40 bài tập phương trình đường thẳng trong không gian mức độ thông hiểuLàm bàiCâu hỏi 1 : Trong không gian \(Oxyz\), cho hình bình hành \(ABCD\) với \(A\left( {0,1,1} \right),{\text{ }}B\left( { - 2,3,1} \right)\) và \(C\left( {4, - 3,1} \right)\). Phương trình nào không phải là phương trình tham số của đường chéo \(BD\).
Đáp án: D Lời giải chi tiết: Gọi \(I\) là tâm của hình bình hành \(ABCD\). Suy ra \(I\) là trung điểm của \(AC\). Ta có \(I\left( {2, - 1,1} \right)\). Phương trình \(BI\) cũng chính là phương trình đường chéo \(BD\). + Phương trình \(BI\) nhận \(\overrightarrow {BI} = (4, - 4,0)\) là vectơ chỉ phương + qua điểm \(B\left( { - 2,3,1} \right)\) và cũng qua điểm \(I\left( {2, - 1,1} \right)\). Vì phương trình tham số ở câu D có vecto chỉ phương là \((1,1,0)\), đây không là vecto chỉ phương của \(BI\). Chọn D. Câu hỏi 2 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho điểm \(A\left( {2,1,3} \right)\) và đường thẳng \(d':\dfrac{{x - 1}}{3} = \dfrac{{y - 2}}{1} = \dfrac{z}{1}\) . Gọi \(d\) là đường thẳng đi qua \(A\) và song song \(d'\). Phương trình nào sau đây không phải là phương trình đường thẳng \(d\)?
Đáp án: D Lời giải chi tiết: Phương trình đường thẳng \(d\) có vecto chỉ phương là \(\vec u = (3,1,1)\) và đi qua điểm \(A\left( {2,1,3} \right)\) nên có phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 2 + 3t}&{}\\{y = 1 + t}&{}\\{z = 3 + t}&{}\end{array}} \right.\) + Phương án A đúng. + Với \(t = - 1\) ta có \(B\left( { - 1,0,2} \right)\) thuộc \(d\) . Do đó B đúng. + Với \(t = 1\), ta có \(C\left( {5,2,4} \right)\) thuộc \(d\) . Do đó C đúng. Chọn D Câu hỏi 3 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho mặt phẳng \(\left( P \right):x - 2y + z - 1 = 0\) và điểm \(M\left( {1;1;2} \right)\). Đường thẳng \(d\) đi qua \(M\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right)\) có phương trình là:
Đáp án: D Lời giải chi tiết: Vì \(d\) vuông góc với \(\left( P \right)\) nên ta có \(\overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_P}} = (1, - 2,1)\). Vì \(d\) qua \(M\left( {1,1,2} \right)\) nên \(d\) có phương trình \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{z - 2}}{1}\) Chọn D Câu hỏi 4 : Phương trình đường thẳng đi qua điểm \(A\left( {1,2,3} \right)\) và vuông góc với 2 đường thẳng cho trước: \({d_1}:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z + 1}}{{ - 1}}\) và \({d_2}:\dfrac{{x - 2}}{3} = \dfrac{{y - 1}}{2} = \dfrac{{z - 1}}{2}\) là:
Đáp án: D Lời giải chi tiết: Ta có \(\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} = (2,1, - 1)\) và \(\overrightarrow {{u_{{d_2}}}} = (3,2,2)\) Vì \(d\) vuông góc với \({d_1}\) và \({d_2}\) nên có \(\overrightarrow {{u_d}} = [\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} ,\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} ] = (4, - 7,1)\) Vì \(d\) qua \(A\left( {1,2,3} \right)\) nên có phương trình \(d:\dfrac{{x - 1}}{4} = \dfrac{{y - 2}}{{ - 7}} = \dfrac{{z - 3}}{1}\) Chọn D. Câu hỏi 5 : Phương trình đường thẳng vuông góc với \(d:\dfrac{{x - 2}}{3} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{z - 2}}{1}\) song song với \((P):x - y - z + 1 = 0\) và đi qua điểm \(M( - 1;0;3)\) là:
Đáp án: A Lời giải chi tiết: Ta có \(\overrightarrow {{u_d}} = (3, - 2,1)\) và \(\overrightarrow {{n_P}} = (1, - 1, - 1)\) Vì \(d'\) vuông góc với \(d\) và song song với \(\left( P \right)\) nên có \(\overrightarrow {{u_{d'}}} = [\overrightarrow {{u_d}} ,\overrightarrow {{n_P}} ] = (3,4, - 1)\) Vì \(d'\)qua \(M\left( { - 1,0,3} \right)\) nên có phương trình \(d':\dfrac{{x + 1}}{3} = \dfrac{y}{4} = \dfrac{{z - 3}}{{ - 1}}\) Chọn A. Câu hỏi 6 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), viết phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm \(M\left( {1,2,3} \right)\) và song song với giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( P \right):3x + y - 3 = 0,\left( Q \right):2x + y + z - 3 = 0\).
Đáp án: D Lời giải chi tiết: Ta có \(\overrightarrow {{n_P}} = (3,1,0)\) và \(\overrightarrow {{n_Q}} = (2,1,1)\). Gọi \(\left( d \right)\) là giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( P \right)\) và \(\left( Q \right)\) ta có \(\overrightarrow {{u_d}} = [\overrightarrow {{n_P}} ,\overrightarrow {{n_Q}} ] = (1, - 3,1)\) Phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm \(M\left( {1,2,3} \right)\) và song song với \(\left( d \right)\) là: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 1 + t}&{}\\{y = 2 - 3t}&{}\\{z = 3 + t}&{}\end{array}} \right.\) Chọn D Câu hỏi 7 : Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho hai điểm \(A(1;4;2)\) , \(B( - 1;2;4)\). Tìm tọa độ điểm \(M\) thuộc trục \(Oz\) sao cho :\(M{A^2} + M{B^2} = 32\).
