10) CÁC BÀI TOÁN VỀ VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG
Bài toán 1: Viết phương trình đường thẳng d là giao tuyến hai mặt phẳng
( )
P
và
( )
Q
Cách giải: Lấy A thuộc
( )
P
và
( )
Q
, tìm
( ) ( )
;
d
Q P
u n n
=
uur uuur uuur
Bài toán 2:Viết phương trình hình chiếu vuông góc của đường thẳng lên mặt phẳng
Cho đường thẳng ( d ) :
+=
=++=
CaBaAana
; thi ( d ) song song ( P). Trong trường hợp này
ta giải như sau:
d M
d’ H
a) Ta tìm tọa độ H là hình chiếu vuông góc của M trên mặt phẳng ( P ).
b) Đường thẳng ( d’) đi qua H và song song với ( d) ; đó chính là đường thẳng cần tìm
-TH2:Nếu
0
321
≠++= CaBaAana
; thi ( d ) cắt ( P). Trong trường hợp này ta giải
như sau :
a)Tìm tọa độ giao điểm N của ( d ) và ( P) ;
b)Tìm tọa độ H là hình chiếu vuông góc của M trên ( P ) .
c) Đường thẳng đi qua hai điểm N và H là đường thẳng cần tìm
d
M
H N d’
Chú ý: Có thể đi tìm mặt phẳng
( )
Q
chứa đường thẳng d và vuông góc với mặt phẳng
( )
P
,
taxx
30
20
10
và mặt phẳng ( P ) :Ax + By + Cz + D = 0
Cách giải: Tìm
( )
;
d d
P
u u n
′
=
uur uur uuur
. Viết ptdt qua A và nhận
d
u
′
uur
làm vecto chỉ phương
Bài toán 4: Cho điểm
( )
; ;
A A A
A x y z
và hai đường thẳng
1 2
àd v d
;
d
P
n u AM
=
uuur uur uuuur
, với
1
M d∈
Cách xác định mặt phẳng
( )
Q
:
( )
2
;
d
Q
n u AN
=
uuur uur uuur
, với
2
N d∈
Bài toán 5: Cho điểm
( )
- Viết phương trình mặt phẳng
( )
P
chứa d và
1
d
- Viết phương trình mặt phẳng
( )
Q
chứa d và vuông góc với
2
d
Khi đó giao tuyến của
( )
P
và
( )
Q
là đường thẳng d (sử dụng bài toán 1)
Cách xác định mặt phẳng
( )
P
:
( )
1
;
d
P
n u AM
2 3
;d d
Cách giải:
- Viết phương trình mặt phẳng
( )
P
chứa
2
d
và song song với
1
d
- Viết phương trình mặt phẳng
( )
Q
chứa
3
d
và song song với
1
d
Khi đó giao tuyến của
( )
P
và
( )
Q
là đường thẳng d (sử dụng bài toán 1)
Cách xác định mặt phẳng
( )
Bài toán 8: Cho điểm
( )
; ;
A A A
A x y z
, đường thẳng
1
d
, mặt phẳng
( )
α
. Viết phương trình đường
thẳng d đi qua A, cắt
1
d
và song song với
( )
P
2
Cách giải:
- Viết phương trình mặt phẳng
( )
P
xác định bởi A và
1
d
- Viết phương trình mặt phẳng
( )
Q
qua A và song song
( )
1
;
P
n u u
=
uuur r ur
- Viết phương trình mặt phẳng
( )
Q
đi qua
2 2
M d∈
nhận
( )
2
;
Q
n u u
=
uuur r uur
Khi đó giao tuyến của
( )
P
và
( )
rvua
+−=
32
;
rvub 2
+−=
5) Chứng minh rằng :
( ) ( ) ( )
1;cos;cos;cos
222
=++
kujuiu
6) Tìm tọa độ vecto
c
; để sao cho :
rvuc
+=+
32
BÀI 2 > Trong không gian tọa độ Oxyz ; cho điểm M ( 1;2 ;3)
1.Tìm tọa độ các hình chiếu vuông góc của điểm M lên các trục tọa độ và các mặt phẳng
tọa độ
2.Tìm tọa độ các điểm đối xứng của điểm M qua các trục tọa độ
3.Tính các khoảng cách từ điểm M đến các trục tọa độ và các mặt phẳng tọa độ
BÀI 3 > Trong không gian tọa độ Oxyz ; cho điểm các điểm: A ( -3;-2 ;0) ;
B (3;-3;1) ; C ( 5;0;2)
1.Tìm tọa độ điểm D để tứ giác ABCD là hình bình hành . Tìm tọa độ tâm I của hình bình hành đó
2.Tính góc giữa hai vecto:
AC
và
BD
=++−++
yxzyx
b.
