách giải:
Gọi
A 0;0;a a 0 ,
Mà
B AB � � B t;0;a t
vì
AB mp �
Phương trình đường thẳng
B �mp � t a t 3 0 � t
và
uuuu
r
�
AM 1;1;;1 a
�a 3 a 3 � �
B�
;0;
r � a 1 5 a �
�� �uuuu
2 � �
�2
BM �
;1;
�
2
2 �
�
�
Khi đó
AM BM � AM BM � 2 1 a
2
2
2
a 1
1
2a 2 8a 26
� a 2a 2
4
2
2
� 2a 18 � a 9 � a 3 a 0
uuuu
r
�
uuuu
r uuuu
r
�AM 1;1; 2
� 3;3;3
� �uuuu
��
AM;
BM
r
�
�
BM
2;1;1
�
2
�x t
AB : �
�y 0
�
z at
�
2
5 a
4
2
a 3
2
Vậy diện tích tam giác MAB là
SMAB
r uuur 3 3
1 uuuu
MA; MB
2
2
Câu 7: (Chuyên Đại Học Vinh) Trong không gian Oxyz, cho hai điểm
A 10;6; 2 , B 5;10; 9
mặt phẳng
và mặt phẳng
: 2x 2y z 12 0. Điểm
M di động trên
sao cho MA, MB luôn tạo với các góc bằng nhau. Biết rằng M luôn
thuộc một đường tròn
9
A. 2
cố định. Hoành độ của tâm đường tròn bằng
C. 10
B. 2
D. 4
Đáp án B
Phương pháp:
+) Gọi
M x; y; z �
uuuu
r uuuu
r
AM;
BM
tọa độ các véc tơ
+) Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của A,B lên
, có AMH BMK
+) Tính sin các góc AMH; BMHK và suy ra đẳng thức. Tìm quỹ tích điểm M là một
đường tròn.
+) Tính tâm của đường tròn quỹ tích đó.
Cách giải:
Gọi
uuuu
r
uuuu
r
M x; y; z � AM x 10; y 6; z 2 ; BM x 5; y 10; z 9
Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của A, B lên
AH d A; P
2.10 2.6 2 12
22 22 12
, có AMH BMK
6; BK d B; P
2.5 2.10 9 12
22 22 12
AH
�
sin AMH
�
�
MA � AH BK � MA 2MB � MA 2 4MB2
�
BK
MA MB
�
sin BMK
MB
Khi đó �
Suy ra
x 10
2
2
2
2
2
2
y 6 z 2 4 �
x 5 y 10 z 9 �
�
�
2
� x 2 y2 z 2
2
2
20
68
68
� 10 � � 34 � � 34 �
x y z 228 0 � S : �
x � �y � �
z � 40
3
3
3
� 3� � 3 � � 3 �
10 34 34 �
�
I� ; ;
�
có tâm �3 3 3 �
Vậy
M � C
là giao tuyến của
và S � Tâm K của C là hình chiếu của
10 34 34 �
�
I� ; ;
�
�3 3 3 �trên mặt phẳng .
� 10
�x 3 2t
�
� 34
�y 2t
� 3
34
�
�z 3 t
Phương trình đương thẳng đi qua I và vuông góc với
có dạng �
10
34
34 �
10
�
�
� �34
� � 34 �
� K � 2t; 2t ' t �
, K � � 2 � 2t � 2 � 2t � �
t � 12 0
3
3
�3
�
�3
� �3
�� 3
�
2
� 9t 6 0 � t � K 2;10; 12 � x K 2
3
Câu 8: (Chuyên Đại Học Vinh) Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng
: 2x y 2z 2 0,
d:
đường thẳng
�1
�
x 1 y 2 z 3
A � ;1;1�
�. Gọi là đường thẳng nằm trong mặt phẳng
1
2
2 và điểm �2
, song song với d đồng thời cách d một khoảng bằng 3. Đường thẳng
phẳng (Oxy) tại điểm B. Độ dài đoạn thẳng AB bằng
7
A. 3
7
B. 2
Đáp án B
Phương pháp:
+) Kiểm tra
d �
C.
21
2
3
D. 2
cắt mặt
+) Gọi
B � O xy � B a; b;0 � B � ,
thay tọa độ điểm B vào phương trình
� 1 phương trình 2 ẩn a, b.
+)
d / / � d d ; d B; d 3.
d B; d
uuuu
r uur
�
�
BM;
� ud �
,
uur
ud
Sử dụng công thức tính khoảng cách
lập được 1 phương trình 2 ẩn chứa a, b.
+) Giải hệ phương trình tìm a,b => Toạn độ điểm B => Độ dài AB.
Dế thấy
Ta có
d
và
1; 2; 3 � � d �
B � O xy � B a; b;0
mà
B � � � 2a b 2 0 � b 2 2a
d / / � d d ; d B; d 3
M 0;0; 1
Lại có
. Đường thẳng d đi qua
, có
uur
u d 1; 2; 2
uuuu
r
uuuu
r r
�
BM a; b; 1 � �
BM;
� u � 2b 2; 1 2a; 2a b
Do đó
d B; d
uuuu
r uur
�
�
BM;
� ud �
uur
ud
2b 2
2
1 2a 2a b
2
3
2
3
� 2b 2 1 2a 2a b 81 � 2 4a 1 2a 4a 2 81
2
� 1 2a
Vậy
AB
2
2
2
2
2
2
�
a 1
�
� B 1; 4;0
�
�
1 2a 3
a 1 �
�
�
�b 4
9� �
��
�
�
1 2a 3
a2
a2
�
�
�
�
� B 2; 2;0
�
�b 2
�
7
2
Câu9: (Chuyên ĐH Sư Phạm Hà Nội) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hình
A 0;0;0 , B 1;0;0 , D 0;1;0
A ' 0;0;1 .
lập phương ABCD.A’B’C’D’ có
và
Khoảng
cách giữa AC và B’D là
1
1
.
