Tải bản đầy đủ (.docx) (11 trang)

Bài tập có đáp án chi tiết dạng vecto pháp tuyến của mặt phẳng | Toán học, Lớp 12 - Ôn Luyện

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (206.62 KB, 11 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHƠNG </b>
<b>Bài 2. PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG</b>


<b>A.</b> <b>TỔNG HỢP LÝ THUYẾT</b>


<b>I. Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng</b>


<b>1. Định nghĩa: Cho mặt phẳng </b>( ) . Nếu vectơ <i>n </i>0
 


và có giá vng góc với mặt phẳng


( )<i><sub> thì n</sub></i><sub> là vectơ pháp tuyến (VTPT) của </sub>( )<sub> .</sub>


<i><b>Chú ý:</b></i>


 <i>Nếu n</i>


là một VTPT của mặt phẳng ( ) thì <i>kn</i>




(<i>k </i>0)<sub> cũng là một VTPT của mặt</sub>


phẳng( ) .


 Một mặt phẳng được xác định duy nhất nếu biết một điểm nó đi qua và một VTPT của
nó.


 Nếu <i>u v</i>,



 


có giá song song hoặc nằm trên mặt phẳng ( ) thì <i>n</i>[ , ]<i>u v</i>


  


là một VTPT
của ( ) .


<b>II. Phương trình tổng quát của mặt phẳng</b>


<b> 1. Định nghĩa: Phương trình:</b><i>Ax By Cz D</i>   0 với<i>A</i>2 <i>B</i>2<i>C</i>2 0<sub>được gọi là </sub>


<b> phương trình tổng quát của mặt phẳng.</b>
<i><b>Nhận xét:</b></i>


 Nếu mặt phẳng ( ) có phương trình <i>Ax By Cz D</i>   0 thì nó có một VTPT là


( ; ; )


<i>n</i> <i>A B C</i>




.


 Phương trình mặt phẳng đi qua điểm <i>M x y z</i>0( ; ; )0 0 0 và nhận vectơ <i>n A B C</i>( ; ; )





khác 0


là VTPT là: <i>A x x</i>(  0)<i>B y y</i>(  0)<i>C z z</i>(  0) 0 .


<b>2. Các trường hợp riêng</b>


Xét phương trình mặt phẳng ( ) : <i>Ax By Cz D</i>   0 với <i>A</i>2<i>B</i>2<i>C</i>2 0


Các hệ số Phương trình mặt phẳng<sub>( )</sub><i><sub>a</sub></i> <sub>Tính chất mặt phẳng ( )</sub><i>a</i>


0


<i>D =</i> <i>Ax By Cz</i>+ + =0 ( )<i>a</i> <sub> đi qua gốc tọa độ </sub><i><sub>O</sub></i><sub>.</sub>


0


<i>A =</i> <i>By Cz D</i>+ + =0 ( )<i>a POx</i><sub> hoặc ( )</sub><i>a ÉOx</i><sub>.</sub>


0


<i>B =</i> <i>Ax Cz D</i>+ + =0 ( )<i>a POy</i><sub> hoặc ( )</sub><i>a ÉOy</i><sub>.</sub>


0


<i>C =</i> <i>Ax By D</i>+ + =0 ( )<i>a POz</i><sub> hoặc ( )</sub><i>a ÉOz</i><sub>.</sub>


0



<i>A</i>= =<i>B</i> <i>Cz D</i>+ =0 ( ) (<i>a POxy</i>)<sub> hoặc ( ) (</sub><i>a º</i> <i>Oxy</i>)<sub>.</sub>


0


<i>A C</i>= = <i>By D</i>+ =0 ( ) (<i>a POxz</i>)<sub> hoặc ( ) (</sub><i>a º</i> <i>Oxz</i>)<sub>.</sub>


0


<i>B C</i>= = <i>Ax D</i>+ =0 ( ) (<i>a POyz</i>)<sub> hoặc ( ) (</sub><i>a º</i> <i>Oyz</i>)<sub>.</sub>


<i><b> </b><b>Chú ý</b><b> : </b></i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

 Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn

 

: 1
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
<i>a</i><i>b</i> <i>c</i> 




. Ở đây ( ) cắt các trục
tọa độ tại các điểm

<i>a</i>;0;0

,

0; ;0<i>b</i>

,

<i>0;0;c</i>

với <i>abc  .</i>0


<b>III.Vị trí tương đối của hai mặt phẳng</b>


<b> Trong không gian Oxyz cho </b>

 

 : Ax By Cz D 0    và

 

' : A ' x B' y C 'z D ' 0   
có các VTPT n (A;B;C); n' (A ';B';C') 




 





 

/ /

 

' n kn' A B C D


A ' B' C' D'


D kD '
 


   <sub></sub>    






 


với A ', B',C ', D ' 0




   

' n kn' A B C D


A ' B' C' D'


D kD '
 



    <sub></sub>    






 


với A ', B', C ', D ' 0


 

 cắt

 

 A : B:C A': B':C''  


<b> Đặc biệt: </b>

   