04284
222
=−−++++
zyxzyx
c.
07524
222
=−−++−−− zyxzyx
d.
03936333
222
=+−+−++ zyxzyx
Bài 2: Viết phương trình mặt cầu:
a. Tâm I(2;1;-1), bán kính R = 4.
b. Đi qua điểm A(2;1;-3) và tâm I(3;-2;-1).
c. Hai đầu đường kính là A(-1;2;3), B(3;2;-7)
d. Đi qua bốn điểm (0; 0; 0), A(2; 2; 3), B(1; 2; -4), C(1; -3; -1)
e. Đi qua điểm A(1;3;0) ,B(1;1;0) và tâm I thuộc 0x.
BÀI 3 Viết phương trình mặt cầu trong các trường hợp sau:
1) Nhận MN làm đường kính ; với M ( 1;2;5) và N (3;0;1)
2) Có tâm I ( 1;2;0) và đi qua điểm A ( 1;0;-3 )
3) Có bán kính bằng 2 ; tiếp xúc mặt phẳng ( Oyz) và có tâm nằm trên trục Ox
4) Có tâm I ( 1;2;3) và tiếp xúc với mạt phẳng ( Oyz )
4
5) Đi qua ba điểm A ( 0;8;0 ) ; B ( 4;6;2) ; C ( 0;12;4) và có tâm nằm trên mặt phẳng ( Oyz )
BÀI 4 Tìm tọa độ tâm và tính bán kính của mỗi mặt cầu sau :
1)
b)Viết phương trình mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD
c)Viết phương trình mặt cầu cắt mp(ABC) theo thiết diện là một đường tròn có bán kính lớn nhất.
Bài 10. Chứng tỏ rằng phương trình
2 2 2 2
4 2 4 4 0x y z mx my z m m+ + + − + + + =
luôn là phương
trình của một mặt cầu. Tìm m để bán kính mặt cầu là nhỏ nhất.
Bài 11. Chứng tỏ rằng phương trình
2 2 2 2
2 os . 2sin . 4 4 4sin 0x y z c x y z
α α α
+ + + − + − − =
luôn là
phương trình của một mặt cầu. Tìm m để bán kính mặt cầu là lớn nhất.
III ) CÁC BÀI TẬP VỀ MẶT PHẲNG
BÀI 1 > Viết phương trình mặt phẳng trong các trường hợp sau:
1) Đi qua ba điểm : A ( 1;2;0) ; B ( -2;3;1) ; C (0;0;1)
2) Đi qua hai điểm A (1;-1;2) và B ( 0;1;0) và song song với trục Oz
3) Đi qua điểm A ( 3;2;-1) và song song với mặt phẳng ( P ) : x -5y +z = 0
4) Đi qua hai điểm A ( 0;1;1) và B (-1; 0; 2)và vuông góc với mặt phẳng
( P ):x –y + z+ 1 = 0
5) Đi qua các điểm là hình chiếu vuông góc của điểm M ( 1; 2; 3 )lên các trục tọa độ
6) Song song với mặt phẳng ( Q ) : 4x + 3y -12z + 1 = 0vaf tiếp xúc với mặt cầu
( S ) :
02642
222
=−−−−++
zyxzyx
BÀI 2 >
1) Tìm điểm M trên trục Oz ; sao cho cách đều điểm A (2;3;4 ) và mặt phẳng ( R):
( )
α
đi qua điểm M và song song với mp
( )
β
biết:
a.
( ) ( ) ( )
M 2;1;5 , Oxyβ =
b.
( ) ( )
M 1;1;0 , :x 2y z 10 0− β − + − =
c.
( ) ( )
M 1; 2;1 , : 2x y 3 0− β − + =
d.
( ) ( )
M 3;6; 5 , : x z 1 0− β − + − =
Bài 4: Lập phương trình của mặt phẳng (P) đi qua M(1;1;1) và
a. Song song với các trục 0x và 0y.
b. Song song với các trục 0x,0z.
c. Song song với các trục 0y, 0z.
Bài 6: Lập phương trình của mặt phẳng đi qua 2 điểm M(1;-1;1) và B(2;1;1) và :
a. Cùng phương với trục 0x.
b. Cùng phương với trục 0y.
c. Cùng phương với trục 0z.
Bài 7: Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) biết :
a. (P) đi qua điểm A(-1;3;-2) và nhận
);4,3,2(n
làm VTPT.
a. Đi qua ba điểm A(1;0;0), B(0;2;0) , C(0;0;3) .
b.
