TopStudy

Đáp án và lời giải

20 câu trắc nghiệm Toán 12 Chân trời sáng tạo Bài 3. Biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Ta có u→+v→=(−1+1;5+(−5);0+(−3))=(0;0;−3)\overrightarrow u + \overrightarrow v = \left( { - 1 + 1;5 + \left( { - 5} \right);0 + \left( { - 3} \right)} \right) = \left( {0;0; - 3} \right).

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ta có 32a→=(−3;9;3)\frac{3}{2}\overrightarrow a = \left( { - 3;9;3} \right).

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

u→=2a→−3b→+c→\overrightarrow u = 2\overrightarrow a - 3\overrightarrow b + \overrightarrow c = (4 + 3 – 2; −2 + 9 – 4; 0 – 6 – 3) = (5; 3; −9).

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Ta có BA→=(−2;4;−2),OB→=(3;−1;4)\overrightarrow {BA} = \left( { - 2;4; - 2} \right),\overrightarrow {OB} = \left( {3; - 1;4} \right).

Khi đó u→=2BA→−OB→\overrightarrow u = 2\overrightarrow {BA} - \overrightarrow {OB} = (−4 – 3; 8 + 1; −4 – 4) = (−7; 9; −8).

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Tọa độ trung điểm của đoạn thẳng AB là (−1+32;1−52;2+02)=(1;−2;1)\left( {\frac{{ - 1 + 3}}{2};\frac{{1 - 5}}{2};\frac{{2 + 0}}{2}} \right) = \left( {1; - 2;1} \right).

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Tọa độ trọng tâm của tam giác ABC là (0+2+13;−1+1+03;3+1−13)\left( {\frac{{0 + 2 + 1}}{3};\frac{{ - 1 + 1 + 0}}{3};\frac{{3 + 1 - 1}}{3}} \right)=(1;0;1)= \left( {1;0;1} \right).

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

MA→−MB→+MC→=0→\overrightarrow {MA} - \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} = \overrightarrow 0⇔BA→+MC→=0→\Leftrightarrow \overrightarrow {BA} + \overrightarrow {MC} = \overrightarrow 0⇔MC→=AB→\Leftrightarrow \overrightarrow {MC} = \overrightarrow {AB}. Gọi M(x; y; z)

Ta có AB→=(−1;3;0)\overrightarrow {AB} = \left( { - 1;3;0} \right), MC→=(2−x;1−y;3−z)\overrightarrow {MC} = \left( {2 - x;1 - y;3 - z} \right).

Vì MC→=AB→\overrightarrow {MC} = \overrightarrow {AB} nên {2−x=−11−y=33−z=0\left\{ \begin{array}{l}2 - x = - 1\\1 - y = 3\\3 - z = 0\end{array} \right.⇔{x=3y=−2z=3\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 3\\y = - 2\\z = 3\end{array} \right. Þ M(3; −2; 3).

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

. Gọi E(x; y; z).

Ta có CE→=(x−7;y−4;z+2)\overrightarrow {CE} = \left( {x - 7;y - 4;z + 2} \right); EB→=(1−x;2−y;−3−z)\overrightarrow {EB} = \left( {1 - x;2 - y; - 3 - z} \right).

Vì CE→=2EB→\overrightarrow {CE} = 2\overrightarrow {EB} nên {x−7=2(1−x)y−4=2(2−y)z+2=2(−3−z)\left\{ \begin{array}{l}x - 7 = 2\left( {1 - x} \right)\\y - 4 = 2\left( {2 - y} \right)\\z + 2 = 2\left( { - 3 - z} \right)\end{array} \right.⇔{x=3y=83z=−83\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 3\\y = \frac{8}{3}\\z = - \frac{8}{3}\end{array} \right. Þ E(3;83;−83)E\left( {3;\frac{8}{3}; - \frac{8}{3}} \right).

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Gọi M(a; 0; 0) (a > 0) là điểm thuộc tia Ox.

Ta có AM→=(a−1;−2;0),BM→=(a+1;0;−3)\overrightarrow {AM} = \left( {a - 1; - 2;0} \right),\overrightarrow {BM} = \left( {a + 1;0; - 3} \right).

Để tam giác ABM vuông tại M thì AM→.BM→=0\overrightarrow {AM} .\overrightarrow {BM} = 0⇔(a−1)(a+1)=0\Leftrightarrow \left( {a - 1} \right)\left( {a + 1} \right) = 0⇔[a=1a=−1\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a = 1\\a = - 1\end{array} \right..

Vì a > 0 nên M(1; 0; 0).