   ' n .n1 2  0 A.A ' B.B' C.C' 0  
 


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


<b>IV. Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng.</b>



<b>Định lí: Trong không gian </b><i>Oxyz</i>, cho điểm <i>M</i>0(x ; ; )0 <i>y z</i>0 0 và mặt phẳng


 

 :<i>Ax By Cz D</i>   0


Khi đó khoảng cách từ điểm <i>M</i>0<sub> đến mặt phẳng </sub>( ) được tính:


0 0 0


0 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub>


| |


( ,( )) <i>Ax</i> <i>By</i> <i>Cz</i> <i>D</i>


<i>d M</i>


<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>


+ + +


a =


+ +


<b>V. Góc giữa hai mặt phẳng</b>


Trong khơng gian <i>Oxyz</i>, cho hai mặt phẳng

 

 :<i>A x B y C z D</i>1  1  1  10

 

 :<i>A x B y C z D</i>2  2  2  2 0.



Góc giữa

 

 và

 

 bằng hoặc bù với góc giữa hai VTPT <i>n n</i>, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


. Tức là:


   



<sub></sub>

<sub></sub>

1 2 1 2 1 2


2 2 2 2 2 2


1 1 1 2 2 2


.
cos , cos ,


. .



<i>n n</i> <i><sub>A A</sub></i> <i><sub>B B</sub></i> <i><sub>C C</sub></i>


<i>n n</i>


<i>n</i> <i>n</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>


 


 


 


 


    


   


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 
 
 
 


 


<b>B. MỘT SỐ DẠNG TỐN VỀ PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG</b>
<b>Dạng 1: Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng .</b>


<b> a. Phương pháp giải: Áp dụng định nghĩa VTPT...</b>


 Vecto

 


0


<i>n</i>


<i>n</i> 


 







 



<i>n</i>


 <sub> là VTPT của mp </sub>

 

 .Nếu <i>A C</i> 0,<i>B</i>0<sub> thì mặt phẳng</sub>


( )<sub> song song hoặc trùng với </sub>

<i>Oxz</i>



.


 <i> Nếu n</i>


là một VTPT của mặt phẳng ( ) thì <i>kn</i>




(<i>k </i>0)<sub> cũng là một VTPT của mặt</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

 Nếu mặt phẳng ( ) có phương trình <i>Ax By Cz D</i>   0 thì nó có một VTPT là


( ; ; )


<i>n A B C</i> <sub>.</sub>


 Nếu ( ) có cặp <i>u v</i>,


 


khơng cùng phương với nhau và có giá song song hoặc nằm trên


mặt phẳng ( ) thì <i>n</i>[ , ]<i>u v</i>  <sub> là một VTPT của </sub>( )<sub> .</sub>



<b> b. Ví dụ áp dụng : </b>


<b> Ví dụ 1: Trong khơng gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>, cho ba điểm <i>A</i>

1; 2;1

, <i>B </i>

1;3;3

, <i>C</i>

2; 4;2

.
Một


<i> vectơ pháp tuyến n</i>


của mặt phẳng

<i>ABC</i>

là:


<b>A.</b><i>n </i>

9; 4; 1




. <b>B. </b><i>n </i>

9; 4;1





.


<b>C. </b><i>n </i>

4;9; 1




. <b>D. </b><i>n  </i>

1;9; 4





.
<b>Hướng dẫn giải</b>



<b>Chọn A </b>


<b>Phương pháp tự luận</b>


Ta có <i>AB  </i>

2;5; 2






, <i>AC  </i>

1; 2;1








, 9; 4; 1


<i>n</i> <i>AB AC</i>


   


 


  


.
<b>Phương pháp trắc nghiệm</b>


Sử dụng MTBT tính tích có hướng.


Có <i>AB  </i>

2;5; 2





, <i>AC  </i>

1; 2;1




.
Chuyển sang chế độ Vector: Mode 8.


Ấn tiếp 1 – 1: Nhập tọa độ <i>AB</i><sub> vào vector A.</sub>
<i>Sau đó ấn AC. Shift – 5 – 1 – 2 – 1 Nhập tọa độ AC</i>





vào vector B.
Sau đó ấn AC.


Để nhân <i>AB AC</i>, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 


ấn Shift – 5 –3 – X Shift - 5 – 4 - =


<b> Ví dụ 2: Cho </b><i>A</i>

1; 2; 2 ,

<i>B</i>

3;0; 2

. Mặt phẳng trung trực đoạn thẳng <i>AB</i> có một vecto pháp tuyến
là:


<b>A. </b><i>n </i>

1;1;0




. <b>B. </b><i>n   </i>

1; 1;1




. <b>C. </b><i>n </i>

2; 3; 1 




. <b>D. </b><i>n  </i>

1; 1;0




.
<b>Hướng dẫn giải</b>


<b>Chọn D </b>


Ta có mặt phẳng cần tìm vng góc với đoạn thẳng <i>AB</i>và nhận <i>AB </i>

2; 2;0






nên

1; 1;0




<i>n</i>


   <sub> là vtpt.</sub>


<b>Ví dụ 3: Cho mặt phẳng </b>

 

<i>P</i> : 2<i>x</i> 3<i>z</i>  . Khi đó 1 0

 

<i>P</i> có một vectơ pháp tuyến là:


<b>A. </b><i>n </i>

2; 3;0




. <b>B. </b><i>n </i>

2; 3;1




. <b>C.</b><i>n </i>

2;0; 3




<b> .</b> <b>D. </b><i>n </i>

2; 3; 1 




</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>Chọn C </b>


Phương trình mặt phẳng có dạng

 

<i>P</i> : <i>Ax By Cz D</i>    có vectơ pháp tuyến là0


; ;



<i>n</i> <i>A B C</i> <sub>. Vậy </sub>

 

<i>P</i> : 2<i>x</i> 3<i>z</i><sub>  có vectơ pháp tuyến là </sub>1 0 <i>n </i>

2;0; 3

<sub>.</sub>


<b> c. Bài tập vận dụng: </b>
<b>NHẬN BIẾT.</b>



<b>Câu 1.</b> <b>Chọn khẳng định sai</b>


<b>A. Nếu hai đường thẳng</b>

<i>AB ,CD</i>

song song thì vectơ <i>AB CD</i>, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


là một vectơ pháp tuyến
của mặt phẳng (<i>ABCD )</i> <sub>.</sub>


<b>B. Cho ba điểm </b>

<i>A ,B,C</i>

không thẳng hàng, vectơ <i>AB AC</i>, 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 


là một vectơ pháp tuyến
của mặt phẳng (<i>ABC )</i> .


<b>C. Cho hai đường thẳng </b>

<i>AB ,CD</i>

chéo nhau, vectơ <i>AB CD</i>, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


là một vectơ pháp tuyến
của mặt phẳng chứa đường thẳng <i>AB</i> và song song với đường thẳng <i>CD</i> .


<b>D. Nếu hai đường thẳng </b>

<i>AB ,CD</i>

cắt nhau thì vectơ <i>AB CD</i>, 

 


là một vectơ pháp tuyến
của mặt phẳng (<i>ABCD )</i> .


<b>Câu 2.</b> Trong không gian với hệ trục tọa độ oxyz . Tìm một vecto pháp tuyến của mặt phẳng
(oxy).


<b>A. </b><i>n </i>

1;1;0




. <b>B. </b><i>i </i>

1;0;0




. <b>C. </b> <i>j </i>

0;1;0




. <b>D. </b><i>k </i>

0;0;1




.


<b>Câu 3.</b> Trong không gian với hệ trục toạ độ <i>Oxyz</i>, cho mặt phẳng

 

 :<i>x</i> 3<i>y</i> 2<i>z</i> 6 0 . Vecto


<b>nào không phải là vecto pháp tuyến của </b>

 

 ?


<b>A. </b><i>n  </i>

1; 3; 2




. <b>B. </b><i>n  </i>

1;3; 2





. <b>C.</b><i>n </i>

1;3;2




<b> .</b> <b>D. </b><i>n  </i>

2;6; 4




<b>. </b>


<b>Câu 4.</b> Trong không gian với hệ toạ độ <i>Oxyz</i>, mặt phẳng

( )

a song song mặt phẳng

( )

<i>P</i> : 3<i>x</i>- 2<i>y</i>+ + =<i>z</i> 7 0<sub> . Tìm một vecto pháp tuyến của mặt phẳng </sub>

( )

a <sub>.</sub>


<b>A.</b><i>n </i>

3; 2;1




. <b>B. </b><i>n  </i>

1;3; 2




. <b>C.</b><i>n </i>

3;2;1




<b> .</b> <b>D. </b><i>n </i>

3; 2; 1 




.


<b>Câu 5.</b> Trong không gian với hệ trục toạ độ <i>Oxyz</i>. Mặt phẳng ( ) song song với mặt phẳng


<i>Oyz</i>

<sub>có một vecto pháp tuyến là:</sub>


<b>A. </b><i>k </i>

0;0;1




<b>. B. </b><i>n </i>

0;1;1




<b>. C. </b> <i>j </i>

0;1;0




<b>. D. </b><i>i </i>

1;0;0




.


<b>Câu 6.</b> Trong không gian với hệ toạ độ <i>Oxyz</i>, cho ba điểm A, B,C khơng thẳng hàng . Tìm một


vectơ pháp tuyến của mặt phẳng

<i>ABC</i>

. Chọn đáp án sai .


<b> A.</b><i>AB AC</i>, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 
 
 
 


. <b>B. </b><i>AB BC</i>, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


. <b>C.</b><i>AC BC</i>.


 
 
 
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 
 
<b> .</b> <b>D. </b>
1
,
3<i>CB CA</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>Câu 7.</b> Trong không gian với hệ trục tọa độ

<i>Oxyz</i>

, cho hai điểm <i>A(−1; 0;1), B(−2;1;1)</i> . ( ) là
mặt phẳng trung trực của đoạn <i>AB</i> .Tìm một vecto pháp tuyến của mặt phẳng ( ) .
<b>A. </b><i>n  </i>

1;1;0





. <b>B. </b><i>n </i>

1;1;1




. <b>C.</b><i>n </i>

1;1;0




<b> .</b> <b>D. </b><i>n </i>

0;1; 1




.