Đi qua A(1;2;3) ,B(2;2;3) và vuông góc với mặt phẳng (Q) : x+2y+3z+4=0
c. Chứa 0x và đi qua A(4;-1;2) ,
d. Chứa 0y và đi qua B(1;4;-3)
Bài 15: Cho hai điểm A(3;2;3) B(3;4;1) trong không gian 0xyz
a. Viết phương trình mặt phẳng (P) là trung trực của AB.
b. Viết phương trình mp(Q) qua A vuông góc (P) và vuông góc với (y0z)
c. Viết phương trình mặt phẳng (R) qua A và song song với mp(P).
Bài 16: Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P):2x + ky + 3z – 5=0 và (Q): mx - 6y - 6z + 2=
0
a. Xác định giá trị k và m để hai mặt phẳng (P) và (Q) song song nhau, lúc đó hãy tính
khoảng cách giữa hai mặt phẳng.
b. Trong trường hợp k = m = 0 gọi (d) là giao tuyến của (P) và (Q)
Bài 17: Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ cạnh bằng 1.
a. Chứng minh rằng mp(AB’D’) song song mp(BC’D)
6
b. Tính khoảng cách giửa hai mặt phẳng trên.
c. Chứng minh rằng A’C vuông góc (BB’D’D)
Bài 18.Cho A(-1;2;3), B(2;-4;3), C(4;5;6)
a)Viết phương trình mp đi qua A và nhận vectơ
(1; 1;5)n −
r
làm vectơ pháp tuyến
b)Viết phương trình mp đi qua A biết rằng hai véctơ có giá song song hoặt nằm trong mp đó
là
(1;2; 1), (2; 1;3)a b− −
r
r
c)Viết phương trình mp qua C và vuông góc với đường thẳng AB
x y z
x y z
α
β
γ
− − − =
− + − =
− + + − =
a)Trong ba mặt phẳng đó mp nào song song với mp nào?
b)Tìm quỹ tích các điểm cách đều
( )
α
và
( )
γ
c)Tính khoảng cách giữa hai mp
( )
α
và
( )
γ
d)Tìm quỹ tích các điểm cách
( )
β
một khoảng bằng 1
e)Viết phương trình mặt cầu có tâm thuộc trục Ox và tiếp xúc với hai mp
( )
α
và
( )
a)Lập phương trình tiếp diện của mặt cầu song song với Ox và vuông góc với
( )
α
b)Tính góc giưa mp
( )
α
với Ox
c)Lập phương trình mp đi qua hai A(1;0;1) điểm B(1;-2;2) và hợp với
( )
α
một góc 60
0
Bài 29. Cho bốn điểm A(1;1;2), B(1;2;1), C(2;1;1), D(1;1;-1)
a)Viết phương trình mp ABC.
b)Tính góc cosin giữa hai mặt phẳng (ABC) và (ABD)
Bài 30. Viết phương trình mp đi qua điểm M(2;1;-1) và qua giao tuyến của hai mặt phẳng
x- y+ z -4= 0 và 3x- y + z -1= 0
Bài 31. Viết phương trình mp đi qua giao tuyến của hai mặt phẳng x+2 z -4= 0 và x+ y - z + 3= 0
đồng thời song song với mặt phẳng x+ y+ z = 0
Bài 32. Viết phương trình mp đi qua giao tuyến của hai mặt phẳng3 x-y+ z -2= 0 và x+4 y -5= 0
đồng thời vuông góc với mặt phẳng 2x- y+ 7 = 0
Bài 33. Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng 2.Gọi I,J ,K lần lược là trung điểm
các cạnh BB’ , C’D’ và D’A’.
a) Chứng tỏ rằng mặt phẳng (IJK) vuông góc với mặt phẳng (CC’K)
b)Tính góc giữa hai mặt phẳng (JAC) và (IAC’)
c)Tính khoảng cách từ I đến mp(AJK)
Bài 34. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB= SA= 2a. AD= a.Đặt hệ trục
Oxyz sao cho các tia Ox, Oy ,Oz lần lược trùng với các tia AB,AD,AS.
a)Từ điểm C vẽ tia CE cùng hướng với tia AS. Tìm tọa độ của E.
b)Tính khoảng cách từ C đến mặt phẳng (SBD).
+=
+=
−=
tz
ty
tx
d
Bài 3: Viết phương trình tham số, chính tắc của đường thẳng (d) trong trường hợp sau:
a. Đi qua hai điểm A(1;3;1) và B(4;1;2).
b. Đi qua M(2;-1;1) vuông góc với mặt phẳng (P) : 2x – z + 1= 0. Tìm tọa độ giao điểm của
(d) và (P).