Đáp án: A Phương pháp giải: Phương pháp: Sử dụng công thức tính độ dài đoạn thẳng: Cho hai điểm \(A({a_1};{a_2};{a_3})\) và \(B({b_1};{b_2};{b_3})\) ta có: \(AB = \left| {\overrightarrow {AB} } \right| = \sqrt {{{({b_1} - {a_1})}^2} + {{({b_2} - {a_2})}^2} + {{({b_3} - {a_3})}^2}} \) Lời giải chi tiết: \(M\) nằm trên trục \(Oz\), giả sử \(M(0;0;m)\). Ta có \(\begin{array}{l}MA = \sqrt {{{(0 - 1)}^2} + {{(0 - 4)}^2} + {{(m - 2)}^2}} = \sqrt {{{(m - 2)}^2} + 17} \\MB = \sqrt {{{(0 + 1)}^2} + {{(0 - 2)}^2} + {{(m - 4)}^2}} = \sqrt {{{(m - 4)}^2} + 5} \end{array}\) Theo giả thiết \(M{A^2} + M{B^2} = 32\) suy ra ta có \(\begin{array}{l}{(m - 2)^2} + 17 + {(m - 4)^2} + 5 = 32\\ \Leftrightarrow {(m - 2)^2} + {(m - 4)^2} = 10\\ \Leftrightarrow 2{m^2} - 12m + 20 = 10\\ \Leftrightarrow 2{m^2} - 12m + 10 = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 1\\m = 5\end{array} \right.\end{array}\) Vậy \(M(0;0;1)\) hoặc \(M(0;0;5)\) Chọn A Câu hỏi 8 : Trong không gian Oxyz, xét vị trí tương đối của hai đường thẳng \({d_1}:\,\,\dfrac{{x + 1}}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{z}{1}\) và \({d_2}:\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 2}} = \dfrac{z}{1}\)
Đáp án: D Phương pháp giải: - Tìm vecto chỉ phương của hai đường thẳng. - Tìm mối quan hệ giữa hai vecto. Lời giải chi tiết: Đường thẳng \({d_1}:\dfrac{{x + 1}}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{z}{1}\) có vecto chỉ phương \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( {2;1;1} \right)\) Đường thẳng \({d_2}:\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 2}} = \dfrac{z}{1}\) có vecto chỉ phương \(\overrightarrow {{n_2}} = \left( {1; - 2;1} \right)\) Mà \(\overrightarrow {{n_1}} .\overrightarrow {{n_2}} = 1 \ne 0 \Rightarrow {d_1};{d_2}\) là hai đường thẳng cắt nhau. Chọn D. Câu hỏi 9 : Trong không gian Oxyz, phương trình của mặt phẳng đi qua điểm \(O\left( {0;0;0} \right)\) và vuông góc với đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{x}{1} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z + 1}}{{ - 1}}\) là
Đáp án: B Phương pháp giải: - Tìm vecto pháp tuyến của mặt phẳng là vecto chỉ phương của đường thẳng. - Áp dụng công thức viết phương trình mặt phẳng. Lời giải chi tiết: Ta có mặt phẳng \(\left( P \right)\) vuông góc đường thẳng \(d:\dfrac{x}{1} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z + 1}}{{ - 1}}\) nên vecto pháp tuyến của \(\left( P \right)\) là \(\overrightarrow n = \left( {1;1; - 1} \right)\); mặt phẳng đi qua \(O\left( {0;0;0} \right)\) nên có dạng là \(x + y - z = 0.\) Chọn B. Câu hỏi 10 : Trong không gian \(Oxyz\), đường thẳng d song song với mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x + y - z - 2 = 0\) và vuông góc với \(\Delta :\,\,\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y + 2}}{2} = \dfrac{{z - 1}}{{ - 2}}\) có một vectơ chỉ phương là:
Đáp án: D Phương pháp giải: - Gọi \(\overrightarrow {{u_d}} \) là 1 VTCP của đường thẳng d, xác định \(\overrightarrow {{n_P}} \) là 1 VTPT của (P) và \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của \(\Delta \). - Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}d\parallel \left( P \right)\\d \bot \Delta \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_d}} .\overrightarrow {{n_P}} = 0\\\overrightarrow {{u_d}} .\overrightarrow {{u_\Delta }} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \left[ {\overrightarrow {{n_P}} ;\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right]\). - Mọi vectơ cùng phương với \(\overrightarrow {{u_d}} \) đều là 1 VTCP của đường thẳng d. Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x + y - z - 2 = 0\) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {1;1; - 1} \right)\). Đường thẳng \(\Delta :\,\,\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y + 2}}{2} = \dfrac{{z - 1}}{{ - 2}}\) có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {1;2; - 2} \right)\). Gọi \(\overrightarrow {{u_d}} \) là 1 VTCP của đường thẳng d . Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}d\parallel \left( P \right)\\d \bot \Delta \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_d}} .\overrightarrow {{n_P}} = 0\\\overrightarrow {{u_d}} .\overrightarrow {{u_\Delta }} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \left[ {\overrightarrow {{n_P}} ;\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right] = \left( {0;1;1} \right)\). Chọn D. Câu hỏi 11 : Trong không gian Oxyz, giao điểm của hai đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l}x = - 3 + 2t\\y = - 2 + 3t\\z = 6 + 4t\end{array} \right.\) và \(d':\left\{ \begin{array}{l}x = 5 + t'\\y = - 1 - 4t'\\z = 20 + t'\end{array} \right.\) có tọa độ là
Đáp án: C Phương pháp giải: - Cho tọa độ hai đường thẳng bằng nhau, giải hệ phương trình tìm t và t’. - Thay t và t’ tìm được vào các phương trình đường thẳng tương ứng tìm tọa độ giao điểm. Lời giải chi tiết: Xét hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l} - 3 + 2t = 5 + t'\\ - 2 + 3t = - 1 - 4t'\\6 + 4t = 20 + t'\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}t = 3\\t' = - 2\end{array} \right.\) Khi đó tọa độ giao điểm là \(I\left( {3;7;18} \right).\) Chọn C. Câu hỏi 12 : Trong không gian Oxyz, biết đường thẳng \(\left( d \right):\,\,\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{z}{2}\) cắt mặt phẳng\(\left( P \right):\,\,x - y + 2z + 3 = 0\) tại điểm \(M\left( {a;b;c} \right)\). Giá trị \(P = a + b + c\) bằng:
Đáp án: C Phương pháp giải: - Viết tọa độ tổng quát của M (dựa vào đường thẳng d). - Thay tọa độ điểm M vào mặt phẳng \(\left( P \right)\) rồi tìm tọa độ điểm M và suy ra a, b, c. Lời giải chi tiết: Vì \(M = \left( d \right) \cap \left( P \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}M \in \left( d \right)\\M \in \left( P \right)\end{array} \right.\). Ta có \(M \in \left( d \right):\,\,\,\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{z}{2}\)\( \Leftrightarrow M\left( {2t + 1;\,\,t - 1;\,\,2t} \right).\) \(M \in \left( P \right)\) \( \Rightarrow 2t + 1 - t + 1 + 4t + 3 = 0 \Leftrightarrow 5t + 5 = 0 \Leftrightarrow t = - 1.\) Khi đó ta có \(M\left( { - 1; - 2; - 2} \right) \Rightarrow a = - 1,\,\,b = - 2,\,\,c = - 2\). Vậy \(P = a + b + c = - 1 - 2 - 2 = - 5.\) Chọn C. Câu hỏi 13 : Trong không gianOxyz, cho \(d:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{z - 3}}{2}\). Đường thẳng nào sau đây song song với d?