<b>Câu 8.</b> Trong không gian với hệ toạ độ <i>Oxyz</i>, mặt phẳng

( )

:2 1 3 1


<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>


a + + =


. Chỉ ra một vecto


pháp tuyến của

( )

a ?


<b>A. </b><i>n </i>

3;6; 2




<b>. B. </b><i>n </i>

2;1;3




<b>. C.</b><i>n </i>

3; 6; 2




<b> . D. </b><i>n    </i>

2; 1; 3




.


<b>Câu 9.</b> Trong không gian với hệ toạ độ <i>Oxyz</i>, mặt phẳng

( )

a vng góc với trục tung có một
vecto pháp tuyến là:


<b>A. </b><i>n </i>

0; 8;0




. <b>B. </b><i>n  </i>

1;0;4





. <b>C.</b><i>i </i>

1;0;0




<b> .</b> <b>D. </b><i>k </i>

0;0;1




<b>. </b>


<b>Câu 10. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>, cho hai điểm <i>B</i>

(

1;0; 4

)

và <i>C</i>

(

0; 2; 1- -

)

.Tìm một
<i>vecto pháp tuyến mặt phẳng vng góc với đường thẳng BC là:</i>


<b>A.</b><i>n </i>

2;1; 2




. <b>B.</b><i>n  </i>

1; 2;3




. <b>C.</b><i>n </i>

1; 2;5




. <b>D.</b><i>n </i>

1;5; 2




.
<b>Câu 1.</b> Trong không gian với hệ trục tọa độ

<i>Oxyz</i>

, cho hai mặt phẳng


 

<i>P x my</i>:  

<i>m</i>1

<i>z</i><sub>  , </sub>2 0

 

<i>Q</i> : 2<i>x y</i> 3<i>z</i> 4 0<i><sub> . Giá trị số thực m để hai mặt</sub></i>



phẳng

   

<i>P</i> , <i>Q</i> vng góc


<b>A.</b><i>m </i>1 <b>B.</b>


1
2


<i>m </i>


<b>C.</b><i>m  </i>2 <b>D.</b>


1
2


<i>m </i>


<b>THƠNG HIỂU.</b>


<b>Câu 11. Trong khơng gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>, cho điểm <i>A</i>( 1;2;1), (2;1;1) <i>B</i> . Tìm một
vectơ pháp tuyến của mặt phẳng chứa AB và song song với trục tung.


<b> A. </b><i>AB k</i>, 
 
 
 
 
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 


. <b>B. </b><i>AB j</i>, 
 


. <b>C.</b><i>AB OA</i>, 
 


<b> .</b> <b>D. </b> <i>,i AB</i>

 


.


<b>Câu 12. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>, cho điểm <i>A</i>(3;2;1). Tìm một vectơ pháp tuyến của
mặt phẳng chứa A và trục hoành. Chọn đáp án đúng


<b>A. </b><i>OA k</i>, 
 


. <b>B. </b><i>OA j</i>, 


 
.



<b>C. </b> <i>,iOA</i>

 


. <b> D. Tất cả các đáp án đều sai.</b>


<b>Câu 13. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>, mặt phẳng

( )

a song song với giá của hai veto

(

3;1; 1

)



<i>a</i>r=


,<i>b</i>= -

(

1; 2;1

)


r


<b> . Vecto nào sau đây không là pháp tuyến của mặt phẳng </b>

( )

a ?


<b>A. </b><i>n </i>

7; 4;1




. <b>B. </b><i>n   </i>

1; 4; 7




. <b>C.</b><i>n </i>

2;8;14




<b> .</b> <b>D. </b><i>n </i>

1; 4;7




</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>Câu 14. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>. Mặt phẳng (P) đi qua các điểm <i>A</i>(2; 1;3) ,



(3;1; 2)


<i>B</i> <sub>và song song với giá của veto </sub><i>a</i>=

(

3; 1; 4- -

)


r


.Tìm một vecto pháp tuyến của mặt
phẳng (P)?


<b>A. </b><i>n </i>

9;1;7




<b>. B. </b><i>n  </i>

9;1; 7




. <b>C.</b><i>n </i>

1;7;9




<b> .</b> <b>D. </b><i>n </i>

9;1;7




<b>. </b>


<b>Câu 15. Trong không gian với hệ trục tọa độ </b>

<i>Oxyz</i>

, cho mặt phẳng

 

 đi qua <i>A</i>

2; 1; 4

,


3; 2; 1



<i>B</i> 


và vng góc với mặt phẳng

 

<i>Q x y</i>:  2<i>z</i> 3 0<b> . Vecto nào không phải là</b>



vecto pháp tuyến của mặt phẳng

 

 ?


<b>A. </b><i>n </i>

5; 4;3




<b>. B. </b><i>n </i>

5;3; 4




.


<b>C.</b><i>n   </i>

5; 3;4




<b> .</b> <b> D. </b><i>n  </i>

10; 6;8




.


<b>Câu 16. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>cho mặt phẳng

( )

<i>P x</i>: +2<i>y</i>- 2<i>z</i>+ =5 0. Mặt phẳng

( )

a <sub> vng góc với hai mặt phẳng </sub>

( )

<i>P</i> <sub>và (oxz) . Tìm một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng</sub>


( )

a
.


