ÔN TẬP OXYZ – 7-6-2022
Câu 1. Trong không gian với hệ tọa độ
Oxyz
, cho mặt cầu S x :
2 y
2 z
2 2 x 2 y 4 z 2 0
. Tính bán kínhr
của mặt cầu.A.
r 2 2
. B.r 26
. C.r 4
. D.r 2
.Câu 2. Trong không gian tọa độ
Oxyz
, phương trình mặt phẳng đi qua điểmM 1 2 1 ; ;
và nhận véc tơn 2 ; 1 1 ;
làm véctơ pháp tuyến là
A.
2 x y z 5 0
. B.2 x y z 5 0
. C. x 2 y z 5 0
. D. x 2 y z 5 0
. Câu 3. Trong không gianOxyz
, chou 1;2;3 , v 0; 1;1
. Tích có hướng của hai véc tơu v ,
có tọa độ là A.
5;1; 1
B. 5; 1; 1
C. 1; 1;5
D. 1; 1; 1
Câu 4. Cho hai mặt phẳng
:3 x 2 y 2 z 7 0, :5 x 4 y 3 z 1 0
. Phương trình mặt phẳng đi qua gốc tọa độO
đồng thời vuông góc với cả
và
là:A.
2
x y2
z 0.
B.2
x y2
z 0.
C.2
x y2
z 0.
D.2
x y2
z 1 0.
Câu 5. Trong hệ tọa độ
O xyz ,
cho hai mặt phẳng P : x 3 2 y 2 1 z 6 4 1
và Q x : 2 y 3 z 7 0
. Tính tang góc tạo bởi hai mặt phẳng đã cho.A.
3
19
. B.3 .
5 19
C.5
3 19
. D.3 19 5
.Câu 6. Trong không gian với hệ tọa độ
Oxyz
, cho ba điểmA 1; 2; 1
,B 2; 1;3
,C 4;7;5
. Tọa độ chân đường phân giác trong gócB
của tam giácABC
làA.
2;11;1
. B.2 11 ; ;1
3 3
. C.2 11 1
; ; 3 3 3
. D.11 ; 2;1 3
.Câu 7. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi
d
đi quaA 3; 1;1
, nằm trong mặt phẳng P x y z : 5 0
, đồng thờitạo với
2
: 1 2 2
x y z
một góc
45
0. Phương trình đường thẳngd
là:A.
3 7 1 8 . 1 15
x t
y t
z t
B.
3 1 . 1
x t
y t
z
C.
3 7 1 8 . 1 15
x t
y t
z t
D.
3 1 1
x t
y t
z
và
3 7 1 8 . 1 15
x t
y t
z t
Câu 8. Trong không gian với hệ tọa độ
Oxyz ,
gọid
đi qua điểmA 1; 1; 2
, song song với P : 2 x y z 3 0
, đồng thờitạo với đường thẳng
1 1
: 1 2 2
x y z
một góc lớn nhất. Phương trình đường thẳng
d
là:A.
1 1 2
1 5 7 .
x y z
B.
1 1 2
4 5 3 .
x y z
C.
1 1 2
4 5 7 .
x y z
D.
1 1 2
1 5 7 .
x y z
Câu 9. Trong không gian
Oxyz
, cho ba điểmA (1;2;0), (1;1;2) B
vàC (2;3;1)
. Đường thẳng đi quaA
và song song vớiBC
có phương trình làA.
1 2
1 2 1 .
x y z
B.1 2
3 4 3 .
x y z
C.1 2
3 4 3 .
x y z
D.1 2
1 2 1 .
x y z
Câu 10. Trong không gian
Oxyz
, cho hai đường thẳng 13 3 2
: 1 2 1
x y z
d
; 25 1 2
: 3 2 1
x y z
d
và mặt phẳng P x : 2 y 3 z 5 0
. Đường thẳng vuông góc với P
, cắtd
1 vàd
2 có phương trình làA.
