TopStudy

Toán · Lớp 12

23 bài tập Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng (có lời giải)

23 câu · 35 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Tự luận

Câu 1

1 điểm

Tính khoảng cách từ điểm M(1;2;3)M(1;2;3) đến các mặt phẳng sau:

a) (P):x+y+z+12=0(P):x + y + z + 12 = 0; b) (Q):4x+3y+10=0(Q):4x + 3y + 10 = 0.

Xem đáp án và lời giải

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

a) d(M,(P))=∣1.1+1.2+1.3+12∣12+12+12=183=63d(M,(P)) = \frac{{|1.1 + 1.2 + 1.3 + 12|}}{{\sqrt {{1^2} + {1^2} + {1^2}} }} = \frac{{18}}{{\sqrt 3 }} = 6\sqrt 3;

b) d(M,(Q))=∣4.1+3.2+0.3+10∣42+32+02=205=4d(M,(Q)) = \frac{{|4.1 + 3.2 + 0.3 + 10|}}{{\sqrt {{4^2} + {3^2} + {0^2}} }} = \frac{{20}}{5} = 4.

Câu 2

1 điểm
Tính chiều cao của hình chóp S.ABC có toạ độ các đỉnh là S(5;0;1),A(1;1;1)S(5;0;1),A(1;1;1), B(2;3;4),C(5;2;3)B(2;3;4),C(5;2;3).
Xem đáp án và lời giải

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

Mặt phẳng (ABC)(ABC) đi qua ba điểm A(1;1;1),B(2;3;4),C(5;2;3)A(1;1;1),B(2;3;4),C(5;2;3) nên có cặp vectơ chỉ phương là AB→=(1;2;3),AC→=(4;1;2)\overrightarrow {AB} = (1;2;3),\overrightarrow {AC} = (4;1;2), suy ra (ABC)(ABC) có vectơ pháp tuyến n⃗=(2.2−3.1;3.4−1.2;1.1−2.4)=(1;10;−7)\vec n = (2.2 - 3.1;3.4 - 1.2;1.1 - 2.4) = (1;10; - 7).

Phương trình của (ABC)(ABC) là: 1(x−1)+10(y−1)−7(z−1)=01(x - 1) + 10(y - 1) - 7(z - 1) = 0 hay x+10y−7z−4=0x + 10y - 7z - 4 = 0.

Chiều cao SH cùa hình chóp S.ABC chính là khoàng cách từ điểm SS đến (ABC)(ABC).

Ta có: SH=d(S,(ABC))=∣1.5+10⋅0+(−7)⋅1−4∣12+102+(−7)2=656=65SH = d(S,(ABC)) = \frac{{|1.5 + 10 \cdot 0 + ( - 7) \cdot 1 - 4|}}{{\sqrt {{1^2} + {{10}^2} + {{( - 7)}^2}} }} = \frac{6}{{5\sqrt 6 }} = \frac{{\sqrt 6 }}{5}.

Câu 3

1 điểm
Tính khoàng cách giữa hai mặt phẳng song song (P)(P) và (Q)(Q) cho bởi các phương trình sau đây: (P):2x+y+2z+9=0;(P):2x + y + 2z + 9 = 0{\rm{; }}(Q):(Q):2 x+y+2 z+99=0.
Xem đáp án và lời giải

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

Ta lấy điểm M(0;−9;0)M(0; - 9;0) thuộc (P)(P). Do hai mặt phẳng (P)(P) và (Q)(Q) song song nên khoảng cách giữa chúng là: d((P),(Q))=d(M,(Q))=∣2⋅0+1⋅(−9)+2⋅0+99∣22+12+22=903=30.d((P),(Q)) = d(M,(Q)) = \frac{{|2 \cdot 0 + 1 \cdot ( - 9) + 2 \cdot 0 + 99|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {2^2}} }} = \frac{{90}}{3} = 30.

Câu 4

1 điểm

a) Tính chiều cao của hình chóp O.MNP với toạ độ các đình là O(0;0;0),M(2;1;2)O(0;0;0),M(2;1;2), N(3;3;3),P(4;5;6)N(3;3;3),P(4;5;6).

b) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song (R):8x+6y+70=0(R):8x + 6y + 70 = 0 và (S): 16x+12y−2=016x + 12y - 2 = 0.