<b>A. </b><i>n </i>

2;1;1




. <b>B.</b><i>n </i>

2;0;1






.


<b>C.</b><i>n </i>

1;0; 2




. <b>D.</b><i>n </i>

2;0; 2





.


<b>Câu 17. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>,

( )

a là mặt phẳng vng góc với hai mặt phẳng

( )

<i>P</i> : 3<i>x</i>- 2<i>y</i>+ + =<i>z</i> 7 0<sub> và </sub>

( )

<i>Q</i> : 5<i>x</i>- 4<i>y</i>+ + =3<i>z</i> 1 0<sub>. Tìm một vectơ pháp tuyến của mặt </sub>


phẳng

( )

a .


<b>A. </b><i>n    P</i>

2; 4; 2






. <b>B.</b><i>n  P</i>

1; 2;1





.


<b>C.</b><i>n  P</i>

1; 4;1





. <b>D.</b><i>n  P</i>

2;4; 2





.


<b>Câu 18. Trong không gian với hệ trục tọa độ </b>

<i>Oxyz</i>

, gọi (<i>P)</i> là mặt phẳng chứa trục <i>Ox</i> và
vng góc với mặt phẳng (<i>Q): x+ y+z−3=0</i> . Mặt phẳng (<i>P)</i> có một vecto pháp
tuyến là:


<b>A.</b><i>n </i>

0;1;1




. <b>B.</b><i>n </i>

0; 1;1




. <b>C.</b><i>n </i>

1;0;1




. <b>D.</b><i>n </i>

0;2;1




.


<b>Câu 19. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>. Mặt phẳng (P) đi qua các điểm <i>A </i>( 1;0;0),


(0;2;0)


<i>B</i> <sub>, </sub><i>C</i>(0;0; 2) <sub> . Tìm một vecto pháp tuyến của mặt phẳng (P)?</sub>



<b>A.</b><i>n  </i>

2;1;1




. <b>B.</b><i>n </i>

1;2; 2




. <b>C . </b><i>n  </i>

2;1; 1




. <b>D.</b><i>n  </i>

1; 2; 2




.


<b>Câu 20. Trong không gian với hệ trục tọa độ </b>

<i>Oxyz</i>

,cho mặt phẳng ( ) : 3<i>Q</i> <i>x y</i>  2<i>z</i> 5 0 và

(

2;1;5

)



<i>M</i>


Mặt phẳng (<i>P)</i> <i>chứa OM và vng góc với mặt phẳng</i>


( ) : 3<i>Q</i> <i>x y</i>  2<i>z</i> 5 0 <sub>có một vecto pháp tuyến là:</sub>


<b>A.</b><i>n </i>

7;1;19




. <b>B.</b><i>n </i>

7; 19;1




. <b>C.</b><i>n  </i>

7;19;1





. <b>D.</b><i>n </i>

3;1; 2




</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>VẬN DỤNG – VẬN DỤNG CAO: </b>


<b>Câu 21. Trong không gian với hệ trục tọa độ </b>

<i>Oxyz</i>

,cho mặt phẳng (Q) : 2<i>x y z</i>   7 0. Mặt
phẳng (P)song song với trục oz và vng góc với mặt phẳng (Q)có một vecto pháp tuyến
là:


<b>A.</b><i>n </i>

1;0; 2




. <b>B.</b><i>n  </i>

1; 2;0




. <b>C.</b><i>n </i>

1; 2;0




. <b>D.</b><i>n  </i>

1; 2;1




.


<b>Câu 22. Trong không gian với hệ trục tọa độ </b>

<i>Oxyz</i>

. Cho mặt cầu ( ) : (<i>S</i> <i>x</i> 2)2<i>y</i>2(<i>z</i>1)2 4
.Tìm một vecto pháp tuyến của mặt phẳng ( )<i>P</i> tiếp xúc với mặt cầu ( )<i>S</i> tại điểm


4; 2;2




<i>H</i> 


?


<b>A.</b><i>n </i>

2;0;1




. <b>B.</b><i>n </i>

2;1; 2




. <b>C.</b><i>n </i>

2; 2;1




. <b>D.</b><i>n </i>

2;2;1




.


<b>Câu 23. Trong không gian với hệ trục tọa độ</b>

<i>Oxyz</i>

, cho các điểm


<i>A(5;1;3),B(1;2;6),C(5;0;4), D(4 ;0; 6)</i> <sub>. Mặt phẳng</sub>(Q)<sub>chứa </sub> <i><sub>AB</sub></i> <sub> và song song với </sub> <i><sub>CD</sub></i>


có một vecto pháp tuyến là:


<b>A.</b><i>n </i>

2;5;1




. <b>B.</b><i>n </i>

2; 1;3





. <b>C.</b><i>n </i>

2; 1;1




. <b>D.</b><i>n </i>

1;1;1




.


<b>Câu 24. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>, cho hình cầu

  



2 2 2


: 1 2 3 1


<i>S</i> <i>x</i>  <i>y</i>  <i>z</i> 


.Mặt phẳng

 

<i> chứa trục Oz và tiếp xúc với </i>

 

<i>S</i> có một vecto pháp tuyến là:


<b>A.</b><i>n </i>

1; 4;0




.<b> B.</b><i>n </i>

0;1; 4




. <b>C.</b><i>n  </i>

1; 4;0




. <b> D.</b><i>n   </i>

1; 4;0





.