1 1
3 2 1
x y z
B.2 3 1
1 2 3
x y z
C.3 3 2
1 2 3
x y z
D.1 1
1 2 3
x y z
Câu 11. Trong không gian với hệ trục tọa độ
Oxyz
, cho điểmA (10; 2; 1)
và đường thẳng1 1
: 2 1 3
x y z
d
. Gọi( ) P
là mặt phẳng đi qua điểmA
, song song với đường thẳngd
sao cho khoảng cách giữad
và( ) P
lớn nhất. Khoảng cách từ điểmM ( 1; 2;3)
đến mặt phẳng( ) P
làA.
97 3
15
. B.76 790
790
. C.2 13
13
. D.3 29 29
.Câu 12. Phương trình mặt phẳng
( )
đi qua M(2; 4; 5)
và cắt ba tia O x O y O z, ,
lần lượt tại ba điểm sao cho thể tích tứ diệnOABC
nhỏ nhất là ax by cz 60
0
. Tínha b c
.A. 19. B. 32. C. 30. D. 51.
Câu 13. Trong không gian
Oxyz
, gọi P
là mặt phẳng đi qua hai điểmA 0;1; 2
,B 2;1;0
sao cho khoảng cách từ gốc tọa độO
đến P
lớn nhất. Phương trình của mặt phẳng P
làA.
x y z 3 0
. B.x y z 3 0
. C.x 2 y z 3 0
. D.2 x y z 3 0
.Câu 14. Trong không gian với hệ trục toạ độ cho 3 điểm
A 1;2;3 , B 0;1;1 , C 1;0; 2
. Điểm : 2 0
M P x y z
sao cho giá trị của biểu thứcT MA
2 2 MB
2 3 MC
2 nhỏ nhất. Khi đó, điểmM
cách Q : 2 x y 2 z 3 0
một khoảng bằngA.
121
54
. B.24
. C.2 5
3
. D.91 54
.Câu 15. Trong không gian
Oxyz
cho mặt cầu S : x 1
2 y 2
2 z 3
2 27
. Gọi
là mặt phẳng đi qua2
điểm 0; 0; 4 , 2; 0; 0
A B
và cắt S
theo giao tuyến là đường tròn C
sao cho khối nón có đỉnh là tâm S
, là hình tròn C
có thể tích lớn nhất. Biết mặt phẳng
có phương trình dạngax by z c 0
, khi đóa 2 b 3 c
bằngA.
10
. B. 8
. C.0
. D. 14
.Câu 16. Cho điểm
A (0;8; 2)
và mặt cầu( ) S
có phương trình( ) : ( S x 5)
2 ( y 3)
2 ( z 7)
2 72
và điểmB (9; 7; 23)
. Viết phương trình mặt phẳng( ) P
quaA
tiếp xúc với( ) S
sao cho khoảng cách từB
đến( ) P
là lớn nhất. Giả sửn (1; ; ) m n
là một vectơ pháp tuyến của
( ) P
. Lúc đóA.
m n . 2.
B.m n . 2.
C.m n . 4.
D.m n . 4.
Câu 17. Trong không gian
Oxyz
, cho mặt cầu
S:
x2
2 y3
2 z1
21.
Có bao nhiêu điểmM
thuộc
S sao cho tiếp diện của mặt cầu
S tại điểmM
cắt các trụcOx Oy ,
lần lượt tại các điểm A a ;0;0 ,
B0; ;0
b
màa b ,
là các số nguyên dương và AMB 90 ?A.
4
. B.1
. C.3
. D.2
.HẾT.
,
OxyzHƯỚNG DẪN GIẢI ÔN TẬP OXYZ – 7-6-2022
Câu 1. Trong không gian với hệ tọa độ
Oxyz
, cho mặt cầu S x :
2 y
2 z
2 2 x 2 y 4 z 2 0
. Tính bán kínhr
của mặt cầu.A.
r 2 2
. B.r 26
. C.r 4
. D.r 2
.Lời giải Chọn A
Mặt cầu
S
có tâmI 1; 1;2
và bán kínhr 1
2 1
2 2
2 2 2 2
.Câu 2. Trong không gian tọa độ
Oxyz
, phương trình mặt phẳng đi qua điểmM 1 2 1 ; ;
và nhận véc tơn 2 ; 1 1 ;
làm véctơ pháp tuyến là
A.