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Ta có cos⁡(u→,v→)=u→.v→∣u→∣.∣v→∣\cos \left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = \frac{{\overrightarrow u .\overrightarrow v }}{{\left| {\overrightarrow u } \right|.\left| {\overrightarrow v } \right|}}=−1.0+1.(−1)+0.0(−1)2+12.(−1)2=−12= \frac{{ - 1.0 + 1.\left( { - 1} \right) + 0.0}}{{\sqrt {{{\left( { - 1} \right)}^2} + {1^2}} .\sqrt {{{\left( { - 1} \right)}^2}} }} = - \frac{1}{{\sqrt 2 }}Þ (u→,v→)=135∘\left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = 135^\circ.

Câu 11

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Tọa độ vectơ a→+b→=(−5;11;0)\overrightarrow a + \overrightarrow b = \left( { - 5;11;0} \right).

b) Tọa độ vectơ a→−b→=(7;−19;0)\overrightarrow a - \overrightarrow b = \left( {7; - 19;0} \right).

c) Tọa độ vectơ 2a→+b→=(−4;7;0)2\overrightarrow a + \overrightarrow b = \left( { - 4;7;0} \right).

d) Ta có u→+a→=b→⇒u→=b→−a→=(−7;19;0)\overrightarrow u + \overrightarrow a = \overrightarrow b \Rightarrow \overrightarrow u = \overrightarrow b - \overrightarrow a = \left( { - 7;19;0} \right).

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.

Câu 12

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

a) AB=(−83−2)2+(43−2)2+(83−1)2=5AB = \sqrt {{{\left( { - \frac{8}{3} - 2} \right)}^2} + {{\left( {\frac{4}{3} - 2} \right)}^2} + {{\left( {\frac{8}{3} - 1} \right)}^2}} = 5.

b) Ta có OA→=(2;2;1),OB→=(−83;43;83)\overrightarrow {OA} = \left( {2;2;1} \right),\overrightarrow {OB} = \left( { - \frac{8}{3};\frac{4}{3};\frac{8}{3}} \right) ⇒OA→.OB→=−163+83+83=0\Rightarrow \overrightarrow {OA} .\overrightarrow {OB} = - \frac{{16}}{3} + \frac{8}{3} + \frac{8}{3} = 0 ⇒OA→⊥OB→\Rightarrow \overrightarrow {OA} \bot \overrightarrow {OB}.

Do đó tam giác OAB vuông tại O.

c) Có OA = 3; OB = 4; AB = 5.

Gọi D là chân đường phân giác trong góc AOB^\widehat {AOB} Þ D thuộc đoạn AB.

Theo tính chất của phân giác trong ta có:

DADB=OAOB=34\frac{{DA}}{{DB}} = \frac{{OA}}{{OB}} = \frac{3}{4} ⇒DA→=−34DB→⇒D(0;127;127)\Rightarrow \overrightarrow {DA} = - \frac{3}{4}\overrightarrow {DB} \Rightarrow D\left( {0;\frac{{12}}{7};\frac{{12}}{7}} \right).

d) Tam giác OAB có diện tích S=12OA.OB=6S = \frac{1}{2}OA.OB = 6, nửa chu vi P=OA+OB+AB2=6P = \frac{{OA + OB + AB}}{2} = 6

⇒r=Sp=1\Rightarrow r = \frac{S}{p} = 1 là bán kính đường tròn nội tiếp; chiều cao OH=OA.OBAB=125OH = \frac{{OA.OB}}{{AB}} = \frac{{12}}{5}.

Gọi I là tâm đường tròn nội tiếp tam giác OAB Þ I thuộc đoạn OD.

Ta có DIDO=rOH=512\frac{{DI}}{{DO}} = \frac{r}{{OH}} = \frac{5}{{12}} ⇒DI→=512DO→\Rightarrow \overrightarrow {DI} = \frac{5}{{12}}\overrightarrow {DO} Þ I(0; 1; 1) hay a = 0; b = 1; c = 1.

Vậy S = a + b + c = 2.

Đáp án: a) Sai; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.

Câu 13

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

. a) Dựa vào hình vẽ ta thấy máy bay đang ở độ cao 9 km.

b) Máy bay ở tọa độ (150; 300;9).

c) Vận tốc gió 10 m/s = 36 km/h.

Quãng đường máy bay bay được là 750 + 36 = 786 km.

Do đó tọa độ của máy bay là (150; 1086; 9).

d) Quãng đường máy bay bay được là 800.12=400800.\frac{1}{2} = 400 km. Do đó tọa độ máy bay là (150; 686; 9).

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai.