.
6
3
A.
B.
C. 1.
D. 2.
Đáp án B.
Gọi K AC �BD. Gọi H là hình chiếu của K lên B’D. Khi đó KH là
đường vuông góc chung của 2 đường thẳng AC và B’D
KH BB'
KH
1
2 1
6
�
� KH
.
.
KD B'D
2
6
2
3
3
2
Ta có:
Câu 10:(Chuyên ĐH Sư Phạm Hà Nội) Trong không gian với hệ tọa độ
A 3;0;0 , B 0;0;3 , C 0; 3;0
P : x y z 3 0. Tìm
Oxyz cho
và mặt phẳng
uuuu
r uuur uuur
MA MB MC
trên (P) điểm M sao cho
nhỏ nhất
M 3;3; 3 .
M 3; 3;3 .
M 3; 3;3 .
A.
B.
C.
D.
M 3;3;3 .
Đáp án D.
Gọi
uur Iulà
ur điểm
uur thỏa
r mãn
uur uuu
r r
uur uuur
IA IB IC 0 � IA CB 0 � IA BC 0; 3;3 � I 3;3;3
uuuu
r uuur uuur uuu
r uur uuur uur uuu
r uur uuu
r
MA MB MC MI IA MB IB MI IC MI MI min �
Ta có:
M là hình
P : x y z 3 0, dễ thấy I � P � M I 3;3;3 .
chiếu của I trên
Câu 11: (Chuyên ĐH Sư Phạm Hà Nội) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các
A 0;1; 2 , B 2; 2;0 , C 2;0;1 .
điểm
Mặt phẳng (P) đi qua A, trực tâm H của tam
giác ABC và vuông góc với mặt phẳng ( ABC) có phương trình là
A. 4x 2y z 4 0.
B. 4x 2y z 4 0.
C. 4x 2y z 4 0.
Đáp án C.
Dễ thấy
D. 4x 2y z 4 0.
4.0 2.1 2 4 0suy ra A � P : 4x 2y z 4 0.
Câu 12: (Chuyên ĐH Sư Phạm Hà Nội) Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho
A 1;0;0 , B 0;0; 2 , C 0; 3;0 .
Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC là
14
14
14
.
.
.
A. 3
B. 4
C. 2
D. 14.
Đáp án C.
OA 2 OB2 OC 2
14
�R
.
OA
1,
OB
2,
OC
3
2
2
Vì
và đôi một vuông góc
Câu 13: (Chuyên ĐH Sư Phạm Hà Nội) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các
điểm
A 0;0; 2 , B 4;0;0 .
Mặt cầu (S) có bán kính nhỏ nhất, đi qua O, A, B có tâm là
2�
�4
I � ; 0; �
.
I 2;0; 1 .
I 0; 0; 1 .
I 2;0;0 .
3
3
�
�
A.
B.
C.
D.
Đáp án A.
uuur
uuur
uuur uuur
OA 0;0; 2 , OB 4;0;0
OA.OB
0 � OAB vuông tại O.
Ta có:
suy ra
Do đo, mặt cầu (S) có bán kính R min và đi qua O, A, B có tâm là trung điểm của AB.
I 2;0; 1 .
Vậy tọa độ tâm mặt cầu là
Câu 14:(Chuyên ĐH Sư Phạm Hà Nội) Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho
A 0;0;0 , B 2;0;0 , C 0; 2;0 , A ' 0; 0; 2 .
hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có
Góc giữa
BC’ và A’C bằng
0
0
0
A. 90 .
B. 60 .
C. 30 .
Đáp án A.
� C ' 0; 2; 2 .
Vì ABC.A’B’C’
là lăng trụuu
đứng,
uuuu
r
uuur đáy là tam giác
uuuu
rvuông
uuuur cân
A 'C ' 0; 2; 2 � BC '.A 'C 0 � BC ' A 'C.
BC ' 2; 2; 2
Ta có
và
Câu 15: (Chuyên Lam Sơn-Thanh Hóa 2018)Trong không gian với hệ trục tọa độ
Oxyz, mặt phẳng đi qua các điểm
A 2;0;0 ; B 0;3;0 , C 0;0; 4
có phương trình là:
A. 6x 4y 3z 12 0
B. 6x 4y 3z 0
C. 6x 4y 3z 12 0
D. 6x 4y 3z 24 0
Đáp án C
ABC là
Phương trình mặt phẳng đoạn chắn của
Do đó
x y z
1
2 3 4
ABC : 6x 4y 3z 12 0
Câu 16: (Chuyên Lam Sơn-Thanh Hóa 2018)Trong không gian với hệ trục tọa độ
Oxyz, cho mặt cầu
S : x 1
2
y 2 z 3 9
2
2
tâm I và mặt phẳng
P : 2x 2y z 24 0 . Gọi H
là hình chiếu vuông góc của I lên (P). Điểm M thuộc (S) sao cho đoạn MH có độ dài lớn
nhất. Tính tọa độ điểm M.