2 x y z 5 0
. B.2 x y z 5 0
. C. x 2 y z 5 0
. D. x 2 y z 5 0
.Lời giải Chọn A
Phương trình mặt phẳng đi qua điểm
M 1 2 1 ; ;
và nhận véc tơn 2 ; 1 1 ;
làm véc tơ pháp tuyến là:
2 x 1 1 y 2 1 z 1 0 2 x y z 5 0
.Câu 3. Trong không gian
Oxyz
, chou 1;2;3 , v 0; 1;1
. Tích có hướng của hai véc tơu v ,
có tọa độ là A.
5;1; 1
B. 5; 1; 1
C. 1; 1;5
D. 1; 1; 1
Lời giải Chọn B
Ta có
u 1;2;3 , v 0; 1;1 u v , 5; 1; 1
.Câu 4. Cho hai mặt phẳng
:3 x 2 y 2 z 7 0, :5 x 4 y 3 z 1 0
. Phương trình mặt phẳng đi qua gốc tọa độO
đồng thời vuông góc với cả
và
là:A.
2
x y2
z 0.
B.2
x y2
z 0.
C.
2
x y2
z 0.
D.2
x y2
z 1 0.
Lời giải Chọn C
Véc tơ pháp tuyến của hai mặt phẳng lần lượt là
n
3; 2; 2
,
n
5; 4;3
.
; 2;1; 2
n n
Phương trình mặt phẳng đi qua gốc tọa độ
O
,VTPTn 2;1; 2
:2
x y2
z 0.
Câu 5. Trong hệ tọa độ
O xyz ,
cho hai mặt phẳng P : x 3 2 y 2 1 z 6 4 1
và Q x : 2 y 3 z 7 0
. Tính tang góctạo bởi hai mặt phẳng đã cho.
A.
3
19
. B.3 .
5 19
C.5
3 19
. D.3 19 5
.Lời giải Chọn D
P : x 3 2 y 2 1 z 6 4 1 P : 2 x 3 y z 9 0
Mặt phẳng P
có một vectơ pháp tuyến là:n
P 2;3; 1
Q x : 2 y 3 z 7 0 n
Q 1;2; 3
Gọi
là góc giữa hai mặt phẳng P
và Q
.0 0
0 90
Ta có:
22 2 2 2 2
. 2.1 3.2 1 .3 5
cos . 2 3 1 . 1 2 3 14
P Q
P Q
n n
n n
2
2
1 171 3 19
tan 1 tan
25 5
cos
.Câu 6. Trong không gian với hệ tọa độ
Oxyz
, cho ba điểmA 1; 2; 1
,B 2; 1;3
,C 4;7;5
. Tọa độ chân đường phân giác trong gócB
của tam giácABC
làA.
2;11;1
. B.2 11 ; ;1
3 3
. C.2 11 1
; ; 3 3 3
. D.11 ; 2;1 3
.Lời giải Chọn B
Ta có
BA 26; BC 2 26
.Gọi
D
là chân đường phân giác trong gócB
ta có1 2 2 DA BA
DC DA
DC BC
.Vì
D
là chân đường phân giác trong nên2 2
3 3
2 11
2 0
3 3
2 1
3
A C
D
A C
D
A C
D
x x x
y y
DA DC y
z z z
.
Vậy
2 11
; ;1 D 3 3
.Câu 7. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi
d
đi quaA 3; 1;1
, nằm trong mặt phẳng P x y z : 5 0
, đồng thờitạo với
2
: 1 2 2
x y z
một góc
45
0. Phương trình đường thẳngd
là:A.
3 7 1 8 . 1 15
x t
y t
z t
B.
3 1 . 1
x t
y t
z
C.
3 7 1 8 . 1 15
x t
y t
z t
D.
3 1 1
x t
y t
z
và
3 7 1 8 . 1 15
x t
y t
z t
Lời giải Chọn C
Gọi
u
d a b c ; ;
là vtcp củad a
2 b
2 c
2 0 .
P x y z : 5 0
có vtpt
1; 1;1 .
n
P: 2
1 2 2
x y z
có vtcp
1; 2; 2 .
u
Vì
d P
nên .
0 . *
d P
u n a b c
Ta có
0
2 2 2
2
. 2 2 2
cos 45
. 2 3
8 15 0
0 1;1;0
15 7 .