Câu 14

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Ta có AB→=(6;2;−6)\overrightarrow {AB} = \left( {6;2; - 6} \right).

b) Ta có BC→=(15;3;−3)\overrightarrow {BC} = \left( {15;3; - 3} \right).

Ta có cos⁡(AB→,BC→)=AB→.BC→∣AB→∣.∣BC→∣\cos \left( {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {BC} } \right) = \frac{{\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {BC} }}{{\left| {\overrightarrow {AB} } \right|.\left| {\overrightarrow {BC} } \right|}}=6.15+2.3−6.(−3)62+22+(−6)2.152+32+(−3)2=11418468= \frac{{6.15 + 2.3 - 6.\left( { - 3} \right)}}{{\sqrt {{6^2} + {2^2} + {{\left( { - 6} \right)}^2}} .\sqrt {{{15}^2} + {3^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2}} }} = \frac{{114}}{{\sqrt {18468} }}

⇒(AB→,BC→)≈33∘\Rightarrow \left( {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {BC} } \right) \approx 33^\circ.

c) Có BC→+AB→=(21;5;−9)\overrightarrow {BC} + \overrightarrow {AB} = \left( {21;5; - 9} \right).

Do đó ∣BC→+AB→∣=212+52+(−9)2=547\left| {\overrightarrow {BC} + \overrightarrow {AB} } \right| = \sqrt {{{21}^2} + {5^2} + {{\left( { - 9} \right)}^2}} = \sqrt {547}.

d) Điểm N thuộc đoạn AB thỏa mãn NA = 3NB nên NA→=−3NB→\overrightarrow {NA} = - 3\overrightarrow {NB}⇒{−5−a=−3(1−a)−b=−3(2−b)7−c=−3(1−c)\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 5 - a = - 3\left( {1 - a} \right)\\ - b = - 3\left( {2 - b} \right)\\7 - c = - 3\left( {1 - c} \right)\end{array} \right.

⇒{a=−12b=32c=52\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - \frac{1}{2}\\b = \frac{3}{2}\\c = \frac{5}{2}\end{array} \right.. Do đó a+b+c=−12+32+52=3,5a + b + c = - \frac{1}{2} + \frac{3}{2} + \frac{5}{2} = 3{,}5.

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Sai.

Câu 15

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Chiều cao của căn phòng là AA' = 3 m.

b) Ta có B Î Ox nên B(3; 0; 0).

c) A(0; 0; 0), C(3;33;0)C\left( {3;3\sqrt 3 ;0} \right).

Ta có AC→=(3;33;0)\overrightarrow {AC} = \left( {3;3\sqrt 3 ;0} \right); AB→=(3;0;0)\overrightarrow {AB} = \left( {3;0;0} \right).

Suy ra ∣AC→∣=32+(33)2+02=6\left| {\overrightarrow {AC} } \right| = \sqrt {{3^2} + {{\left( {3\sqrt 3 } \right)}^2} + {0^2}} = 6; ∣AB→∣=32+02+02=3\left| {\overrightarrow {AB} } \right| = \sqrt {{3^2} + {0^2} + {0^2}} = 3.

d) Ta có A′(0;0;3)A'\left( {0;0;3} \right); C′(3;33;3)C'\left( {3;3\sqrt 3 ;3} \right); D(0;33;0)D\left( {0;3\sqrt 3 ;0} \right); C(3;33;0)C\left( {3;3\sqrt 3 ;0} \right).

Ta có A′C′→=(3;33;0)\overrightarrow {A'C'} = \left( {3;3\sqrt 3 ;0} \right); DC→=(3;0;0)\overrightarrow {DC} = \left( {3;0;0} \right).

Khi đó cos⁡(A′C′→,DC→)=A′C′→.DC→∣A′C′→∣.∣DC→∣\cos \left( {\overrightarrow {A'C'} ,\overrightarrow {DC} } \right) = \frac{{\overrightarrow {A'C'} .\overrightarrow {DC} }}{{\left| {\overrightarrow {A'C'} } \right|.\left| {\overrightarrow {DC} } \right|}}=3.3+33.0+0.032+(33)2.32=918=12= \frac{{3.3 + 3\sqrt 3 .0 + 0.0}}{{\sqrt {{3^2} + {{\left( {3\sqrt 3 } \right)}^2}} .\sqrt {{3^2}} }} = \frac{9}{{18}} = \frac{1}{2} ⇒(A′C′→,DC→)=60∘\Rightarrow \left( {\overrightarrow {A'C'} ,\overrightarrow {DC} } \right) = 60^\circ.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.