Đáp án: A Phương pháp giải: Hai đường thẳng song song với nhau khi và chỉ khi 2 VTCP cùng phương với nhau và hai đường thẳng không có điểm chung nào. Lời giải chi tiết: Đường thẳng d có 1 VTCP là \(\overrightarrow u \left( {2; - 1;2} \right)\). Dễ thấy đáp án D đường thẳng \(\Delta \) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_4}} = \left( {2;1; - 2} \right)\) không cùng phương với vectơ \(\overrightarrow u \left( {2; - 1;2} \right)\) nên ta loại đáp án D. Chọn \(A\left( {1; - 1;3} \right) \in d\), thay tọa độ điểm A vào đáp án A ta có: \(\dfrac{{1 - 2}}{{ - 2}} = \dfrac{{ - 1}}{1} = \dfrac{{3 - 1}}{{ - 2}}\) (vô lí) \( \Rightarrow A \notin \Delta \). Vậy đường thẳng ở đáp án A song song với đường thẳng d. Chọn A. Câu hỏi 14 : Trong không gian Oxyz, cho điểm \(I\left( {1;0; - 1} \right)\) là tâm của mặt cầu \(\left( S \right)\) và đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{z}{{ - 1}}\) cắt mặt cầu \(\left( S \right)\) tại hai điểm A, B sao cho \(AB = 6\). Mặt cầu \(\left( S \right)\) có bán kính R bằng:
Đáp án: A Phương pháp giải: Tính khoảng cách từ tâm I đến AB Lời giải chi tiết: Gọi H là hình chiếu của I lên d \(\begin{array}{l}d:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{z}{{ - 1}} = t\\ \Rightarrow H\left( {2t + 1;2t - 1; - t} \right)\\HI = \sqrt {{{\left( {2t} \right)}^2} + {{\left( {2t - 1} \right)}^2} + {{\left( { - t + 1} \right)}^2}} = \sqrt {9{t^2} - 6t + 2} \\H{I_{\min }} = 1 \Leftrightarrow t = \dfrac{1}{3}\\ \Rightarrow R = \sqrt {H{I^2} + {{\left( {\dfrac{{AB}}{2}} \right)}^2}} = \sqrt {{1^2} + {3^2}} = \sqrt {10} \end{array}\) Chọn A. Câu hỏi 15 : Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x + 1}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{z + 3}}{3}\) và mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x - 2y + z - 1 = 0\). Biết đường thẳng d cắt mặt phẳng (P) tại điểm A(a;b;c). Tính a + b + c.
Đáp án: A Phương pháp giải: - Tham số hóa tọa độ điểm \(A \in d\) theo tham số t. - Vì \(A \in \left( P \right)\) nên thay tọa độ điểm A vào phương trình mặt phẳng (P) tìm t. Từ đó suy ra tọa độ điểm A. - Xác định a, b, c và tính tổng a + b + c. Lời giải chi tiết: Theo bài ra ta có: \(A = d \cap \left( P \right)\). + \(A \in d\) nên gọi \(A\left( { - 1 + 2t;\,\,1 - t;\,\, - 3 + 3t} \right)\). + \(A \in \left( P \right)\) \( \Rightarrow - 1 + 2t - 2\left( {1 - t} \right) + \left( { - 3 + 3t} \right) - 1 = 0\) \( \Leftrightarrow 7t - 7 = 0 \Leftrightarrow t = 1.\) \( \Rightarrow A\left( {1;0;0} \right)\). \( \Rightarrow a = 1,\,\,b = 0,\,\,c = 0\). Vậy \(a + b + c = 1 + 0 + 0 = 1.\) Chọn A. Câu hỏi 16 : Trong không gian Oxyz, cho các điểm \(A\left( {4; - 3;2} \right)\), \(B\left( {6;1; - 7} \right)\), \(C\left( {2;8; - 1} \right)\). Viết phương trình đường thẳng đi qua gốc tọa độ \(O\) và trọng tâm \(G\) của tam giác \(ABC\). \(\)
Đáp án: B Phương pháp giải: - Tìm trọng tâm G của tam giác ABC \(\left\{ \begin{array}{l}{x_G} = \dfrac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3}\\{y_G} = \dfrac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}\\{z_G} = \dfrac{{{z_A} + {z_B} + {z_C}}}{3}\end{array} \right.\) - Đường thẳng đi qua O và G nhận \(\overrightarrow {OG} \) là 1 VTCP. - Viết phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\): \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\). Lời giải chi tiết: Ta có \(A\left( {4; - 3;2} \right);\) \(B\left( {6;1; - 7} \right);\) \(C\left( {2;8; - 1} \right)\) Khi đó trọng tâm G có tọa độ \(\left( {4;2; - 2} \right)\) \( \Rightarrow \overrightarrow {OG} = \left( {4;2; - 2} \right) = 2\left( {2;1; - 1} \right)\), do đó đường thẳng đi qua O và G có 1 VTCP là \(\overrightarrow u \left( {2;1; - 1} \right)\). Vậy phương trình đường thẳng OG có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {2;1; - 1} \right)\) và đi qua \(O\left( {0;0;0} \right)\) có dạng \(\dfrac{x}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{z}{{ - 1}}\). Chọn B. Câu hỏi 17 : Trong không gian với hệ trục tọa độ \({\mathop{\rm Oxyz}\nolimits} \), cho điểm \(A(4; - 3;5)\) và \(B(2; - 5;1).\)Viết phương trình mặt phẳng \((P)\) đi qua trung điểm \(I\) của đoạn thẳng \(AB\) và vuông góc với đường thẳng \((d):\dfrac{{x + 1}}{3} = \dfrac{{y - 5}}{{ - 2}} = \dfrac{{z + 9}}{{13}}\).