8 15 7; 8; 15
8 8 8
d d
d
d
u u a b c
u u a b c
c bc
c a b u a
c b c b a b u b
Vậy
3 3 7
: 1 , hay : 1 8 , .
1 1 15
x t x t
d y t t d y t t
z z t
Câu 8. Trong không gian với hệ tọa độ
Oxyz ,
gọid
đi qua điểmA 1; 1; 2
, song song với P : 2 x y z 3 0
, đồng thờitạo với đường thẳng
1 1
: 1 2 2
x y z
một góc lớn nhất. Phương trình đường thẳng
d
là:A.
1 1 2
1 5 7 .
x y z
B.
1 1 2
4 5 3 .
x y z
C.
1 1 2
4 5 7 .
x y z
D.
1 1 2
1 5 7 .
x y z
Lời giải Chọn B
P : 2 x y z 3 0
có vtptn
P 2; 1; 1 .
1 1
: 1 2 2
x y z
có vtcp
1; 2; 2 .
u
d ; max d .
Khi đó
qua 1; 1; 2
vtcp ;
4; 5; 3 4;5;3 .
d P
d A
u n u
Vậy
1 1 2
: .
4 5 3
x y z
d
Câu 9. Trong không gian
Oxyz
, cho ba điểmA (1;2;0), (1;1;2) B
vàC (2;3;1)
. Đường thẳng đi quaA
và song song vớiBC
có phương trình làA.
1 2
1 2 1 .
x y z
B.1 2
3 4 3 .
x y z
C.1 2
3 4 3 .
x y z
D.1 2
1 2 1 .
x y z
Lời giải Chọn A
Gọi
d
là phương trình đường thẳng quaA 1; 2;0
và song song vớiBC
. Ta cóBC 1; 2; 1 : 1 2
1 2 1
x y z
d
.Câu 10. Trong không gian
Oxyz
, cho hai đường thẳng 1: 3 3 2
1 2 1
x y z
d
; 25 1 2
: 3 2 1
x y z
d
và mặt phẳng P x : 2 y 3 z 5 0
. Đường thẳng vuông góc với P
, cắtd
1 vàd
2 có phương trình làA.
1 1
3 2 1
x y z
B.2 3 1
1 2 3
x y z
C.
3 3 2
1 2 3
x y z
D.1 1
1 2 3
x y z
Lời giải Chọn D
Phương trình
1
1 1
1
3
: 3 2
2
x t
d y t
z t
và
2
2 2
2
5 3
: 1 2
2
x t
d y t
z t
.
Gọi đường thẳng cần tìm là
.Giả sử đường thẳng
cắt đường thẳngd
1 vàd
2 lần lượt tạiA
,B
. GọiA 3 t
1;3 2 ; 2 t
1 t
1
,B 5 3 ; 1 2 ;2 t
2 t
2 t
2
. 2 3
2 1; 4 2
22 ; 4
1 2 1
AB t t t t t t
.Vectơ pháp tuyến của
P
làn 1;2;3
.Do
AB
và n cùng phương nên
2 3
2 14 2
22
14
2 11 2 3
t t t t t t
.2 1 2 1
2 1 2 1
2 3 4 2 2
1 2
4 2 2 4
2 3
t t t t
t t t t
1 2
2 1 t t
. Do đóA 1; 1;0
,B 2; 1;3
.Phương trình đường thẳng
đi quaA 1; 1;0
và có vectơ chỉ phươngn 1;2;3
là1 1
1 2 3
x y z
.Câu 11. Trong không gian với hệ trục tọa độ
Oxyz
, cho điểmA (10; 2; 1)
và đường thẳng1 1
: 2 1 3
x y z
d
. Gọi( ) P
là mặt phẳng đi qua điểmA
, song song với đường thẳngd
sao cho khoảng cách giữad
và( ) P
lớn nhất. Khoảng cách từ điểmM ( 1; 2;3)
đến mặt phẳng( ) P
làA.