<b>Câu 25. Trong khơng gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>, cho hình cầu

  



2 2 2


: 1 2 3 16


<i>S</i> <i>x</i>  <i>y</i>  <i>z</i> 


.


Phương trình mặt phẳng

 

 chứa <i>Oy</i>cắt hình cầu

 

<i>S</i> theo thiết diện là đường tròn có


<b>chu vi bằng 8 .Vecsto nào khơng là vecto pháp tuyến của mặt phẳng </b>

 

 ?


<b>A.</b><i>n </i>

3;1; 1




. <b>B.</b><i>n  </i>

3;0;1




. <b>C.</b><i>n </i>

3;0; 1




. <b>D.</b><i>n </i>

6;0; 2




.



<b>Câu 26. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>, cho <i>A</i>

1;0;0

, <i>B</i>

0; ;0<i>b</i>

, <i>C</i>

0;0;<i>c</i>

,

<i>b</i>0,<i>c</i>0



và mặt phẳng

 

<i>P y z</i>:    . Xác định b và c biết mặt phẳng 1 0

<i>ABC</i>

vng góc với


mặt phẳng

 

<i>P</i> <i> và khoảng cách từ O đến </i>

<i>ABC</i>

bằng


1
3<sub>.</sub>


<b>A. </b>


1 1


,


2 2


<i>b</i> <i>c</i>


<b>B.</b>


1
1,


2


<i>b</i> <i>c</i>


<b>C. </b>



1 1


,


2 2


<i>b</i> <i>c</i>


<b>D.</b>


1


, 1


2


<i>b</i> <i>c</i>


<b>Câu 27. Trong không gian với hệ trục tọa độ </b>

<i>Oxyz</i>

, gọi (<i>P)</i> là mặt phẳng chứa trục

<i>Oy</i>


tạo với mặt phẳng

<i>y+z+1=0</i>

góc 600 . Tìm một veto pháp tuyến của mặt phẳng


(<i>P)</i> <sub>.Chọn đáp án sai .</sub>


<b>A.</b><i>n </i>

1;1;1




. <b>B.</b><i>n </i>

1;0;1




. <b>C.</b><i>n </i>

1;0; 1





. <b>D.</b><i>n </i>

2;0; 2




</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>Câu 28. Trong không gian với hệ trục tọa độ </b>

<i>Oxyz</i>

, cho điểm <i>M (1;2;3).</i> Gọi ( ) là mặt phẳng
chứa trục <i>Oy</i> và cách <i>M</i> <sub> một khoảng lớn nhất. Mặt phẳng </sub>( )<sub> có một veto pháp tuyến</sub>
là:


<b>A.</b><i>n </i>

1;0;3




. <b>B.</b><i>n </i>

1;0; 3




. <b>C. </b><i>n </i>

1;0;0




. <b>D.</b><i>n </i>

3;0;1




.


<b>Câu 29. Trong không gian với hệ trục toạ độ</b> <i>Oxyz</i>, cho mặt cầu


  

<i>S</i> : <i>x</i>1

2

<i>y</i> 2

2

<i>z</i> 3

2 9


, điểm <i>A</i>

0;0; 2

. Mặt phẳng

 

<i>P</i> <i> đi qua A và cắt</i>


mặt cầu

 

<i>S</i> theo thiết diện là hình trịn

 

<i>C</i> có diện tích nhỏ nhất. Tìm một vecto pháp


tuyến của

 

<i>P</i> ?


<b>A.</b><i>n </i>

1; 2;3




. <b>B.</b><i>n </i>

1;2;1




. <b>C.</b><i>n </i>

1; 2;0




. <b>D.</b><i>n  </i>

1; 2;1




.


<b>Câu 30. Trong không gian với hệ toạ độ </b><i>Oxyz</i>. Mặt phẳng

 

<i>P</i> đi qua hai điểm <i>A</i>(1;1;1),

0; 2; 2



<i>B</i>


đồng thời cắt các tia <i>Ox Oy</i>, lần lượt tại hai điểm <i>M N</i>, (không trùng với gốc
<i>tọa độ O ) sao cho OM</i> 2<i>ON</i> <sub>.Tìm một vecto pháp tuyến của </sub>

 

<i>P</i> <sub>?</sub>


<b>A.</b><i>n </i>

1;2;1




. <b>B.</b><i>n   </i>

1; 2;1





. <b>C.</b><i>n </i>

1; 2;0




. <b>D.</b><i>n  </i>

1; 2;1




.


<b>HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT CÁC CÂU VẬN DỤNG:</b>


<b>Câu 22: </b>


<b> Phương pháp tự luận</b>


<i>+) Trục oz có véctơ đơn vị k </i>(0;0;1)




.


Mặt phẳng (Q) có VTPT <i>n</i>( )<i>Q</i> (2;1; 1)




.