8
c. (d) là giao tuyến của hai mặt phẳng
( ) : 2 4 0 , ( ): 2 2 0P x y z Q x y z
+ − + = − + + =
Bài 4: Cho hai đường thẳng (d
1
),(d
2
) có phương trình cho bởi :
( )
1
1
2
1
1
a) CMR hai đường thẳng đó cắt nhau. Xác định toạ độ giao điểm của nó.
b) Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) chứa (d
1
),(d
2
).
Bài 5: Xét vị trí tương đối của đường thẳng (d) và mặt phẳng (P), tìm giao điểm nếu có.
a)
( )
R t,
2
3
1
: ∈
+=
−=
+=
tz
ty
tx
d
(P): x-y+z+3=0
b)
( )
21
2
a. Tìm tọa độ điểm H là hình chiếu vuông góc của điểm A trên đường thẳng d
b. Tìm tọa độ điể A’ đối xứng với A qua đường thẳng d.
Bài 7: Cho điểm M(1; 4; 2) và mặt phẳng
01:)( =−++ zyx
α
a. Tìm tọa độ điểm H là hình chiếu vuông góc của điểm M trên
)(
α
b. Tìm tọa độ điểm M’ đối xứng với M qua mặt phẳng
)(
α
c. Tính khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng
)(
α
Bài 8: Trong không gian Oxyz cho A(3;-1;0) , B(0;-7;3) , C(-2;1;-1) , D(3;2;6).
a. Viết phương trình mặt phẳng (ABC).
b. Viết phương trình đường thẳng (d) qua D vuông góc với mặt phẳng (ABC).
c. Tìm tọa độ điểm D’ đối xứng D qua mặt phẳng (ABC).
d. Tìm tọa độ điểm C’ đối xứng C qua đường thẳng AB
Bài 9: Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ cạnh bằng 1.
a. Tính khoảng cách từ đỉnh A đến các mặt phẳng (A’BD) và (B’D’C).
b. Chứng tỏ rằng AC’ vuông góc mặt phẳng (A’BD) và (B’D’C).
Bài 10.Viết phương trình tham số của đường thẳng
a)Đi qua A(1;2;-1) và có vectơ chỉ phương là
(1; 2;1)a = −
r
b) đi qua hai điểm I(-1;2;1), J(1;-4;3).
x t
y t
z t
= −
= +
= −
và (d
2
):
1 2 1
2 1 3
x y z− − +
= =
−
Bài 12. Cho tứ diện ABCD ,biết rằng A(2;-1;6), B(-3;-1;-4), C(5;-1;0), D(1;2;1)
a)Viết phương trình đường thẳng qua A và vuông góc với mặt phẳng (BCD).
b)Viết phương trình đường thẳng qua I(1;5;-2) và vuông góc với cả hai đường thẳng
AB,CD.
Bài 13. Viết phương trình hình chiếu vuông góc của đường thẳng (d):
1 2 1
2 1 3
x y z− − +
= =
−
lên các
= =
và (d’)
6 1 2
3 2 1
x y z− + +
= =
−
b) (d)
1 2
2 2 1
x y z− −
= =
−
và (d’)
8 4
2 3 1
x y z+ −
= =
−
c) (d)
2 1
4 6 8
x y z− +
= =
− −
và (d’)
7 2
6 9 12
:3 5 2 0x y z
α
+ − − =
b)(d)
1 3
2 4 3
x y z+ −
= =
và
( )
:3 3 2 5 0x y z
α
− + − =
c)(d)
9 1 3
8 2 3
x y z− − −
= =
và
( )
: 2 4 1 0x y z
α
+ − + =
Bài 3. Tính góc giữa các cặp đường thẳng ở bài 7.
Bài 4.Tính khoảng cách giữa các cặp đường thẳng ở bài 7(nếu chúng chéo nhau hoặt song song
nhau)
Bài 5.Tính góc giữa cặp đường thẳng và mặt phẳng ở bài 8.