A.
M 1;0; 4
B.
M 0;1; 2
C.
M 3; 4; 2
D.
M 4;1; 2
Đáp án C
Phương trình đường thẳng
x 1 y 2 z 3
� H IH � P 5; 4; 6
2
2
1
IH :
S
Độ dài MH lớn nhất � M là một trong hai giao điểm của MI và
M 1 2t; 2 2t;3 t � S � 4t 2 4t 2 t 2 9 � t �
1
Suy ra MI �MH , gọi
�
M1 3; 4; 2 � M 2 H 12
�
MH max
�
M 2 1;0; 4 � M 2 H 34
�
�
Do đó
M
3; 4; 2
M2
Câu 17:(Chuyên Lam Sơn-Thanh Hóa 2018) Trong không gian với hệ trục tọa độ
Oxyz, cho mặt phẳng
P :
x y 2z 3 0
và điểm
I 1;1;0 .
Phương trình mặt cầu
tâm I và tiếp xúc với (P) là:
A.
C.
x 1
2
x 1
2
y 1 z 2
2
y 1 z 2
2
5
6
B.
5
6
D.
x 1
2
y 1 z 2
25
6
x 1
2
y 1 z 2
25
6
2
2
Đáp án B
Ta có:
R d I; P
5
25
2
2
�
x 1 y 1 z 2
6
6
PT mặt cầu là:
Câu 18: (Chuyên Lam Sơn-Thanh Hóa 2018)Trong không gian với hệ trục tọa độ
Oxyz, cho mặt cầu
S : x 2 y2 z 2 2x 6y 4z 2 0,
, P
phẳng vuông góc với
mặt phẳng
song song với giá của vecto
với (S). Lập phương trình mặt phẳng ( P ).
A. 2x y 2z 2 0 và x 2y z 21 0
B. x 2y 2z 3 0 và x 2y z 21 0
C. 2x y 2z 3 0 và 2x y 2z 21 0
D. 2x y 2z 5 0 và x 2y 2z 2 0
Đáp án C
: x 4y z 11 0.
Gọi
r
v 1;6; 2 và P
P là mặt
tiếp xúc
Ta có:
uuur uuur uuur
n P �
n ; n P �
�
� 2; 1; 2 � P : 2x y 2z D 0
Mặt cầu
S có tâm
I 1; 3; 2 ; R 4 � d I; P 4 �
D3
�
4��
D 21
4 1 4
�
9D
Câu 19: (Chuyên Lam Sơn-Thanh Hóa 2018)Trong không gian với hệ trục tọa độ
Oxyz, điểm nào sau đây không thuộc mặt phẳng
P :
x y z 1 0.
A.
Đáp án D
K 0;0;1
B.
J 0;1;0
C.
I 1;0;0
D.
O 0;0;0
Câu 20: (Chuyên Lam Sơn-Thanh Hóa 2018)Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz,
cho hai mặt phẳng
P : 3x 2y 2z 5 0 và Q : 4x 5y z 1 0. Các điểm A, B phân
P
biệt thuộc giao tuyến của hai mặt phẳng
đây?
C.
uu
r
w 3; 2; 2
A.
r
a 4;5; 1
B.
D.
uuur
và Q . AB
cùng phương với vectơ nào sau
r
v 8;11; 23
r
u 8; 11; 23
Đáp án D
uuur uuur uuur
u AB �
n P ; n Q �
�
� 8;11; 23
Ta có:
r
uuur
u
8; 11; 23
Do đó AB phương với véc tơ
Câu 21: (Chuyên Lam Sơn-Thanh Hóa 2018)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
cho mặt cầu
S : x 1
2
y 2 z 3 16
2
2
và các điểm
A 1;0; 2 , B 1; 2; 2 .
Gọi (P) là mặt phẳng đi qua hai điểm A, B sao cho thiết diện của mặt phẳng (P) với mặt
cầu (S) có diện tích nhỏ nhất. Khi viết phương trình (P) dưới dạng ax by cx 3 0.
Tính tổng T a b c.
A. 3
Đáp án B
B. 3
C. 0
D. 2
S : x 1
Xét
2
y 2 z 3 16
2
2
Gọi O là hình chiếu của I trên
mp P .
có tâm
Ta có
I 1; 2;3
, bán kính R 4
Smin � d I; P max � IO max
Khi và chỉ khi IO �IH với H là hình chiếu của I trên AB.
uur
� IH là véc tơ pháp tuyến của mp P mà IA IB � H là trung điểm của AB
uur
� H 0;1; 2 � IH 1; 1; 1 � mp P x y z 3 0
là
Câu 22: (Chuyên Lam Sơn-Thanh Hóa 2018)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
cho các điểm
A 1;0;0 , B 0; 2;0 , C 0;0;3 , D 2; 2;0 .
Có tất cả bao nhiêu mặt phẳng phân biệt đi
qua 3 trong 5 điểm O, A, B, C, D ?