Mặt phẳng (<i>P)</i> <i>song song với trục oz và vng góc với </i>(Q) : 2<i>x y z</i>   7 0nên


(<i>P)</i> <sub> có VTPT </sub><i>n</i><sub></sub><i>k n</i>, ( )<i>Q</i> <sub></sub> (1; 2;0)


 


 


.
<b>Phương pháp trắc nghiệm</b>


+) Kiểm tra điều kiện VTPT của mặt phẳng ( )<i>Q</i> vng góc với VTPT của (<i>P)</i> ta loại
tiếp được đáp án A, C,D.


<b>Câu 23: </b>


<b> Phương pháp tự luận</b>


+)


2 2 2


( ) : (<i>S</i> <i>x</i> 2) <i>y</i> (<i>z</i>1) <sub> có tâm </sub>4 <i>I</i>

2;0;1



+) Do mặt phẳng (P)tiếp xúc với mặt cầu ( ) : (<i>S</i> <i>x</i> 2)2<i>y</i>2(<i>z</i>1)2  tại điểm4


4; 2; 2



<i>H</i> 


nên

 

<i>P</i> <i>IH</i> <i>IH</i> (2; 2;1)






là một VTPT của mặt phẳng ( )<i>P</i> .
<b>Câu 24: </b>


<b> Phương pháp tự luận</b>


+) <i>AB</i> ( 4;1;3),<i>CD</i> ( 1;0; 2)


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 



 


 


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

Mặt phẳng(Q)chứa <i>AB</i> và song song với <i>CD</i> có một vecto pháp tuyến:
, (2;5;1)


<i>n</i><i>AB CD</i> 


 



 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   


<b>Phương pháp trắc nghiệm</b>


+) Kiểm tra điều kiện VTPT của mặt phẳng (Q)<i>vng góc với véctơ CD</i> ta loại được đáp


B,D.


+) Kiểm tra điều kiện VTPT của mặt phẳng (Q)<i>vng góc với véctơ AB</i> ta loại được đáp
C.


<b>Câu 25: </b>


<b>Phương pháp tự luận</b>


Mặt phẳng

 

<i> chứa trục Oz có dạng : Ax By</i> 0


2 2 <sub>0</sub>


<i>A</i> <i>B</i> 


Ta có :

 

2 2
2


, 1 <i>A</i> <i>B</i> 1


<i>d I</i>


<i>A</i> <i>B</i>


    



2


4<i>AB B</i> 0 4<i>A B</i> 0



      <sub>. Chọn </sub><i>A</i>1,<i>B</i> 4

 

 <sub>có một vecto pháp tuyến </sub>


1; 4;0



<i>n  </i>


<b>Câu 26: </b>


<b>Phương pháp tự luận</b>


Phương trình mặt phẳng

 


2 2


:<i>Ax Cz</i> 0 <i>A</i> <i>C</i> 0


    


Ta có : 2<i>r</i>8  <i>r</i><sub> . Mà </sub>4

 

<i>S</i> <sub> có tâm </sub><i>I</i>

1, 2,3 ,

<i>R </i>4


Do <i>R r</i>  4 <i>I</i>

 

  <i>A</i>3<i>C</i>0


Chọn


3, 1 (3;0; 1)


<i>A</i> <i>C</i>  <i>n</i> <sub></sub>  


Chọn <i>A</i>3,<i>C</i> 1 <i>n</i>  ( 3;0;1)



Chọn <i>A</i>6,<i>C</i> 2 <i>n</i> (6;0; 2)


<b>Phương pháp trắc nghiệm</b>


<i>+) Trục oy có véctơ đơn vị j </i>(0;0;1)




.


+) Kiểm tra điều kiện VTPT của mặt phẳng

 

 vng góc với véctơ <i>j</i>




ta loại được đáp
A.


<b>Câu 27: </b>


Phương trình mặt phẳng

<i>ABC</i>

có dạng 1 1 0


<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>


<i>bcx cy bz bc</i>
<i>b</i> <i>c</i>


       


Theo giả thiết:



  







 



2


2 2 2 4 2


0


1 <sub>1</sub>


1


, <sub>3</sub>


3


3 2


<i>c b</i> <i><sub>b c</sub></i>


<i>ABC</i> <i>P</i>


<i>bc</i> <i><sub>b</sub></i>



<i>d O ABC</i>


<i>bc</i> <i>c</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>


 


 <sub></sub> <sub></sub>







 <sub></sub> 


 


  <sub></sub> 





  


 


 <sub></sub>  


2 4 2



3<i>b</i> <i>b</i> 2<i>b</i>


  


4 2 1


8 2


2


<i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>


    1


2


<i>c</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

<b>Câu 28: </b>


<b>Phương pháp tự luận</b>


+) Mặt phẳng (<i>P)</i> <sub>chứa trục </sub>

<i>Oy</i>

<sub> nên có dạng: </sub><i>Ax Cz</i> 0 (<i>A</i>2<i>C</i>2 0)<sub>.</sub>


+) Mặt phẳng (<i>P)</i> tạo với mặt phẳng

<i>y+z+1=0</i>

góc 600 nên


( ) ( )
0



( ) ( )


.
cos 60


.


<i>P</i> <i>Q</i>


<i>P</i> <i>Q</i>


<i>n</i> <i>n</i>


<i>n</i> <i>n</i>



 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 


.