Đáp án: A Phương pháp giải: - Tìm tọa độ trung điểm I của đoạn AB. - Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( P \right)\) rồi suy ra phương trình mặt phẳng. - Mặt phẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) có phương trình: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Ta có \(A\left( {4; - 3;5} \right),B\left( {2; - 5;1} \right)\) nên trung điểm của AB là \(I\left( {3; - 4;3} \right)\). Đường thẳng \(\left( d \right):\dfrac{{x + 1}}{3} = \dfrac{{y - 5}}{{ - 2}} = \dfrac{{z + 9}}{{13}}\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {3; - 2;13} \right)\). Mặt phẳng \(\left( P \right)\) vuông góc với d nên mặt phẳng (P) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_P}} = \overrightarrow {{u_d}} = \left( {3; - 2;13} \right)\). Mặt phẳng \(\left( P \right)\) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {3; - 2;13} \right)\) và đi qua \(I\left( {3; - 4;3} \right)\) có phương trình là: \(3\left( {x - 3} \right) - 2\left( {y + 4} \right) + 13\left( {z - 3} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow 3x - 2y + 13z - 56 = 0\). Chọn A. Câu hỏi 18 : Trong không gian Oxyz, đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm M(-1;-2;-3) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,x + y + z = 0\) có phương trình là:
Đáp án: D Phương pháp giải: - \(\Delta \bot \left( \alpha \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_\Delta }} = \overrightarrow {{n_\alpha }} \) với \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của đường thẳng \(\Delta \), \(\overrightarrow {{n_\alpha }} \) là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\). - Phương trình chính tắc đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là: \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\). Lời giải chi tiết: Ta có \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {1;1;1} \right)\) là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\). Vì \(\Delta \bot \left( \alpha \right)\) nên đường thẳng \(\Delta \) có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {1;1;1} \right)\). Vậy phương trình đường thẳng \(\Delta \) đi qua M(-1;-2;-3) và có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {1;1;1} \right)\) là: \(\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{{y + 2}}{1} = \dfrac{{z + 3}}{1}\). Chọn D. Câu hỏi 19 : Phương trình đường thẳng \(\Delta \) là giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,\,x + 2y + z - 1 = 0\) và \(\left( \beta \right):\,\,\,x - y - z + 2 = 0\) là:
Đáp án: A Phương pháp giải: - Xác định hai điểm thỏa mãn hệ \(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y + z - 1 = 0\\x - y - z + 2 = 0\end{array} \right.\). - Viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm đó. - Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là : \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\). Lời giải chi tiết: Xét hệ \(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y + z - 1 = 0\\x - y - z + 2 = 0\end{array} \right.\). Cho \(z = 0 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x + 2y = 1\\x - y = - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - 1\\y = 1\end{array} \right.\) \( \Rightarrow A\left( { - 1;1;0} \right) \in \Delta \). Cho \(z = 2 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x + 2y = - 1\\x - y = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - \dfrac{1}{3}\\y = - \dfrac{1}{3}\end{array} \right.\) \( \Rightarrow B\left( { - \dfrac{1}{3}; - \dfrac{1}{3};2} \right) \in \Delta \). Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {\dfrac{2}{3}; - \dfrac{4}{3};2} \right)\) \( \Rightarrow \overrightarrow u = \dfrac{3}{2}\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2;3} \right)\) là 1 VTCP của \(\Delta \). Vậy phương trình đường thẳng \(\Delta \) là : \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + t\\y = 1 - 2t\\z = 3t.\end{array} \right.\). Chọn A. Câu hỏi 20 : Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz,\) cho hai điểm \(A\left( {1; - 2;0} \right)\) và \(B\left( {4;1;1} \right).\) Độ dài đường cao \(OH\) của tam giác \(OAB\) là
Đáp án: A Phương pháp giải: Sử dụng công thức tính khoảng cách từ \(M\) đến đường thẳng \(\Delta \): \(d\left( {M;\Delta } \right) = \dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {M{M_o}} ;\overrightarrow u } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right|}}\) với \({M_0}\) là điểm bất kì thuộc đường thẳng \(\Delta \), \(\overrightarrow u \) là 1 VTCP của đường thẳng \(\Delta \). Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {OA} = \left( {1; - 2;0} \right)\), \(\overrightarrow {AB} = \left( {3;3;1} \right)\). \( \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow {AB} } \right] = \left( { - 2; - 1;9} \right)\) \( \Rightarrow \left| {\left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow {AB} } \right]} \right| = \sqrt {{{\left( { - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {9^2}} = \sqrt {86} \). Vậy \(OH = d\left( {O;AB} \right) = \dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow {AB} } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow {AB} } \right|}} = \dfrac{{\sqrt {86} }}{{\sqrt {{3^2} + {3^2} + {1^2}} }} = \sqrt {\dfrac{{86}}{{19}}} \). Chọn A. Câu hỏi 21 : Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz,\) đường thẳng đi qua điểm \(A\left( { - 2;4;3} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(2x - 3y + 6z + 19 = 0\) có phương trình là