Bài 6.Tính khoảng cách từ điểm M(-1;2;3) đến các đường thẳng
10
a)(d
1 1 3
1 2 1
x y z− − −
= =
và
( )
: 2 4 1 0x y z
α
+ − + =
.
a)Tìm giao điểm giữa (d) và
( )
α
b)Viết phương trình mp chứa (d) và hợp với
( )
α
một góc có số đo lớn nhất
c)Viết phương trình mp chứa (d) và hợp với
( )
α
một góc có số đo nhỏ nhất
Bài 9.Trong không gian cho bốn đường thẳng
(d
1
):
1 2
1 2 2
x y z− −
= =
−
mặt phẳng đó
b)Chứng tỏ rằng tồn tại một đường thẳng (d) cắt cả bốn đường thẳng đã cho.
c)Tính côsin góc giữa (d
1
) và (d
3
)
Bài 10. Cho ba điểm A(1;1;1), B(-1;2;0) C(2;-3;2) và mp
( )
: 2 0x y z
α
+ + − =
a)Tính cosin góc giữa hai đường thẳng AB và BC
b)Tìm trên mp
( )
α
điểm cách đều 3 điểm A,B,C
c)Tìm phương trình hình chiếu của đường thẳng AB lên mp
( )
α
Bài 11. Cho tứ diện ABCD.Biết rằng A(1;1;2), B(1;2;1), C(2;1;1), D(1;1;-1)
a)Tính góc giữa hai đường thẳng AC và BD
b)Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD
c)Tìm tọa độ hình chiếu H của A lên mp (BDC)
d) Tính khoảng cách từ A đến đường thẳng DB
e)Tính khoảng cách từ gốc tọa độ đến mp (BCD)
Bài 12.Tìm điểm M’ đối xứng với điểm M(2;-1;1) qua mp
( )
: 2 0x y z
α
α
+ + + =
.Tìm điểm M trên mp
( )
α
sao cho
MA MB+
uuur uuur
nhỏ nhất .
Bài 17. Cho A(3;1;0) , B(1;-2;5) và mp
( )
: 2 0x y z
α
+ + − =
Tìm điểm M trên mp
( )
α
sao cho
MA
2
+MB
2
nhỏ nhất
Bài 18. Cho A(3;1;0) , B(1;-2;5),C(-1;-2;-3) và mp
( )
: 2 0x y z
α
+ + − =
Tìm điểm M trên mp
( )
):
1 2 2
1 4 3
x y z− + −
= =
,(d
2
):
3
1
5
x t
y t
z t
=
= −
= +
Và (d
3
) là giao tuyến của hai mặt phẳng
( ) ( )
: 2 4 3 0, : 2 1 0x y z x y z
α β
− + − = − − + =
Viết phương trình song song với (d
1
) và (d
2
)
Bài 22.Viết phương trình của đường thẳng nằm trong mp :y+2z = 0 và cắt cả hai đường thẳng.
(d
1
):
1
4
x t
y t
z t
= −
=
=
(d
2
):
2
4 2
1
x t
y t
z
x y z− − −
= =
và (d’):
2
1
x t
y t
z t
= −
= − +
=
.
a)Chứng tỏ rằng (d) và (d’ ) chéo nhau.Tính khoảng cách giữa chúng
b)Viết phương trình đường vuông góc chung của chúng
c)Tính góc giữa (d
1
) và (d
2
)
Bài 25.Cho hai đường thẳng (d
1
):
1 3
2
x t
( ) ( )
: 1, : 1y x z
α β
= + = −
Tìm điểm M thuộc đường thẳng (d) sao cho chu vi tam giác AMB nhỏ
nhất.
MỘT SỐ BÀI TẬP ÔN TỔNG HỢP
12
Bài 1: Trong không gian tọa độ Oxyz cho 3 điểm A(-1; 1; 2), B(0; 1; 1), C(1; 0; 4).
1. Chứng minh tam giác ABC vuông. Viết phương trình tham số của đương thẳng AB.
2. Gọi M là điểm sao cho
MCMB 2−=
. Viết phương trình mặt phẳng đi qua M và vuông
góc với đường thẳng BC. (Đề thi tốt nghiệp 2006)
Bài 2: Trong không gian tọa độ Oxyz, cho điểm E(1; 2; 3) và mặt phẳng
)(
α
có phương trình x + 2y
– 2z + 6 = 0.
1. Viết phương trình mặt cầu (S) có tâm là góc tọa độ O và tiếp xúc mặt phẳng
)(
α
.
2. Viết phương trình tham số của đường thẳng (
∆
) đi qua điểm E và vuông góc mặt phẳng
)(
α
. (Đề thi tốt nghiệp 2007 Lần 1)
Bài 3: Trong không gian tọa độ Oxyz, cho hai điểm M(1; 0; 2), N(3; 1; 5) và đường thẳng (d) có
giao điểm của d và (P). (Đề thi tốt nghiệp 2009)
Bài 6: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho M(2,-2,0) , N(-4;4;2) và mặt phẳng (P) có phương
trình 6y+8z+1=0
1.Viết phương trình tham số của đường thằng d đi qua hai điềm M và N.