2 2
2 2


1


2


2 <sub>. 2</sub>


<i>C</i>


<i>A</i> <i>C</i> <i>C</i>


<i>A</i> <i>C</i>


    




2 2 <sub>0</sub> <i>A C</i>


<i>A</i> <i>C</i>


<i>A</i> <i>C</i>





  <sub>  </sub>





 <sub> nên B,C,D đều</sub>
đúng.


<b>Phương pháp trắc nghiệm</b>


+)Cách 1: Mặt phẳng (<i>P)</i> chứa trục

<i>Oy</i>

nên loại đáp án A.
+)Cách 2: thử điều kiện về góc VTPT đáp án A thấy khơng thỏa mãn.
<b>Câu 29: </b>


<b>Phương pháp tự luận</b>


+) Gọi <i>H K</i>, lần lượt là hình chiếu
vng góc của <i>M</i> trên mặt phẳng( )
và trục <i>Oy</i>.


Ta có : <i>K</i>(0; 2; 0)


( , ( ))


<i>d M</i>  <i>MH</i> <i>MK</i>


Vậy khoảng cách từ <i>M</i> đến mặt
phẳng( ) lớn nhất khi mặt phẳng( )
qua <i>K</i> và vng góc với<i>MK</i>.



Nên( ) có một veto pháp tuyến là:


1;0;3



<i>n MK</i>  


Oy
M


K H


<b>Câu 30: </b>


Trong không gian với hệ trục toạ độ <i>Oxyz</i>, cho mặt cầu


  

<i>S</i> : <i>x</i>1

2

<i>y</i> 2

2

<i>z</i> 3

2 9


, điểm <i>A</i>

0;0;2

. Mặt phẳng

 

<i>P</i> <i> đi qua A và cắt</i>


mặt cầu

 

<i>S</i> theo thiết diện là hình trịn

 

<i>C</i> có diện tích nhỏ nhất. Tìm một vecto pháp


tuyến của

 

<i>P</i> ?


<b>A.</b><i>n </i>

1; 2;3




. <b>B.</b><i>n </i>

1;2;1




. <b>C.</b><i>n </i>

1; 2;0





. <b>D.</b><i>n  </i>

1; 2;1




.
<b>Hướng dẫn giải:</b>


<b>Chọn B.</b>


<b>Phương pháp tự luận</b>


Mặt cầu

 

<i>S</i> có tâm <i>I</i>

1, 2,3 ,

<i>R </i>3.


Ta có <i>IA R</i> <sub> nên điểm </sub><i>A</i><sub>nằm trong mặt cầu.</sub>


Ta có :

 



2 2
,


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

Diện tích hình trịn

 

<i>C</i> nhỏ nhất  <i>r</i><sub>nhỏ nhất </sub> <i>d I P</i>

,

 

<sub> lớn nhất. </sub>


Do <i>d I P</i>

,

 

<i>IA</i> max<i>d I P</i>

,

 

<i>IA</i> Khi đó mặt phẳng

 

<i>P</i> <i> đi qua A và nhận</i>


1; 2; 1



<i>IA    </i>






làm vtpt suy ra B đúng
<b>Câu 31: </b>


Trong không gian với hệ toạ độ <i>Oxyz</i>. Mặt phẳng

 

<i>P</i> đi qua hai điểm <i>A</i>(1;1;1),

0; 2; 2



<i>B</i> <sub> đồng thời cắt các tia </sub><i>Ox Oy</i>, <sub> lần lượt tại hai điểm </sub><i>M N</i>, <sub> (không trùng với gốc</sub>


<i>tọa độ O ) sao cho OM</i> 2<i>ON</i>


.Tìm một vecto pháp tuyến của

 

<i>P</i> ?


<b>A.</b><i>n </i>

1;2;1




. <b>B.</b><i>n   </i>

1; 2;1




. <b>C.</b><i>n </i>

1; 2;0




. <b>D.</b><i>n  </i>

1; 2;1




.
<b>Hướng dẫn giải:</b>


<b>Chọn B.</b>



<b>Phương pháp tự luận</b>


Gọi <i>M a</i>

;0;0 ,

<i>N</i>

0; ;0<i>b</i>

lần lượt là giao điểm của

 

<i>P</i> với các tia <i>Ox Oy</i>,

<i>a b </i>, 0


Do <i>OM</i> 2<i>ON</i>  <i>a</i>2<i>b</i>  <i>MN</i>

2 ; ;0<i>b b</i>

<i>b</i>

2; 1;0






.Đặt <i>u</i>

2; 1;0




Gọi <i>n</i> là môt vectơ pháp tuyến của mặt phẳng

 

<i>P </i> <i>n</i><i>u AB</i>,   

1; 2;1


 


 


<b>Phương pháp trắc nghiệm</b>


+) <i>AB  </i>( 1;1;1)





.


+) Kiểm tra điều kiện VTPT của mặt phẳng

 

<i>P</i> vng góc với véctơ <i>AB</i><sub> ta chọn B .</sub>


<b> BẢNG ĐÁP ÁN:</b>


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20


A D C A D C A B A A D C A B A B A B C C



21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


</div>

<!--links-->

×