A. 7
B. 5
C. 6
D. 10
Đáp án B
uuur
�
uuur uuur r
�AB 1; 2;0
� AB AD 0 � A, B, D
�uuur
AD 1; 2;0
Ta có �
thẳng hàng
Do đó, 5 điểm O, A, B, C, D tạo thành tứ diện như hình vẽ bên
Vậy có tất cả 5 mặt phẳng cần tìm đó là:
�Mặt phẳng OAC đi qua 3 điểm O, A, C
�Bốn mặt phẳng là các mặt bên của tứ diện O.BCD đi qua 3 điểm trong 5 điểm O,
A, B, C, D
Câu23: ( Chuyên Thái Bình Lần 3-2018)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho
A 1;2; 3 , B 3; 2;9 .
Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có phương trình là:
A. x 3x 10 0.
B. 4x 12z 10 0 C. x 3y 10 0.
D. x 3z 10 0.
Đáp án D.
uuur
I 1; 2;3 , AB 4;0;12
Gọi I là trung điểm của AB. Ta có:
Mặt phẳng trung thực của đoạn thẳng AB có phương trình là:
P : 4 x 1 0 y 2 12 z 3 0 hay P : x 3z 10 0.
Câu 24:( Chuyên Thái Bình Lần 3-2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi H
x 1 y z 2
:
.
M 2;0;1
1
2
1 Tìm tọa độ
hình chiếu vuông góc của
lên đường thẳng
điểm H .
H 2; 2;3 .
H 0; 2;1 .
H 1;0; 2 .
H 1; 4;0 .
A.
B.
C.
D.
Đáp án C.
r
u
1; 2;1 . Phương trình mặt phẳng qua M và nhận ur làm vtpt là:
Vtcp của là:
P :1 x 2 2 y 0 1 z 1 0 hay P : x 2y z 3 0.
P � H � tọa độ của H là nghiệm của hệ phương trình
Khi đó:
�x 1 y z 2
�
2
1 � x 1, y 0, z 2 � H 1; 0; 2 .
�1
�
�x 2y z 3 0
Câu 25:( Chuyên Thái Bình Lần 3-2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho
I 1; 2;3 .
điểm
Phương trình mặt cầu tâm I và tiếp xúc với trục Oy là:
2
2
2
2
2
2
x 1 y 2 z 3 10.
x 1 y 2 z 3 9.
A.
B.
2
2
2
2
2
2
x 1 y 2 z 3 8.
x 1 y 2 z 3 16.
C.
D.
Đáp án A.
uuur
n Oy 0;1;0 .
P : y 2 0
Ta có:
Mặt phẳng (P) qua I và vuông góc với Oy là:
P �Oy E 0; 2;0 � bán kính mặt cầu tâm I và tiếp xúc với trục Oy là:
R IE
1 0
với trục Oy là:
2
2 2 3 0 10 �
x 1
2
2
2
y 2 z 3 10.
2
Phương trình mặt cầu tâm I và tiếp xúc
2
Câu 26:( Chuyên Thái Bình Lần 3-2018) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho
x 1 y 1 z
.
2
1
1 Phương trình
điểm
và đường thẳng d có phương trình
của đường thẳng đi qua điểm, M cắt và vuông góc với đường thẳng d là:
x 2 y 1 z
x 2 y 1 z
.
.
4
2 B. 1
4
2
A. 1
x 2 y 1 z
x 2 y 1 z
.
.
3 2
4
2
C. 1
D. 3
Đáp án A.
uuu
r
I 1 2t; 1 t; t �d
MI 2t 1; t 2; t
Gọi
ta có:
uuu
r uur
r �1 4 2 �
2 uur uuu
MI.u d 4t 2 t 2 t 0 � t � u MI � ; ; �
3
�3 3 3 �
Giải
x 2 y 1 z
d:
.
4
4
2
Suy ra
d:
M 2;1;0
Câu 27: ( Chuyên Thái Bình Lần 3-2018)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho
M 1; 2;3 .
điểm
Gọi (P) là mặt phẳng đi qua điểm Mvà cách gốc tọa độ O một khoảng
lớn nhất, mặt phẳng (P) cắt các trục tọa độ tại các điểm A,B,C. Tính thể tích khối chóp
O.ABC.
1372
686
524
343
.
.
.
.
A. 9
B. 9
C. 3
D. 9
Đáp án B.
Ta có:
d O; P �OM
Dấu bằng xảy ra
� OM P � P :1 x 1 2 y 2 3 z 3 0
� 14 �
� A 14;0;0 ; B 0;7;0 ;C �
0;0; �
� 3�
1
686
� VO.ABC OA.OB.OC
.
6
9
Câu 28:( Chuyên Vĩnh Phúc-Lần 3) Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho
r
r
r
r
a 1; 2;3 .
b
b
a
véctơ
Tìm tọa độ của véctơ biết rằng véctơ ngược hướng với véctơ
P : x 2y 3z 14 0
Hay
và
r
r
b2a
r
b 2; 2;3
A.
r
b 2; 2;3
Đáp án C
B.
r
b 2; 4;6
C.
r
b 2; 4; 6
D.
r
r
b 2a 2; 4; 6
Ta có:
Câu 30:( Chuyên Vĩnh Phúc-Lần 3) Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho hai
A l;0; 3 , B 3; 2; 5 .
điểm
Biết rằng tập hợp các điểm M trong không gian thỏa
2
2
S . Tọa độ tâm I và bán kính R của mặt
mãn đẳng thức AM BM 30 là một mặt cầu
cầu
S là:
A.
I 2; 2; 8 ; R 3
C.
B.
I 1; 1; 4 ; R 3
D.