Đáp án: B Phương pháp giải: - \(d \bot \left( P \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_P}} \). - Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là: \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\). Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(2x - 3y + 6z + 19 = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {2; - 3;6} \right)\). \( \Rightarrow \) Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng \(2x - 3y + 6z + 19 = 0\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow u = \overrightarrow n = \left( {2; - 3;6} \right)\). Vậy phương trình đường thẳng đi qua điểm \(A\left( { - 2;4;3} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(2x - 3y + 6z + 19 = 0\) là: \(\dfrac{{x + 2}}{2} = \dfrac{{y - 4}}{{ - 3}} = \dfrac{{z - 3}}{6}\). Chọn B. Câu hỏi 22 : Trong không gian Oxyz, cho điểm \(M\left( {1;0;2} \right)\) và đường thẳng \(\Delta :\dfrac{{x - 2}}{1} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{{z - 3}}{{ - 1}}.\) Mặt phẳng đi qua M và vuông góc với \(\Delta \) có phương trình là
Đáp án: C Phương pháp giải: - \(\left( P \right) \bot \Delta \Rightarrow \overrightarrow {{n_P}} = \overrightarrow {{u_\Delta }} \) với \(\overrightarrow {{n_P}} \) là 1 VTPT của \(\left( P \right)\) và \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của \(\Delta \). - Phương trình mặt phẳng đi qua \({M_0}\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {a;b;c} \right) \ne \overrightarrow 0 \) là: \(a\left( {x - {x_0}} \right) + b\left( {y - {y_0}} \right) + c\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Mặt phẳng đi qua M và vuông góc với \(\Delta \), nhận \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {1;2; - 1} \right)\) là VTPT có phương trình là \(1\left( {x - 1} \right) + 2\left( {y - 0} \right) - 1\left( {z - 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow x + 2y - z + 1 = 0\). Chọn C. Câu hỏi 23 : Trong không gian Oxyz, điểm nào dưới đây thuộc đường thẳng \(d:\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 3 - t\\z = 3t\end{array} \right.?\)
Đáp án: A Phương pháp giải: Đường thẳng \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\) đi qua \(M\left( {{x_0};\,{y_0};\,{z_0}} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow u = \left( {a;\,b;\,c} \right).\) Lời giải chi tiết: Đường thẳng \(d:\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 3 - t\\z = 3t\end{array} \right.\) đi qua điểm \(M\left( {1;\,\,3;\,\,0} \right).\) Chọn A. Câu hỏi 24 : Đường thẳng đi qua điểm \(A\left( {1;4; - 7} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,x + 2y - 2z - 3 = 0\) có phương trình chính tắc là
Đáp án: A Phương pháp giải: Đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right)\)\(\left( {a.b.c \ne 0} \right)\) thì có phương trình chính tắc là \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\) Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(\left( \alpha \right):x + 2y - 2z - 3 = 0\) có VTPT \(\overrightarrow n = \left( {1;2; - 2} \right)\) Vì đường thẳng cần tìm vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) nên có 1 VTCP là \(\overrightarrow u = \overrightarrow n = \left( {1;2; - 2} \right)\) Phương trình chính tắc của đường thẳng \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 4}}{2} = \dfrac{{z + 7}}{{ - 2}}\) Chọn A. Câu hỏi 25 : Trong không gian Oxyz, đường thẳng đi qua \(M\left( { - 1;\,\,2;\,\,3} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,4x - y + 2z - 2 = 0\) có phương trình là:
Đáp án: D Phương pháp giải: Đường thẳng \(d \bot \left( \alpha \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_\alpha }} .\) Phương trình đường thẳng \(d\) đi qua \(M\left( {{x_0};\,{y_0};\,{z_0}} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow u = \left( {a;\,b;\,c} \right)\) là: \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}.\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(\left( \alpha \right):\,\,4x - y + 2z - 2 = 0\) có \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {4; - 1;\,\,2} \right)\) Đường thẳng \(d\) vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,4x - y + 2z - 2 = 0\)\( \Rightarrow d\) nhận vecto \(-\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {-4; 1;\,\,-2} \right)\) làm VTCP. \( \Rightarrow d\) có phương trình là: \(\dfrac{{x + 1}}{-4} = \dfrac{{y - 2}}{{ -1}} = \dfrac{{z - 3}}{-2}\) Chọn D. Câu hỏi 26 : Trong không gian với hệ trục tọa độ . Cho điểm \(A\left( {1;2; - 1} \right)\) và \(mp\left( P \right):x - 2y + z - 2 = 0\). \(A'\) là hình chiếu vuông góc của A trên \(mp\left( P \right)\). Tọa độ điểm \(A'\) là
Đáp án: B Phương pháp giải: - Viết phương trình tham số của đường thẳng \(AA'\) đi qua \(A\) và vuông góc với \(\left( P \right)\). - Tham số hóa tọa độ \(A'\) thuộc đường thẳng \(AA'\) theo biến \(t\). - Thay tọa độ điểm \(A'\) vào phương trình mặt phẳng tìm \(t\). Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x - 2y + z - 2 = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {1; - 2;1} \right)\). Đường thẳng \(AA'\) đi qua \(A\left( {1;2; - 1} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right)\) nên có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_{AA'}}} = \overrightarrow {{n_P}} = \left( {1; - 2;1} \right)\) có phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2 - 2t\\z = - 1 + t\end{array} \right.\). Gọi \(A'\left( {1 + t;\,\,2 - 2t;\,\, - 1 + t} \right) \in AA'\). Vì \(A'\) là hình chiếu của \(A\) lên \(mp\left( P \right)\) nên \(A' \in \left( P \right)\), khi đó ta có: \(\begin{array}{l} \Rightarrow 1 + t - 2\left( {2 - 2t} \right) - 1 + t - 2 = 0\\ \Leftrightarrow 1 + t - 4 + 4t - 1 + t - 2 = 0\\ \Leftrightarrow 6t - 6 = 0 \Leftrightarrow t = 1\end{array}\) Vậy \(A'\left( {2;0;0} \right)\). Chọn B. Câu hỏi 27 : Trong không gian với hệ trục tọa độ \(\left( {Oxyz} \right)\). Cho đường thẳng \(\left( d \right):\dfrac{{x - 4}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{1}\). Đường thẳng \(\left( d_1 \right)\) đi qua điểm \(A\left( {0;1;2} \right),\)\(\left( {{d_1}} \right)\) cắt và vuông góc với \(\left( d \right).\)\(\left( {{d_1}} \right)\) có phương trình là