2.Lập phương trình mặt cầu (S) tâm M nhận mặt phẳng (P) là mặt phẳng tiếp diện.
13
Bài 7: Trong không gian với hệ trục Oxyz, cho A(1;1;2), B(0;-1;3), C(3;1;4)
1. Viết phương trình mặt phẳng (
α
) đi qua ba điểm A,B,C
2 Viết phương trình mặt cầu (S) tâm A và có đường kính bằng 4
Bài 8: Trong không gian Oxyz, cho điểm
( )
2; 1;0A −
và đường thẳng d:
1 2
1
2 3
x t
y t
z t
= +
= − −
= +
1. Viết phương trình mặt phẳng
3;2;0 , 0;2;1 , 1;1;2 , (3; 2; 2)A B C D− − −
.
1. Viết phương trình mặt phẳng
( )ABC
. Suy ra
DABC
là một tứ diện.
2. Viết phương trình mặt cầu
( )S
tâm
D
và tiếp xúc mặt phẳng
( )ABC
.
Bài 14: Trong không gian Oxyz, cho điểm M(1;2;3)
1. Viết phương trình mặt phẳng (
α
) đi qua M và song song với đường thẳng
2 3 4 0x y z− + − =
.
2. Viết phương trình mặt cầu (S) có tâm I(1;1;1) và tiếp xúc với mặt phẳng (
α
).
Bài 15: Trong không gian Oxyz, cho điểm
( )
2; 1;0A −
và đường thẳng d:
1 2
1
2 3
2. Gọi (d) là đường thẳng qua C và vuông góc mặt phẳng (ABC). Tìm tọa độ giao điểm của
đường thẳng (d) và mặt phẳng (Oxy).
Bài 18:
Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng (
α
) : 2x + y + z – 9 = 0 và đường thẳng
∆
:
2 4
1
3
x t
y t
z t
= − +
= +
=
( t là tham số)
1. Tìm giao điểm I của
∆
và (
α
).
2. Viết phương trình đường thẳng d qua I và vuông góc với (
α
= +
+
= = = +
= +
1) Viết pt mặt phẳng (P) chứa đường thẳng d
1
và song song với đường thẳng d
2
15
2) Cho điểm M (2 ; 1 ; 4) .Tìm tọa độ điểm H thuộc đường thẳng d
2
sao cho đoạn
MH có độ dài nhỏ nhất.
Đáp số : 1) ( P) : 2x – z = 0 2) H ( 2 ; 3 ; 3 )
Bài 2 : B – 2002 : Cho hình lập phương ABCD.A
1
B
1
C
1
D
1
có cạnh bằng a
1)Tính theo a khoảng cách giữa 2 đường thẳng A
1
mp (P ) : 2x – y + z = 0 và đường thẳng d
m
là giao tuyến của 2 mp ( Q ) , ( R ) có
phương trình là :
(Q):(2m +1)x +(1–m )y + m – 1 = 0 ; ( R ) : mx + ( 2m + 1 )z + 4m + 2 = 0
Xác định m để đường thẳng d
m
song song với mp ( P ) .
Đáp số : 1)
6 34
( ,( ))
17
d A DBC =
2) m = - 1 / 2
Bài 4 : A – 2003 :
1) Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’. Tính số đo của góc phẳng nhị diện
[ ]
, ' ,B A C D
.
2) Trong không gian với hệ tọa độ Đềcác vuông góc Oxyz , cho hình hộp chữ nhật
ABCD.A’B’C’D’ có A trùng với gốc tọa độ , B ( a ; 0 ; 0 ) , D ( 0 ; a ; 0 ) , A’ ( 0; 0 ; b
) , với a và b > 0. Gọi M là trung điểm cạnh CC’ .
a) Tính thể tích khối tứ diện BDA’M theo a và b.
b) Xác định tỷ số a / b để hai mp ( A’BD ) và ( MBD ) vuông góc với nhau.
Đáp số : 1) Số đo của góc phẳng nhị diện
[ ]
, ' ,B A C D
bằng 120
0
.
k
l giao tuyn ca 2 mt phng ( P) v ( Q) cú phng trỡnh:
( ) : 3 2 0;( ) : 1 0P x ky z Q kx y z+ + = + + =
Tỡm k ng thng d
k
vuụng gúc vi mt phng ( R) : x y 2z + 5 = 0.