I 1; 1; 4 ; R 6
I 1; 1; 4 ; R
30
2
Đáp án C
Gọi
I 1; 1; 4 ; AB2 24
Suy ra
2
2
là trung điểm của AB khi đó AM BM 30
uuuu
r 2 uuur 2
uuu
r uur 2 uu
r uur 2
MA MB 30 MI IA MI IB 30
uuu
r uur uur
AB2
2
2MI IA IB 2MI IA IB 30 � 2MI 30
� MI 3.
2
2
2
2
Do đó mặt cầu
S tâm I 1; 1; 4 ; R 3
Câu 31: ( Chuyên Vĩnh Phúc-Lần 3) Trong không gian với hệ tọ độ Oxyz, cho bốn
điểm
A 1;0;0 , B 0;1;0 ,
C 0;0;1 , D 0;0;0 .
Hỏi có bao nhiêu điểm cách đều bốn mặt phẳng
ABC , BCD ,
CDA , DAB ?
A. 4
B. 5
D. 8
C. 1
Đáp án D
Gọi
I a; b;c
Khi đó, ta có
là điểm cách đều bốn mặt phẳng
a bc
a b c 1
3
Câu32: ( Chuyên Vĩnh Phúc-Lần 3)
*
ABC , BCD , CDA , DAB .
. Suy ra có 8 cặp
a; b;c
thỏa mãn (*).
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm
A 0; 2; 4 , B 3;5; 2 .
Tìm tọa độ
2
2
điểm M sao cho biểu thức MA 2MB đạt giá trị nhỏ nhất.
A.
M 1;3; 2
B.
Đáp án B
Gọi
M a; b;c
suy ra
M 2; 4;0
C.
M 3;7; 2
�3 7
�
M � ; ; 1�
�
D. � 2 2
uuuu
r
uuuu
r
AM a; b 2;c 4 , BM a 3; b 5;c 2
2
2
2
2
2
MA 2 2MB2 a 2 b 2 c 4 2 �
�a 3 b 5 c 2 �
�
Khi đó
3a 2 12a 3b 2 24b 3c 2 96 3 a 2 3 b 4 3c 2 36 �36
2
Vậy
MA
2
2MB2
min
36.
Dấu “=” xảy ra
2
� a; b;c 2; 4;0 .
Câu 33: (Chuyên Hạ Long-Quảng Ninh-1-2018 )
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu có phương trình
x 1
A.
C.
2
y 3 z 2 16.
2
I 1;3;0 , R 4
I 1;3;0 , R 16
Tìm tọa độ tâm I và bán kính R của mặt cầu đó.
B.
D.
I 1; 3;0 , R 4
I 1; 3;0 , R 16
Đáp án A
Câu 34: (Chuyên Hạ Long-Quảng Ninh-1-2018 )
A 2;3; 4 và B 5;1;1 .
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm
Tìm tọa độ
uuur
véctơ AB.
uuur
uuur
uuur
uuur
AB 3; 2;3
AB 3; 2; 3
AB 3; 2;3
AB 3; 2;3
A.
B.
C.
D.
Đáp án B
Câu 35: (Chuyên Hạ Long-Quảng Ninh-1-2018 ) Trong không gian với hệ tọa độ
r
r
r
r r
Oxyz, cho hai véctơ a 2; 3;1 và b 1;0; 4 . Tìm tọa độ véctơ u 2a 3b.
A.
r
u 7;6; 10
B.
r
u 7;6;10
C.
r
u 7;6;10
D.
r
u 7; 6;10
Đáp án B
r
u 2 2; 3;1 3 1;0; 4 7;6;10 .
Ta có
Câu 36: (Chuyên Hạ Long-Quảng Ninh-1-2018 ) Trong không gian với hệ tọa độ
Oxyz, cho tam giác ABC với A 1;0;0 , B 3; 2; 4 , C 0;5; 4 . Tìm tọa độ điểm M thuộc
mặt phẳng
A.
Oxy
uuuu
r uuur uuur
MA MB 2MC
sao cho
M 1; 3; 0
B.
Đáp án B
Gọi I là trung điểm thỏa mãn
Ta có Mà
Khi đó
M 1;3;0
nhỏ nhất.
C.
M 3;1;0
D.
M 2;6;0
uur uur uur
IA IB 2IC 0 � I 1;3;3 .
M � Oxy � M x; y;0 .
uuu
r
P 4MI 4
x 1
2
uuuu
r uuur uuur
2
y 3 32 �12 � MA MB 2MC
min
12.
�x 1
.
�
M 1;3;0 .
y
3
�
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi
Vậy
Câu 37:
r (Chuyên rThái Nguyên
r Lần 1) Trongurkhông gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn
a 2;3;1 , b 5, 7, 0 , c 3; 2; 4
d 4;12; 3
véc tơ r r r
và
. Mệnh đề nào sau đây sai?
r r ur r
A. a, b, c là ba vecto không đồng phẳng
B. 2a 3b d 2c
r r ur r
ur r r r
ab d c
d
C.
D. a b c
Đáp án B
r r
r ur
a b 7;10;1 �c d 4;12; 3 �
Tar có r ur r
đúng
2a 3b �d 2c
Câu 38: (Chuyên Khoa Học Tự Nhiên) Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng
�x 1 t
�
d : �y 2 2t .
�z 1 t
�
Vecto nào dưới
r
r đây là vecto chỉ phương
r của d?
r
n 1; 2;1
n 1; 2;1
n 1; 2;1
n 1; 2;1
A.