97 3
15
. B.76 790
790
. C.2 13
13
. D.3 29 29
.Lời giải
Gọi
H
là hình chiếu củaA
trênd
, gọiI
là hình chiếu củaH
trên( ) P
.Mặt phẳng
( ) P
đi qua điểmA
, song song với đường thẳngd
nênd d P ( , ( )) d H P ( ,( )) IH
. Ta cóAH IH
nênIH
lớn nhất AH IH A I
.Vậy mặt phẳng
( ) P
thỏa mãn yêu cầu bài toán là mặt phẳng đi qua điểmA
và nhận vectơ AH
làm VTPT.
Ta có
H d H (1 2 ; ;1 3 ) t t t AH (2 t 9; t 2;3 t 2)
1 1
: (2;1;3)
2 1 3
dx y z
d u
Vì
H
là hình chiếu củaA
trênd
nênAH d AH u .
d 0 2(2 t 9) ( t 2) 3(3 t 2) 0 t 1
Do đó
H (3;1;4) AH ( 7; 1;5)
Mặt phẳng
( ) P
đi qua điểmA (10; 2; 1)
và có VTPT là AH ( 7; 1;5)
nên
( ) P
có phương trình là:7( x 10) ( y 2) 5( z 1) 0 7 x y 5 z 77 0
Vậy 2 2
7 2 5.3 77 97 3 ( ; ( ))
7 1 ( 5) 15 d M P
.Câu 12. Phương trình mặt phẳng
( )
đi qua M(2; 4; 5)
và cắt ba tia O x O y O z, ,
lần lượt tại ba điểm sao cho thể tích tứ diệnOABC
nhỏ nhất là ax by cz 60
0
. Tínha b c
.A. 19. B. 32. C. 30. D. 51.
Lời giải Chọn A
60 0
ax by cz
60 60
;0;0 , 0; ;0
60 60 60 1 60
0;0;
Ox A Oy B
a b
x y z
a b c Oz C c
,
a 0, b 0, c 0
.Thể tích khối tứ diện là
1 60 60 60 36000 . .
V
6
a b c abc
(1)
Do mặt phẳng
( )
đi qua M(2; 4; 5)
ta có2 a 4 b 5 c 60 0
. Theo bất đẳng thức Cô si ta có:2
3
20 1 1
60 2 4 5 3 40
2 200
a b c abc abc
abc
(2).Từ (1) và (2) ta được
36000 180
V abc .Dấu “ = ’’ xảy ra khi
2 4 5 60 0 6 60 0 10
2 4 5 2 4 5 5, 4 19
a b c a a
a b c
a b c a b c b c
.Câu 13. Trong không gian
Oxyz
, gọi P
là mặt phẳng đi qua hai điểmA 0;1; 2
,B 2;1;0
sao cho khoảng cách từ gốc tọa độO
đến P
lớn nhất. Phương trình của mặt phẳng P
làA.
x y z 3 0
. B.x y z 3 0
. C.x 2 y z 3 0
. D.2 x y z 3 0
. Lời giảiChọn B
Gọi
H K ,
lần lượt là hình chiếu củaO
trên P
,AB
.Ta có:
d O P , OH OK d O AB , =const
; Đẳng thức xảy ra khiH K
.Vậy
d O P ,
lớn nhất khi P
chứaAB
và vuông góc vớiOK
, hay P
chứaAB
và vuông góc với OAB
.Ta có:
AB 2;0; 2
,n
OAB OA OB , 2; 4; 2
. Chọnn
P AB n ,
OAB 8;8; 8
.Mặt khác,
P
đi quaA 0;1; 2
nên P x y z : 3 0
.Câu 14. Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz
,
cho 3 điểmA 1;2;3 , B 0;1;1 , C 1;0; 2
.Điểm
M P x y z : 2 0
sao cho giá trị của biểu thứcT MA
2 2 MB
2 3 MC
2 nhỏ nhất. Khi đó, điểmM
cách
Q : 2 x y 2 z 3 0
một khoảng bằng B.121
54
. B.24
. C.2 5
3
. D.91 54
.Lời giải Chọn D
Gọi
I
là điểm thỏa mãn4 4 1
2 3 0 ; ;
6 6 6 IA IB IC I
.
2
2
23
26
22 2 3
22
23
26
2T IA IB IC IM IM IA IB IC IA IB IC IM
.