Câu 16

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có SA→=(−2;0;−4),SB→=(1;3;−4),SC→=(1;−3;−4)\overrightarrow {SA} = \left( { - 2;0; - 4} \right),\overrightarrow {SB} = \left( {1;\sqrt 3 ; - 4} \right),\overrightarrow {SC} = \left( {1; - \sqrt 3 ; - 4} \right) ⇒SA=SB=SC=20\Rightarrow SA = SB = SC = \sqrt {20}.

Lại có AB→=(3;3;0),AC→=(3;−3;0),BC→=(0;−23;0)\overrightarrow {AB} = \left( {3;\sqrt 3 ;0} \right),\overrightarrow {AC} = \left( {3; - \sqrt 3 ;0} \right),\overrightarrow {BC} = \left( {0; - 2\sqrt 3 ;0} \right) ⇒AB=AC=BC=12\Rightarrow AB = AC = BC = \sqrt {12}.

Do đó hình chóp S.ABC đều có đường cao là SO = 4 với O(0; 0; 0) là trọng tâm tam giác ABC.

Mặt khác, F1→=kSA→=(−2k;0;−4k),F2→=kSB→=(k;3k;−4k),F3→=kSC→=(k;−3k;−4k)\overrightarrow {{F_1}} = k\overrightarrow {SA} = \left( { - 2k;0; - 4k} \right),\overrightarrow {{F_2}} = k\overrightarrow {SB} = \left( {k;\sqrt 3 k; - 4k} \right),\overrightarrow {{F_3}} = k\overrightarrow {SC} = \left( {k; - \sqrt 3 k; - 4k} \right)

⇒F1→+F2→+F3→=(0;0;−12k)\Rightarrow \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \left( {0;0; - 12k} \right).

Mà F1→+F2→+F3→=P→=(0;0;−30)\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow P = \left( {0;0; - 30} \right) nên −12k=−30⇔k=52- 12k = - 30 \Leftrightarrow k = \frac{5}{2}.

Suy ra F1→=(−5;0;−10),F2→=(52;532;−10)\overrightarrow {{F_1}} = \left( { - 5;0; - 10} \right),\overrightarrow {{F_2}} = \left( {\frac{5}{2};\frac{{5\sqrt 3 }}{2}; - 10} \right).

Vậy F1→.F2→=1752=87,5\overrightarrow {{F_1}} .\overrightarrow {{F_2}} = \frac{{175}}{2} = 87{,}5.

Trả lời: 87,5.

Câu 17

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có AB=(4−1)2+(4−0)2+(6−1)2=52AB = \sqrt {{{\left( {4 - 1} \right)}^2} + {{\left( {4 - 0} \right)}^2} + {{\left( {6 - 1} \right)}^2}} = 5\sqrt 2 (đơn vị trên phần mềm) khoảng cách ngoài thực tế sẽ là 525\sqrt 2 km.

Thời gian bay của drone là 5280\frac{{5\sqrt 2 }}{{80}} giờ ≈ 5,3 phút.

Trả lời: 5,3.

Câu 18

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có MA2^{2} + MB2^{2} = (1 – a)2^{2} + (2 – b)2^{2} + 12^{2} + (2 – a)2^{2} + (−1 – b)2^{2} + 32^{2}

= 2a2^{2} – 6a + 2b2^{2} – 2b + 20 = 2(a−32)2+2(b−12)2+15≥152{\left( {a - \frac{3}{2}} \right)^2} + 2{\left( {b - \frac{1}{2}} \right)^2} + 15 \ge 15.

Đẳng thức xảy ra khi a=32;b=12a = \frac{3}{2};b = \frac{1}{2}. Khi đó a + b = 2.

Trả lời: 2.

Câu 19

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Theo đề ta có MN→=2NP→\overrightarrow {MN} = 2\overrightarrow {NP}⇔{200=2(a−800)100=2(b−500)10=2(c−30)\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}200 = 2\left( {a - 800} \right)\\100 = 2\left( {b - 500} \right)\\10 = 2\left( {c - 30} \right)\end{array} \right.⇔{a=900b=550c=35\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 900\\b = 550\\c = 35\end{array} \right..

Do đó a + b + c = 1485.

Trả lời: 1485.

Câu 20

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Theo đề ta có A(4;0;3);B(0;3;52)A\left( {4;0;3} \right);B\left( {0;3;\frac{5}{2}} \right).

Khi đó AB→=(−4;3;−12)\overrightarrow {AB} = \left( { - 4;3; - \frac{1}{2}} \right).

Do đó a+b+c=−1,5a + b + c = - 1{,}5.

Trả lời: −1,5.

v→=(1;−5;−3)\overrightarrow v = \left( {1; - 5; - 3} \right)