B.
C.
D.
Đáp án D
Câu 39: (Chuyên Khoa Học Tự Nhiên) Trong không gian Oxyz, cho hai điểm
A 1; 1; 2 ; B 2;1;1 .
Độ dài đoạn AB bằng
A. 2
B. 6
C. 2
D. 6
Đáp án B
AB
2 1
2
1 1 1 2 6
2
2
Câu 40:(Chuyên Khoa Học Tự Nhiên)
Trong không gian Oxyz, điểm nào dưới đây nằm trên mặt phẳng
Q 1; 2; 2
N 1; 1;1
P 2; 1; 1
A.
B.
C.
Đáp án B
P : 2x y z 2 0
M 1;1; 1
D.
Đáp án C
A x; y , B x; y , C x y; x y
Gọi
là các điểm biểu diễn 3 số phức theo đề bài
Ta có
AB
x y
2
x y
2
AC y 2 x 2
BC x 2 y 2
� AB2 BC2 AC 2
Suy ra tam giác ABC vuông tại
1
1
C � SABC .AC.BC x 2 y 2 18 � x 2 y 2 6 z
2
2
Câu 41:(Chuyên Khoa Học Tự Nhiên) Trong không gian Oxyz, cho 2 mặt phẳng
P : x 2y 2z 6 0 và Q : x 2y 2z 3 0. Khoảng cách giữa 2 mặt phẳng (P)
và (Q) bằng
A. 1
B. 3
C. 9
D. 6
Đáp án B
A 0; 0; 3 � P � d P ; Q d A; Q
Lấy điểm
0 2.0 2. 3 3
12 22 2
2
3
Câu 42: (Chuyên Khoa Học Tự Nhiên) Trong không gian Oxyz, cho 2 đường thẳng
x 1 y 1 z 1
x 2 y z3
d1 :
d2 :
.
2
1
3 và
1
2
3
Mặt cầu có một đường kính là đoạn
thẳng vuông góc chung của d1 và d 2 có phương trình là
x 4
A.
2
y 2 z 2 3
2
2
x 2 y 1 z 1 3
C.
Đáp án D
2
2
x 2
B.
2
y 1 z 1 12
2
2
2
D. Không tồn tại mặt cầu thỏa mãn
Gọi
A 1 2t; 1 t; 1 3t �d1
B 2 u; 2u;3 3u
uuur
AB 3 u 2t; 2u t; 4 3u 3t
Khi đó
� 1
uuur uu
r
�u 3
�AB.u1 0
�
2 3 u 2t 1 2u t 3 4 3u 3t 0
�
�
�
��
��
�uuur uur
1 3 u 2t 2 1 2u t 3 4 3u 3t 0
�
�AB.u 2 0
�t 5
� 3
Ta có
�7 2 � �7 2 �
�7 2 �
A� ; ;4�
, B � ; ; 4 �� d1
� ; ;4�
d
3
3
3
3
�
�
�
�
2
Suy ra
cắt tại điểm �3 3 �
do đó không tồn tại mặt
cầu thỏa mãn
Câu 43: (Chuyên Khoa Học Tự Nhiên) Phương trình đường thẳng song song với đường
x 1 y 2 z
x 1 y 1 z 2
d:
d1 :
1
1
1 và cắt hai đường thẳng
2
1
1 và
thẳng
x 1 y 2 z 3
d2 :
1
1
3 là
x 1 y 1 z 2
x 1 y z 1
1
1 B. 1
1
1
A. 1
x 1 y 2 z 3
x 1 y z 1
1
1
1
1
C. 1
D. 1
Đáp án B
A 1 2t; 1 t; 2 t �d1; B 1 u;2 u;3 3u �d 2
Gọiuuur
� AB 2 u 2t;3 u t;1 3u t
�t 1
2 u 2t 3 u t 1 3u t
��
u 1
1
1
1
�
x 1 y z 1
� :
1
1
1
Câu 44: (Chuyên Khoa Học Tự Nhiên) Trong không gian Oxyz, cho hai điểm
A 5;0;0 , B 3; 4;0 .
Với C là điểm nằm trên trục Oz, gọi H là trực tâm của tam giác
ABC. Khi C di động trên trục Oz thì H luôn thuộc một đường tròn cố định. Bán kính
đường tròn đó là
do AB / /d �
5
A. 4
Đáp án A
3
B. 2
5
C. 2
D.