T
nhỏ nhất IM
ngắn nhất M
là hình chiếu củaI
trên P
.4 6 : 4
6 1 6
x t
d y t t R
z t
là đường thẳng đi qua
I
và vuông góc với P
. 7 ; 7 ; 22 , 91
18 18 18 54
M d P M d M Q
.Câu 15. Trong không gian
Oxyz
cho mặt cầu S : x 1
2 y 2
2 z 3
2 27
. Gọi
là mặt phẳng đi qua2
điểm 0; 0; 4 , 2; 0; 0
A B
và cắt S
theo giao tuyến là đường tròn C
sao cho khối nón có đỉnh là tâm S
, là hình tròn C
có thể tích lớn nhất. Biết mặt phẳng
có phương trình dạngax by z c 0
, khi đóa 2 b 3 c
bằngA.
10
. B. 8
. C.0
. D. 14
.Lời giải Chọn D
Mặt cầu
S
có tâmI 1; 2;3
, bán kínhR 3 3
Gọi
h
là khoảng cách từ điểmI
đến mặt phẳng
vàr
là bán kính của đường tròn C
Thể tích khối nón làV 1 3 r h
2 1 3 R
2 h h
2 . 1 3 R h h
2
3
Xét
f h R h h
2
3 f h R
2 3 h
2 0
3 f h h R
Từ BBT suy ra thể tích khối nón lớn nhất khi
3 , 3
3
h R d I
Theo giả thiết mặt phẳng
đi qua hai điểm4 4
, 2 0 2
c c
A B a c a
: 2 x by z 4 0
Mà
, 3 4 5
33 2
5
d I b b
b
a 2 b 3 c 14
Câu 16. Cho điểm
A (0;8; 2)
và mặt cầu( ) S
có phương trình( ) : ( S x 5)
2 ( y 3)
2 ( z 7)
2 72
và điểmB (9; 7; 23)
. Viết phương trình mặt phẳng( ) P
quaA
tiếp xúc với( ) S
sao cho khoảng cách từB
đến( ) P
là lớn nhất. Giả sửn (1; ; ) m n
là một vectơ pháp tuyến của
( ) P
. Lúc đóA.
m n . 2.
B.m n . 2.
C.m n . 4.
D.m n . 4.
Chọn D Gọi phương trình mặt phẳng (P) là:
x my nz d 0
Vì
A P
nên ta8 m 2 n d 0 d 8 m 2 n P x my nz : 8 m 2 n 0
.Do
P
tiếp xúc với mặt cầu S
nên ; 5 11
25
26 2
1
m n d I P R
m n
.Ta có:
; 9 7 23
28
22 5 11 5
24 1
24
1 1
m n m n
m n m n
d B P
m n m n
; 5 11
25
24 1
24
21 1
m n m n
d B P
m n m n
; 6 2 4 1
24
21
m n d B P
m n
2 2
2 2
1 1 16 1
; 6 2 4
1
Cosi Svac
m n
d B P
m n
d B P ; 18 2
.Dấu “=” xảy ra khi 2 2
1 1
4 4
5 11 5
6 2 0
1
m n m
m n n m n d
.Câu 17. Trong không gian
Oxyz
, cho mặt cầu
S:
x2
2 y3
2 z1
21.
Có bao nhiêu điểmM
thuộc
S sao cho tiếp diện của mặt cầu
S tại điểmM
cắt các trụcOx Oy ,
lần lượt tại các điểm A a ;0;0 ,
B0; ;0
b
màa b ,
là các số nguyên dương và AMB 90 ?A.
4
. B.1
. C.3
. D.2
.Lời giải Gọi
K
là tâm mặt cầu vàI
là trung điểmAB
Ta có tam giác
AMB
vuông tạiM
vàI
là trung điểmAB
suy ra1
MI 2 AB OI
(O
là gốc tọa độ )
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
2 3 1 1 6 4 2 13
6
II4
I13 (
I I0) 3
A I2
BI13
I3 2
I13
I IOI MI OI KI MK KI OI MK
x y z x y z x y z
x y do z x y a b
Mà
a b ,
nguyên dương suy ra chỉ có hai cặp thỏa 1;5 ; 3;2
. Ứng với mỗi cặp điểmA
,B
thì có duy nhất một điểmM
thỏa yêu cầu bài toán.