ỏp s : 1 vtcp ca d
k
l
2
1
2
, (3 1; 1; 1 3 ) 0, . 1u n n k k k k k
= = =
r r uur r
Bi 7 : A 2004 : Trong khụng gian vi h ta cỏc vuụng gúc Oxyz , cho hỡnh
chúp S.ABCD cú ỏy ABCD l hỡnh thoi , AC ct BD ti gc ta O.Bit A(2 ;
0;0),B(0;1;0),
S ( 0 ; 0 ;
2 2
).Gi M l trung im ca cnh SC.
a) Tớnh gúc v khong cỏch gia 2 ng thng SA v BM.
b) Gi s ng thng SD ct mt phng (ABM) ti im N. Tớnh th tớch khi chúp
S.ABMN
ỏp s : a) Gúc gia SA v BM bng 30
0
. Khong cỏch gia SA v BM bng :
2 6 / 3
= =
Bi 9 :D 2004 :
1)Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C .
Biết A(a; 0; 0) B(-a; 0; 0) C(0; 1; 0) B (-a; 0; b) a > 0; b > 0
a)Tính khoảng cách giữa hai đờng thẳng B C và AC
b)Cho a, b thay đổi nhng luôn thoả mãn a + b = 1. Tìm a, b để khoảng cách
giữa hai đờng thẳng A C và AC lớn nhất
17
2.Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho ba điểm A(2; 0; 1) B(1; 0; 0), C(1; 1;
1) và mặt phẳng (P): x + y + z - 2 = 0. Viết phơng trình mặt cầu đi qua ba điểm A, B,
C và có tâm thuộc mặt phẳng (P)
ỏp s : 1) a)
1 1
2 2
( , )
ab
d BC AC
a b
=
+
b) p dng BT Cosi ta cú k/c gia 2 t trờn ln nht bng
2
khi a = b = 2.
2) Phng trỡnh mt cu :
2 2 2
( 1) ( 1) 1x y z + + =
Bài 10 - A 2005 Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho đờng thẳng
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho hình lăng trụ đứng ABC.A
1
B
1
C
1
với
A(0; -3; 0) , B(4; 0; 0) , C(0; 3; 0) , B
1
(4; 0; 4)
a.Tìm toạ độ các đỉnh A
1
, C
1
. Viết phơng trình mặt cầu có tâm là A và tiếp xúc với
mặt phẳng (BCC
1
B
1
).
b.Gọi M là trung điểm của A
1
B
1
. Viết phơng trình mặt phẳng P) đi qua hai điểm A,
M và song song với BC
1
. mặt phẳng (P) cắt đờng thẳng A
1
C
là giao tuyến hai mặt phẳng
( ) : 2 0 ; ( ): 3 12 0x y z x y
+ = + =
a.Chứng minh rằng: d
1
và d
2
song song với nhau. Viết phơng trình mặt phẳng
(P) chứa cả hai đờng thẳng d
1
và d
2
18
b.Mặt phẳng toạ độ Oxz cắt hai đờng thẳng d
1
, d
2
lần lợt tại các điểm A, B.
Tính diện tích
OAB (O là gốc toạ độ)
ỏp s : a) Pt m p ( P) : 15x + 11y 17z 10 = 0.
b) Ta cú A ( - 5 ; 0 ; 5 ) , B ( 12 ; 0 10 ) => S
OAB
= 5
Bài 13- A 2006
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz. Cho hình lập phơng ABCD.A B C D
với
A(0; 0; 0) , B(1; 0; 0), D(0; 1; 0) , A (0; 0; 1). G i M và N lần lợt là trung điểm của
2
6 6
( )
a b
a b
b a
a b a b
=
+
= =
=
+ + +
Vi a = -2b : Chn b = -1 => a = 2 . ta cú ptmp : 2x y + z 1 = 0
Vi b = -2a : Chn a = 1 => b = - 2 . ta cú ptmp : x 2y - z + 1 = 0
Bài 14- B 2006 :Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho điểm A(0; 1; 2) và hai đờng
thẳng :d
1
:
1 1
2 1 1
x y z +
= =
d
2
:
ờng thẳng
d
1
:
2 2 3
2 1 1
x y z +
= =
d
2
:
1 1 1
1 2 1
x y z +
= =
19
a.Tìm toạ độ điểm A đối xứng với điểm A qua đ ờng thẳng d
1
b.Viết phơng trình đờng thẳng
đi qua A vuông góc với d
1
và cắt d
2
ỏp s : a) A ( -1 ; - 1 ; 4 ) b) Pt chớnh tc ca
1 1 3
:
1 3 5
1
và d
2
chéo nhau.
b.Viết phơng trình đờng thẳng d vuông góc với mặt phẳng (P): 7x + y - 4z = 0 và cắt
hai đờng thẳng d
1
, d
2
ỏp s : b) Gi M,N l giao im ca d vi vi 2 t ó cho => M( 2 ; 0 ; - 1) , N( - 5 ;
- 1 ; 3)
Phng trỡnh chớnh tc ca d :
2 1 5 1 3
7 1 4 7 1 4
x y z x y z
hay
+ + +
= = = =Bài 17- B 2007 Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho mặt cầu
(S): x
2
+ y
2
+ z
2
- 2x + 4y + 2z - 3 = 0 và mặt phẳng (P): 2x - y + 2z - 14 = 0
a.Viết phơng trình mặt phẳng (Q) chứa trục Ox và cắt (S) theo một đờng tròn có bán
kính bằng 3.