3
Gọi K là trực tâm của tam giác OAB
Và M là trung điểm của AB � OM AB vì tam giác OAB cân
ABC � HK ABC
Mà H là trực tâm của tam giác
Suy ra HK HM � H thuộc đường tròn đường kính KM
�x 4t
�
M 4; 2;0 � OM : �y 2t
�
z0
�
Ta có trung điểm M của AB là
K �OM � K 4t; 2t;0 � AK 4t 5; 2t;0
Lại có
uuur uuur
3
�3 �
AK.OB 0 � 3 4t 5 4.2t 0 � t � K �
3; ;0 �
4
2 �
�
Suy ra
Vậy bán kính đường tròn cần tính
R
KM
5
2
4
Câu 45: (Chuyên Khoa Học Tự Nhiên) Trong không gian Oxyz, cho tam giác ABC
�
, AB 3 2. Đường thẳng AB có phương trình
vuông tại C, ABC 60�
x 3 y4 z 8
,
1
1
4 đường thẳng AC nằm trên mặt phẳng : x z 1 0. Biết B là
a; b;c
điểm có hoành độ dương, gọi
A. 3
B. 2
là tọa độ của điểm C, giá trị của a b c bằng
C. 4
D. 7
Đáp án C
tại A � A 1; 2;0
Vì AB giao mặt phẳng
uuur
B � AB � B t 3; t 4; 4t 8 � AB t 2; t 2; 4t 8
Điểm
t 1
�
2
2
AB 3 2 � AB2 18 � 2 t 2 4t 8 18 � �
� B 2;3; 4
t 3
�
Mà
Gọi H là hình chiếu của B trên
2 4 1 3 2
BH d B;
2
2
Khi đó
�
AB 3 2
3 2
�
� BC 3 2cos60�
��
2
ABC 60�
Vì �
Và BHC vuông tại H và BC là cạnh huyền � BH BC
3 2
BH �BC
H C C
2
Mà
là hình chiếu của B trên mặt phẳng
�x 2 t
�
3 ��
�C
BC
�y
�z 4 t
�
5�
�7
C � ;3;
� a b c 4
2�
�2
� phương trình BC
Câu 46: (Chuyên Lê Hòng Phong- Nam Định)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
A 2;4;2 ,B 5;6;2 ,C 10;17; 7 .
Viết phương trình mặt cầu tâm C bán kính AB.
x 10 y 17 z 7
A.
x 10 y 17 8
C.
2
2
2
2
2
8
2
x 10 y 17 z 7
B.
x 10 y 17 z 7
D.
Đáp ánuuu
B
r
AB 2; 2;0 � R AB 2 2
Ta có
x 10
Vậy phương trình mặt cầu tâm cần tìm là
2
2
2
2
8
2
2
2
8
y 17 z 7 8
2
2
Câu 47:(Chuyên Lê Hòng Phong- Nam Định) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
A 0;0;0 ,B 3;0;0 ,D 0;3;0 ,D' 0;3; 3 .
cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ có
Tọa độ
trọng tâm của tam giác A’B’C’ là
1;1; 2
2;1; 2
1;2;1
2;1;1
A.
B.
C.
D.
Đáp án B
uuuur uuur
�DD ' BB ' � B ' 3;0; 3
�
�uuuur uuur
�DD ' AA ' � A ' 0;0; 3 �
�uuur uuur
AB DC � C 3;3; 0
G 2;1; 2
Ta có �
Tọa độ trọng tâm G của A ' B ' C là
Câu 48: (Chuyên Lê Hòng Phong- Nam Định) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
A 0;0;3 ,B 0;0; 1 ,C 1;0; 1
D 0;1; 1 .
cho tứ diện ABCD với
và
Mệnh đề nào sau
đây là sai?
A. AB BD
B. AB BC
C. AB AC
D. AB CD
Đáp ánuu
Cur
uuur
uuur
uuur
uuur
AB 0;0; 4 ; AC 1;0; 4 ; BC 1;0;0 ; BD 0;1;0 ; CD 1;1;0
Ta có:
uuur uuur
uuur uuur
AB.BD 0 � AB BD � AB BD
uuur uuur
uuur uuur
AB.BC 0 � AB BC � AB BC
uuur uuur
AB. AC 16 � Mệnh đề C sai.
Câu 49:(Chuyên Lê Hòng Phong- Nam Định)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
A 2;0;0 ,B 0;2;0 ,C 0;0;2
D 2;2;2 .
Cho bốn điểm
và
Gọi M, N lần lượt là trung
S và AB. Tọa độ trung điểm I của MN là:
điểm của
�1 1 �
I � ; ;1�
I 1; 1;2
I 1;1;0
I 1;1;1
A.
B.
C. �2 2 �
D.
Đáp án D
xC xD
x A xB
�
�
�xN
�xM 2
2
�
�
yC yD
�
y A yB
�
�y N
�yM
2
2
�
�
zC z D
�
z A zB
�
�z N 2
�zM 2
Áp dụng công thức trung điểm ta có �
và �
và
� xM x N
�xI
2
�
yM y N
�
�yI
2
�
� zM z N
�z I
2
�
� x A xB xC xD
1
�xI
4
�
y A yB yC yD
�
1 � I 1;1;1
�y I
4
�
� z A z B zC z D
1
�zI
4
�
Suy ra
Câu 50:(Chuyên Lê Hòng Phong- Nam Định) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
A 1;2; 1 ,B 2; 1;3 ,C 4;7;5 .
cho tam giác ABC có
Tọa độ chân đường phân giác
�
trong góc B của tam giác ABC là
� 2 11 �
�
�
�2 11 1 �
11
; ;1�
�
� ; 2;1�
�; ; �
2;11;1
3
3
3
�
�
�
�
A.
B.
C. �3 3 3 �
D.