Đáp án: D Phương pháp giải: - Viết phương trình mặt phẳng\(\left( P \right)\) đi qua A và vuông góc với d. - Tìm tọa độ điểm \(M = d \cap \left( P \right)\). - Đường thẳng \({d_1}\) chính là đường thẳng đi qua \(A,\,\,M\). - Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) có phương trình \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\). Lời giải chi tiết: Gọi mặt phẳng \(\left( P \right)\)là mặt phẳng đi qua \(A\left( {0;1;2} \right)\) và vuông góc với đường thẳng \(\left( d \right):\dfrac{{x - 4}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{1}\) Khi đó mặt phẳng \(\left( P \right)\) có 1 vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \overrightarrow {{u_d}} = \left( {2; - 1;1} \right)\). \( \Rightarrow \) Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) là: \(2\left( {x - 0} \right) - 1\left( {y - 1} \right) + 1\left( {z - 2} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow 2x - y + z - 1 = 0\). Gọi \(M = d \cap \left( P \right)\). \(\begin{array}{l}M \in d \Rightarrow M\left( {4 + 2t;\,\,1 - t;\,\,t} \right)\\M \in \left( P \right):\,\,2x - y + z - 1 = 0\\ \Rightarrow 2\left( {4 + 2t} \right) - \left( {1 - t} \right) + t - 1 = 0\\ \Leftrightarrow 6t + 6 = 0 \Leftrightarrow t = - 1\\ \Rightarrow M\left( {2;2; - 1} \right)\end{array}\) Khi đó đường thẳng \(\left( {{d_1}} \right)\) đi qua \(A\left( {0;1;2} \right),\,\,M\left( {2;2; - 1} \right)\) nhận \(\overrightarrow {AM} = \left( {2;1; - 3} \right)\) là 1 VTCP. Vậy phương trình đường thẳng \({d_1}\) là: \(\dfrac{x}{2} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 3}}\). Chọn D. Câu hỏi 28 : Trong không gian \(Oxyz\), cho đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - 3}}{1} = \dfrac{{y - 4}}{1} = \dfrac{{z - 5}}{{ - 2}}\) và các điểm \(A\left( {3 + m;\,\,4 + m;\,\,5 - 2m} \right)\), \(B\left( {4 - n;\,\,5 - n;\,\,3 + 2n} \right)\) với \(m,\,\,n\) là các số thực. Khẳng định nào sau đây đúng?
Đáp án: B Phương pháp giải: Thay trực tiếp tọa độ các điểm \(A,\,\,B\) vào phương trình đường thẳng \(d\). Lời giải chi tiết: - Thay tọa độ điểm \(A\left( {3 + m;\,\,4 + m;\,\,5 - 2m} \right)\) vào phương trình đường thẳng \(d\) ta có: \(\dfrac{{3 + m - 3}}{1} = \dfrac{{4 + m - 4}}{1} = \dfrac{{5 - 2m - 5}}{{ - 2}} \Leftrightarrow m = m = m\) (luôn đúng) \( \Rightarrow A \in d\). - Thay tọa độ điểm \(B\left( {4 - n;\,\,5 - n;\,\,3 + 2n} \right)\) vào phương trình đường thẳng \(d\) ta có: \(\dfrac{{4 - n - 3}}{1} = \dfrac{{5 - n - 4}}{1} = \dfrac{{3 + 2n - 5}}{{ - 2}} \Leftrightarrow 1 - n = 1 - n = 1 - n\) (luôn đúng) \( \Rightarrow B \in d\). Vậy \(A \in d,\,\,B \in d\). Chọn B. Câu hỏi 29 : Trong không gian tọa độ \(Oxyz\), đường thẳng đi qua điểm \(M\left( { - 1;1;0} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,5x - 10y - 15z - 16 = 0\) có phương trình tham số là:
Đáp án: C Phương pháp giải: - \(d \bot \left( \alpha \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_\alpha }} \) với \(\overrightarrow {{u_d}} ,\,\,\overrightarrow {{n_\alpha }} \) lần lượt là VTCP của đường thẳng \(d\) và VTPT của \(\left( \alpha \right)\). - Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) có phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\,\,\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\) Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,5x - 10y - 15x - 16 = 0\) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {5; - 10; - 15} \right)\). \( \Rightarrow \) Đường thẳng vuông góc với \(\alpha \) có 1 VTCP \(\overrightarrow u = - \dfrac{1}{5}\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( { - 1;2;3} \right)\). Chọn C. Câu hỏi 30 : Trong không gian \(Oxyz\), đường thẳng \(d\) đi qua \(A\left( {1;2;3} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,4x + 3y - 7z + 1 = 0\) có phương trình tham số là:
Đáp án: B Phương pháp giải: - \(d \bot \left( \alpha \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_\alpha }} \). - Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là: \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\). Lời giải chi tiết: Mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,4x + 3y - 7z + 1 = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {4;3; - 7} \right)\). Vì \(d \bot \left( \alpha \right)\) nên đường thẳng \(d\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {4;3; - 7} \right)\). Vậy phương trình đường thẳng \(d\) đi qua \(A\left( {1;2;3} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {4;3; - 7} \right)\) là: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 4t\\y = 2 + 3t\\z = 3 - 7t\end{array} \right.\). Chọn B. Câu hỏi 31 : Trong không gian \(Oxyz,\) đường thẳng đi qua hai điểm \(A\left( { - 1;\,\,1;\,\,2} \right)\)và \(B\left( {3; - 2; - 1} \right)\) có phương trình là:
Đáp án: C Phương pháp giải: Đường thẳng đi qua hai điểm \(A\) và \(B\) có VTCP là \(\overrightarrow {AB} .\) Phương trình đường thẳng \(d\) đi qua \(M\left( {{x_0};\,{y_0};\,{z_0}} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow u = \left( {a;\,b;\,c} \right)\) là: \(\frac{{x - {x_0}}}{a} = \frac{{y - {y_0}}}{b} = \frac{{z - {z_0}}}{c}.\) Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {4;\, - 3;\, - 3} \right)\) \( \Rightarrow \) Phương trình đường thẳng \(AB\) đi qua \(B\) và có VTCP \(\overrightarrow {AB} = \left( {4; - 3; - 3} \right)\) là: \(\frac{{x - 3}}{4} = \frac{{y + 2}}{{ - 3}} = \frac{{z + 1}}{{ - 3}}\) Chọn C. Câu hỏi 32 : Trong không gian \(Oxyz\), mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua điểm \(A\left( {3; - 4;5} \right)\) và vuông góc với đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - 2}}{1} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{{z + 2}}{3}\) có phương trình là:
Đáp án: B Phương pháp giải: - \(\left( P \right) \bot \left( d \right) \Rightarrow \overrightarrow {{n_P}} = \overrightarrow {{u_d}} \). - Phương trình mặt phẳng đi qua \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là: \(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\). Lời giải chi tiết: Đường thẳng \(\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {1;2;3} \right)\). Vì \(\left( P \right) \bot \left( d \right) \Rightarrow \) Mặt phẳng \(\left( P \right)\) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_P}} = \overrightarrow {{u_d}} = \left( {1;2;3} \right)\). Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) là: \(1.\left( {x - 3} \right) + 2.\left( {y + 4} \right) + 3.\left( {z - 5} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow x + 2y + 3z - 10 = 0\). Chọn B. Câu hỏi 33 : Trong không gian \(Oxyz\), cho đường thẳng \(d:\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2 - t\\z = 1 - 3t\end{array} \right.\). Đường thẳng \(\Delta \) đi qua gốc tọa độ \(O\), vuông góc với trục hoành \(Ox\) và vuông góc với đường thẳng \(d\) có phương trình là:
Đáp án: D Phương pháp giải: - Xác định VTCP \(\overrightarrow {{u_d}} \) của đường thẳng \(d\) và VTCP \(\overrightarrow {{u_{Ox}}} \) của trục \(Ox\). - Gọi \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của đường thẳng \(\Delta \), ta có \(\left\{ \begin{array}{l}\Delta \bot Ox\\\Delta \bot d\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_\Delta }} .\overrightarrow i = 0\\\overrightarrow {{u_\Delta }} .\overrightarrow {{u_d}} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{u_\Delta }} = \left[ {\overrightarrow i ;\overrightarrow {{u_d}} } \right]\). - Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\). Lời giải chi tiết: Đường thẳng \(d:\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2 - t\\z = 1 - 3t\end{array} \right.\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {1; - 1; - 3} \right)\), trục \(Ox\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow i = \left( {1;0;0} \right)\). Gọi \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của đường thẳng \(\Delta \), ta có \(\left\{ \begin{array}{l}\Delta \bot Ox\\\Delta \bot d\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_\Delta }} .\overrightarrow i = 0\\\overrightarrow {{u_\Delta }} .\overrightarrow {{u_d}} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{u_\Delta }} = \left[ {\overrightarrow i ;\overrightarrow {{u_d}} } \right] = \left( {0; - 3;1} \right)\). Vậy phương trình đường thẳng \(\Delta \) đi qua \(O\left( {0;0;0} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {0; - 3;1} \right)\) là: \(\Delta :\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = - 3t\\z = t\end{array} \right.\). Chọn D. Câu hỏi 34 : Trong không gian \(Oxyz\), cho đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{2y + 1}}{3} = \dfrac{{z - 5}}{2}\). Vectơ nào dưới đây là một vectơ chỉ phương của \(d\)?
Đáp án: A Phương pháp giải: - Đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\). - Mọi vectơ cùng phương với \(\overrightarrow u \) đều là 1 VTCP của đường thẳng \(d\). Lời giải chi tiết: Ta có \(d:\,\,\dfrac{{x - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{2y + 1}}{3} = \dfrac{{z - 5}}{2}\) \( \Rightarrow d:\,\,\dfrac{{x - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{y + \dfrac{1}{2}}}{{\dfrac{3}{2}}} = \dfrac{{z - 5}}{2}\). Do đó đường thẳng \(d\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( { - 1;\dfrac{3}{2};2} \right)\). Dựa vào các đáp án ta thấy \(\overrightarrow {{u_3}} = \left( { - 2;3;4} \right) = 2\overrightarrow {{u_d}} \) cũng là 1 VTCP của đường thẳng \(d\). Chọn A. Câu hỏi 35 : Trong không gian vói hệ tọa độ \(Oxyz\), cho hai điểm \(A\left( {1;1;2} \right)\) và \(B\left( {2; - 1;0} \right)\). Viết phương trình đường thẳng \(AB\)?
Đáp án: A Phương pháp giải: - Đường thẳng \(AB\) nhận \(\overrightarrow {AB} \) là 1 VTCP. - Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\) \(\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\). Lời giải chi tiết: Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2; - 2} \right)\) là 1 VTCP của đường thẳng \(AB\). Vậy phương trình đường thẳng \(AB\) đi qua \(B\left( {2; - 1;0} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2; - 2} \right)\) là \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + k\\y = - 1 - 2k\\z = - 2k\end{array} \right.\). Chọn A. Câu hỏi 36 : Trong không gian \(Oxyz\) phương trình đường thẳng đi qua hai điểm \(A\left( { - 3;1;2} \right)\), \(B\left( { 1;-1;0} \right)\) có dạng:
Đáp án: C Phương pháp giải: - Đường thẳng đi qua hai điểm \(A,\,\,B\) nhận \(\) là 1 VTCP. Mọi vectơ cùng phương với \(\overrightarrow {AB} \) đều là 1 VTCP của đường thẳng. - Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\). Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {4; - 2; - 2} \right)\), do đó đường thẳng \(AB\) nhận \(\overrightarrow u = \left( {2; - 1; - 1} \right) = \dfrac{1}{2}\overrightarrow {AB} \) là 1 VTCP. Phương trình đường thẳng đi qua \(B\left( {1; - 1;0} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u = \left( {2; - 1; - 1} \right)\) là \(\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{{ - 1}}\). Chọn C. Câu hỏi 37 : Trong không gian \(Oxyz\), cho đường thẳng \(d:\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{{y - 2}}{2} = \dfrac{z}{{ - 2}}\) có một vecto chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( { - 1;a;b} \right)\). Tính giá trị của \(T = {a^2} - 2b\).