2 2
2 1 1
x y z
= =
b) M( - 1 ; 0 ; 4 )
Bài 19 A 2008
Trong không gian Oxyz cho điểm A(2
;5
;3) và đờng thẳng
2
2
12
1
:)(
==
zyx
d
a) Tìm toạ độ hình chiếu vuông góc của A trên (d)
b) Viêt phơng trình mặt phẳng (
) chứa (d) sao cho khoảng cách từ A tới (
) là lớn
nhất.
ỏp s : a) Gi H l hcvg ca A trờn d => H ( 3 ; 1 ; 4 )
20
=>
= =
Hoc M thuc t v gúc vi mp ( ABC ) ti trung im I ( 0 ; - 1 ; 1 ) ca BC.
Ta im M l nghim ca hpt :
2 2 3 0
(2;3; 7)
1 1
1 2 4
x y z
M
x y z
+ + =
+
= =
Bài 21- D 2008 Trong không gian Oxyz cho 4 điểm A(3
;3
;0)
; B(3
Đáp số : V=3a
3
15/5
Bài 23 B 2009 :
Cho hỡnh lng tr tam giỏc ABC.ABC cú BB = a, gúc gia ng thng BB v mt
phng (ABC) bng 60
0
; tam giỏc ABC vuụng ti C v
ã
BAC
= 60
0
. Hỡnh chiu vuụng gúc ca
im B lờn mt phng (ABC) trựng vi trng tõm ca tam giỏc ABC. Tớnh th tớch khi t
din AABC theo a.
Đáp số V= 9a
3
/208
Bài 24 D 2009
Cho hỡnh lng tr ng ABC.ABC cú ỏy ABC l tam giỏc vuụng ti B, AB = a, AA =
2a, AC = 3a. Gi M l trung im ca on thng AC, I l giao im ca AM v AC.
Tớnh theo a th tớch khi t din IABC v khong cỏch t im A n mt phng (IBC).
Đáp số V = 4a
3
/9
d= 2a
5/5
Bi 1 ( d b 1 khi B nm 2007)Trong khụng gian Oxyz cho cỏc im A(3,5,5); B(5,3,7); v
là các tam giác đều cạnh a. Tính theo a khoảng cách từ đỉnh B đến mp(SAC).
Bài 5 (Đề dự bị 1 khối A năm 2007)Trong không gian Oxyz cho hai điểm A (-1;3;-2), B (-3,7,-18)
và mặt phẳng (P): 2x - y + z + 1 = 0
1. Viết phương trình mặt phẳng chứa AB và vuông góc với mp (P).
2. Tìm tọa độ điểm M
∈
(P) sao cho MA + MB nhỏ nhất.
Bài 6.(Đề dự bị 1 khối A năm 2007). Cho lăng trụ đứng ABCA
1
B
1
C
1
có AB = a, AC = 2a, AA
1
2a 5=
và
o
120BAC =
∧
. Gọi M là trung điểm của cạnh CC
1
. Chứng minh MB
⊥
MA
1
và tính
khoảng cách d từ điểm A tới mặt phẳng (A
1
BM).
+
=
−
và mặt phẳng
(P):
02zyx =+++
1. Tìm giao điểm M của d và (P).
2. Viết phương trình đường thẳng
∆
nằm trong (P) sao cho
∆
⊥
d và khoảng cách từ M đến
∆
bằng
42
.
Bài 10 (Đề dự bị 1 khối D năm 2007). Cho lăng trụ đứng ABCA
1
B
1
C
1
có đáy ABC là tam giác
vuông
aACAB
==
, AA
1
và
5
5z
4
y
6
5x
:d
2
−
+
==
−
1. Viết phương trình mặt phẳng (Q) chứa d
1
và (Q)
⊥
(P).
2. Tìm các điểm M
∈
d
1
, N
∈
d
2
sao cho MN // (P) và cách (P) một khoảng bằng 2.
Bài 12. (Đề dự bị 2 khối D năm 2007).
Cho lăng trụ đứng ABCA
1