Đáp án A
Gọi D là chân đường phân giác góc B của ABC . Theo tính chất đường phân giác ta
uuur
DA DC
AB uuur
� DA
.DC *
BC
BC
có : uAB
uu
r
uuur
AB 1; 3; 4 � AB 26
BC 6;8; 2 � BC 104
Với
và
AB
1
k
BC
2
Từ (*) ta có, điểm D chia đoạn thẳng AC theo tỷ số k nên D có toạ độ
x A kxC
2
�
�xD 1 k 3
�
y A kyC 11
�
� 2 11 �
� D�
; ;1�
�yD
1 k
3
�3 3 �
�
z A kzC
�
�z D 1 k 1
�
Câu 51:(Chuyên Lê Hòng Phong- Nam Định) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
A 0;1;1 ,B 3;0; 1 ,C 0;21; 19
cho ba điểm
và mặt cầu
S : x 1 y 1 z 1
1. M a,b,c
S sao cho biểu
là điểm thuộc mặt cầu
2
2
2
thức T 3MA 2MB MC đạt giá trị nhỏ nhất. Tính tổng a b c.
14
12
a b c
a b c
5
5
A.
B. a b c 0
C.
D. a b c 12
Đáp án A
2
2
1
Mặt
tâm
Gọi E là điểm thoả
uuu
r cầuu(S)
uu
r cóuuu
r rI(1;1;1).
3EA 2 EB EC 0 � E (1; 4; 3) . T 6ME 2 3EA2 2 EB 2 EC 2
T nhỏ nhất khi ME nhỏ nhất � M là 1 trong 2 giao điểm của đường thẳng IE và mặt cầu
(S).
uur
uuuu
r
IE (0;3; 4) , EM ( a 1; b 4; c 3)
a 1 0
a 1
�
�
uuuu
r
uur
�
�
� EM k IE � �
b 4 3k � �
b 3k 4
uur uuur
�
�
c 3 4k
c 4k 3
IE , ME cùng phương
�
�
4
�
k
�
5
M �( S ) � (3k 3) 2 ( 4k 4) 2 1 � �
6
�
k
�
5
�
4
208
�8 1�
k � M1 �
1; ; �� EM 1
5
5
� 5 5�
6
� 2 9�
k � M2 �
1; ; �� EM 2 6 EM 1
5
� 5 5�
(Loại)
8
1
�
�
M�
1; ; �
�5 5�
Vậy
Câu 52:(Chuyên Lê Hòng Phong- Nam Định) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
A 2;0;0 , B 0;2;0 , C 1;1;3 . H x0,y0,z0
cho ABC biết
là chân đường vuông góc
hạ từ A xuống BC. Khi đó x0 y0 z0 bằng
38
34
30
A. 9
B. 11
C. 11
Đápuuán
ur B
uuur
uuur
AH
(
x
2;
y
;
z
);
BC
(1;
1;3);
BH ( xo ; yo 2; zo )
o
o
o
Có
11
D. 34
4
�
�t 11
�
�xo 2 yo 3 zo 0
�x 4
uuur uuur
�x t
�
� o 11
34
�AH .BC 0 �o
��
� xo yo zo
�uuur uuur � �
11
�yo 2 t
�y 18
�BH t BC
o
�
�
11
�zo 3t
�
12
� zo
�
11
Theo đề bài, có
Câu
Đại Học Vinh) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz ,cho hai vectơ
r 53: ( Chuyên
r
u 1; 2;3
v 5;1;1
và
. Khẳng định nào đúng?
r r
r r
r r
r r
u
v
A. u v
B. u v
C.
D. u Pv
Đáp án B
Ta có:
rr
r r
u.v 1. 5 2.1 3.1 0 � u v
Câu 54: ( Chuyên Đại Học Vinh)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz ,cho các điểm
A 2;1; 1 , B 3;3;1 , C 4;5;3
. Khẳng định nào đúng
A. AB AC
B. A, B, C thẳng hang
C. AB AC
D. O, A, B, C là bốn đỉnh của một hìnhtứdiện
Đáp án B
uuur
uuur
uuur
AB 1; 2; 2 , AC 2; 4; 4 2 AB � A, B, C
Ta có:
thẳng hàng
Câu 55: ( Chuyên Đại Học Vinh)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz ,cho tam giác
OAB có A 1; 1;0 , B 1;0;0 . Tính độ dài đường cao kẻ từ O của tam giác OAB
1
A. 5
Đáp án A
B.
5
5
C. 10
2 5
D. 5
uuur uuu
r
�
�
AB
;
OB
uuur
uuu
r
�
� 1
AB 2;1;0 , OB 1;0;0 � d O, AB
uuu
r
5
AB
Ta có:
Câu 56: (Chuyên Lê Hồng Phong-Nam Định) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
P : x m 1 y 2z m 0 và Q :2x y 3 0, với m là tham
cho hai mặt phẳng
P và Q vuông góc thì giá trị của m bằng bao nhiêu
số thực. Để
A. m 5
B. m 1
C. m 3
D. m 1
Đáp án B
uu
r
uur
n1 1;m 1; 2 ,n2 2; 1;0
Các vtpt của (P) vàuu
r(Q)
uu
r lần lượt là:
P Q thì n1.n2 0 � 1.2 m 1 1 2 .0 0 � m 1
Để
Câu 57: (Chuyên Lê Hồng Phong-Nam Định)Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,
M 0; 1;2
N 1;1;3 .
P đi qua M, N sao cho
cho hai điểm
và
Một mặt phẳng
K 0;0;2
P đạt giá trị lớn nhất. Tìm tọa độ véctơ
khoảng cáchrtừ điểm
đến mặt phẳng
n của mặt phẳng
pháp tuyến
r
r
r
r
n 1; 1;1
n 1;1; 1
n 2; 1;1
n 2;1; 1
A.
B.
C.
D.
Đáp án B