Đáp án: B Phương pháp giải: Lời giải chi tiết: Đường thẳng \(d:\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{{y - 2}}{2} = \dfrac{z}{{ - 2}}\) có một vecto chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( { - 1; - 2;2} \right)\). \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - 2\\b = 2\end{array} \right.\)\( \Rightarrow T = {a^2} - 2b = {\left( { - 2} \right)^2} - 2.2 = 0\). Chọn B. Câu hỏi 38 : Trong không gian \(Oxyz\) cho điểm \(A\left( {1;1; - 2} \right)\) và đường thẳng \(d:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{z}{{ - 2}}\). Đường thẳng qua A và song song với d có phương trình tham số là
Đáp án: B Phương pháp giải: - Đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {a;b;c} \right)\). - Hai đường thẳng song song thì VTCP của đường thẳng này cũng là VTCP của đường thẳng kia. - Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\). Lời giải chi tiết: Đường thẳng \(d:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{z}{{ - 2}}\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {2;1; - 2} \right)\), đây cũng là VTCP của đường thẳng đi qua A và song song với d. Đường thẳng qua A và song song với d nhận \(\overrightarrow u = \left( {2;1; - 2} \right)\) là VTCP, có phương trình tham số: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 1 + t\\z = - 2 - 2t\end{array} \right.\). Chọn B. Câu hỏi 39 : Cho tam giác \(ABC\) có \(A\left( {3;0;0} \right),\)\(B\left( {0; - 6;0} \right),\)\(C\left( {0;0;6} \right)\). Tìm tọa độ điểm \(H\) là hình chiếu vuông góc của trọng tâm tam giác \(ABC\) trên mặt phẳng \(x + y + z - 4 = 0\).
Đáp án: D Phương pháp giải: - Tìm trọng tâm tam giác \(ABC\) : \(\left\{ \begin{array}{l}{x_G} = \dfrac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3}\\{y_G} = \dfrac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}\\{z_G} = \dfrac{{{z_A} + {z_B} + {z_C}}}{3}\end{array} \right.\) - Viết phương trình đường thẳng qua G và vuông góc \(\left( \alpha \right)\). - Tìm giao điểm của đường thẳng trên với \(\left( \alpha \right)\). Lời giải chi tiết: Gọi \(G\) là trọng tâm tam giác \(ABC\) thì \(G\left( {1; - 2;2} \right)\). Gọi \(\Delta \) là đường thẳng đi qua \(G\) và vuông góc với \(\left( \alpha \right):x + y + z - 4 = 0\). Khi đó \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \overrightarrow {{n_{\left( \alpha \right)}}} = \left( {1;1;1} \right)\) nên \(\Delta \) có phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = - 2 + t\\z = 2 + t\end{array} \right.,t \in \mathbb{R}\) Vì \(H\) là hình chiếu của \(G\) lên \(\left( \alpha \right)\) nên \(H = \Delta \cap \left( \alpha \right)\). Khi đó, tọa độ điểm \(H\) thỏa mãn : \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = - 2 + t\\z = 2 + t\\x + y + z - 4 = 0\end{array} \right.\) \(\begin{array}{l} \Rightarrow \left( {1 + t} \right) + \left( { - 2 + t} \right) + \left( {2 + t} \right) - 4 = 0\\ \Leftrightarrow - 3 + 3t = 0 \Leftrightarrow t = 1.\end{array}\) Vậy \(H\left( {2; - 1;3} \right)\). Chọn D. Câu hỏi 40 : Cho đường thẳng \(\left( d \right)\) nằm trên mặt phẳng \(\left( P \right):x + y + z - 3 = 0\) và vuông góc với đường thẳng \(\left( {d'} \right):\,\,\,\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{y}{3} = \dfrac{z}{{ - 1}}\) . Tìm một vecto chỉ phương của đường thẳng \(\left( d \right)\).
Đáp án: D Phương pháp giải: Đường thẳng (d) vuông góc với đường thẳng (d’) và nằm trong mặt phẳng (P) thì nhận \(\left[ {\overrightarrow {{u_{d'}}} ,\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} } \right]\) làm một VTCP. Lời giải chi tiết: Ta có: \(\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} = \left( {1;1;1} \right)\) là 1VTPT của (P). \(\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( {1;3; - 1} \right)\) là một 1VTCP của (d’). Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}d \bot d' \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} \bot \overrightarrow {{u_{d'}}} \\d \subset \left( P \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} \bot \overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} \end{array} \right.\)\( \Rightarrow \)\(\overrightarrow {{u_d}} \) cùng phương với \(\left[ {\overrightarrow {{u_{d'}}} ,\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} } \right]\). Lại có: \(\left[ {\overrightarrow {{u_{d'}}} ,\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} } \right] = \left( {\left| \begin{array}{l}1\,\,\,\,\,\,\,1\\3\,\,\, - 1\end{array} \right|;\left| \begin{array}{l}1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1\\ - 1\,\,\,\,\,\,1\end{array} \right|;\left| \begin{array}{l}1\,\,\,\,\,\,\,1\\1\,\,\,\,\,\,\,3\end{array} \right|} \right) = \left( { - 4;2;2} \right)\). Do đó có thể chọn \(\overrightarrow {{u_d}} = \dfrac{1}{2}\left[ {\overrightarrow {{u_{d'}}} ,\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} } \right] = \dfrac{1}{2}\left( { - 4;2;2} \right) = \left( { - 2;1;1} \right)\) làm 1 VTCP của (d). Chọn D.
|