Xem đáp án và lời giải

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

a) Mặt phẳng (MNP)(MNP) có cặp vectơ chỉ phương là MN→=(1;2;1)\overrightarrow {MN} = (1;2;1) và MP→=(2;4;4)\overrightarrow {MP} = (2;4;4) nên mặt phẳng (P)(P) có vectơ pháp tuyến là n⃗=(2;−1;0)\vec n = (2; - 1;0).

Phương trình mặt phẳng (MNP)(MNP) là 2(x−2)−(y−1)=0⇔2x−y−3=02(x - 2) - (y - 1) = 0 \Leftrightarrow 2x - y - 3 = 0.

Chiều cao của hình chóp O.MNP là: d(O,(MNP))=∣2.0−0−3∣22+(−1)2=35.d(O,(MNP)) = \frac{{|2.0 - 0 - 3|}}{{\sqrt {{2^2} + {{( - 1)}^2}} }} = \frac{3}{{\sqrt 5 }}.

b) Khoảng cách giữa hai mặt phẳng (R)(R) và (S)(S) là khoảng cách từ điểm M(0;16;0)M\left( {0;\frac{1}{6};0} \right) thuộc (S)(S) đến mặt phẳng (R)(R) : d((R),(S))=d(M,(R))=∣8⋅0+6⋅16+70∣82+62=7110=7,1.d((R),(S)) = d(M,(R)) = \frac{{\left| {8 \cdot 0 + 6 \cdot \frac{1}{6} + 70} \right|}}{{\sqrt {{8^2} + {6^2}} }} = \frac{{71}}{{10}} = 7{,}1.

Câu 5

1 điểm

Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a2a\sqrt 2, chiều cao bằng 2a và OO là tâm của đáy. Bằng cách thiết lập hệ trục toạ độ Oxyz như Hình vẽ, tính khoảng cách từ điểm CC đến mặt phẳng (SAB)(SAB).

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

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

Dựa vào hệ trục toạ độ như hình vẽ, ta có O(0;0;0),S(0;0;2a)O(0;0;0),S(0;0;2a), A(−a;0;0),B(0;a;0)A( - a;0;0),B(0;a;0) và C(a;0;0)C(a;0;0).

Khi đó (SAB)(SAB) có phương trình là x−a+ya+z2a=1\frac{x}{{ - a}} + \frac{y}{a} + \frac{z}{{2a}} = 1 hay −2x+2y+z−2a=0- 2x + 2y + z - 2a = 0.

Vậy d(C,(SAB))=∣−2⋅a−2a∣(−2)2+22+12=4a3d(C,(SAB)) = \frac{{| - 2 \cdot a - 2a|}}{{\sqrt {{{( - 2)}^2} + {2^2} + {1^2}} }} = \frac{{4a}}{3}.

Câu 6

1 điểm
Tính khoảng cách từ gốc toạ độ và từ điểm M(1;−2;13)M(1; - 2;13) đến mặt phẳng (P):2x−2y−z+3=0(P):2x - 2y - z + 3 = 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Cho mặt phẳng (P):2x−3y+6z−7=0(P):2x - 3y + 6z - 7 = 0 và điểm M(5;2;−3)M(5;2; - 3). Tính khoảng cách từ điểm MM đến mặt phẳng (P)(P).
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Tính khoàng cách giữa hai mă̆t phẳng song song (P):x−2=0(P):x - 2 = 0 và (Q):x−8=0(Q):x - 8 = 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm

Cho hình chóp S⋅ABCDS \cdot ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB=2a,AD=5a,SA=3aAB = 2a,AD = 5a,SA = 3a và SA⊥(ABCD)SA \bot (ABCD). Bằng cách thiết lập hệ trục toạ độ Oxyz như Hình vẽ, tính khoảng cách từ điểm AA đến mặt phẳng (SBC)(SBC).

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Cho điểm M(x0;y0;z0)M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right). Tính khoảng cách từ MM đến các mặt phẳng x−a=0x - a = 0, y−b=0,z−c=0y - b = 0,z - c = 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm

Cho hai mă̆t phẳng (P1):x+2y−3z+5=0\left( {{P_1}} \right):x + 2y - 3z + 5 = 0 và (P2):−4x−8y+12z+3=0\left( {{P_2}} \right): - 4x - 8y + 12z + 3 = 0.

a) Chứng minh rằng (P1)//(P2)\left( {{P_1}} \right)//\left( {{P_2}} \right).

b) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng (P1),(P2)\left( {{P_1}} \right),\left( {{P_2}} \right).

Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Cho mặt phẳng (P):2x−2y−z+3=0(P):2x - 2y - z + 3 = 0 và điểm M0(3;1;−5){M_0}(3;1; - 5). Tính khoảng cách từ điểm M0{M_0} đến mặt phẳng (P)(P).
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm

Cho mặt phẳng (P1):2x−4y−4z+3=0\left( {{P_1}} \right):2x - 4y - 4z + 3 = 0 và mặt phẳng (P2):x−2y−2z+1=0\left( {{P_2}} \right):x - 2y - 2z + 1 = 0.

a) Chứng minh rằng (P1)//(P2)\left( {{P_1}} \right)//\left( {{P_2}} \right).

b) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song (P1),(P2)\left( {{P_1}} \right),\left( {{P_2}} \right).

Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Trong không gian Oxyz, tính khoảng cách từ gốc tọa độ đến mặt phẳng (P):2x+2y−z+1=0(P):2x + 2y - z + 1 = 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Trong không gian Oxyz, tính khoảng cách từ điểm M(1;2;−1)M(1;2; - 1) đến mặt phẳng (P):x+2y−2z+5=0(P):x + 2y - 2z + 5 = 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 16

1 điểm
Trong không gian Oxyz , cho hai mặt phẳng (P):x+y+z+2=0,(Q):x+y+z+6=0(P):x + y + z + 2 = 0,(Q):x + y + z + 6 = 0. Chứng minh rằng hai mặt phẳng đã cho song song với nhau và tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng đó.
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P):x+3y+z+2=0(P):x + 3y + z + 2 = 0 và (Q):x+3y+z+5=0(Q):x + 3y + z + 5 = 0.

a) Chứng minh rằng (P)(P) và (Q)(Q) song song với nhau.

b) Lấy một điểm thuộc (P)(P), tính khoảng cách từ điểm đó đến (Q)(Q). Từ đó tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng (P)(P) và (Q)(Q).

Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (α)(\alpha ) : 2x+3y−6z−7=0,(β):2x+3y−6z+14=02x + 3y - 6z - 7 = 0,(\beta ):2x + 3y - 6z + 14 = 0.

a) Tính khoảng cách từ gốc toạ độ và từ điểm M(1;−2;3)M(1; - 2;3) đến (α)(\alpha ).

b) Chứng minh (α)//(β)(\alpha )//(\beta ) và tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng (α)(\alpha ) và (β)(\beta ).

Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P): x+3y−z=0,(Q):x−y−2z+1=0x + 3y - z = 0,(Q):x - y - 2z + 1 = 0.

a) Chứng minh rằng hai mặt phẳng (P)({\rm{P}}) và (Q)({\rm{Q}}) vuông góc với nhau.

b) Tim điểm M thuộc trục Ox và cách đều hai mặt phẳng (P)({\rm{P}}) và (Q)({\rm{Q}}).

Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm

Cho hình chóp S.ABC thoả mãn ASB^=BSC^=CSA^=90∘\widehat{ASB}=\widehat{BSC}=\widehat{CSA}={90}^{^{\circ}}. Gọi HH là hình chiếu vuông góc của SS trên mặt phẳng (ABC)(ABC). Chứng minh rằng

1SH2=1SA2+1SB2+1SC2.\frac{1}{{S{H^2}}} = \frac{1}{{S{A^2}}} + \frac{1}{{S{B^2}}} + \frac{1}{{S{C^2}}}{\rm{. }}

Xem đáp án và lời giải

Câu 21

1 điểm
Cho bốn điểm A(1;0;0),B(0;2;0),C(0;0;3)A(1;0;0),B(0;2;0),C(0;0;3) và D(1;2;3)D(1;2;3). Chứng minh rằng A, B, C, D không đồng phẳng.
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Cho hình hộp chữ nhật ABCD⋅A′B′C′D′ABCD \cdot {A^\prime }{B^\prime }{C^\prime }{D^\prime } có AB=2a,AD=3a,AA′=4a(a>0)AB = 2a,AD = 3a,A{A^\prime } = 4a(a > 0). Gọi M, N, P lần lượt là các điểm thuộc các tia AB,AD,AA′AB,AD,A{A^\prime } sao cho AM=aAM = a, AN=2a,AP=3aAN = 2a,AP = 3a. Tính khoảng cách từ điểm C′{C^\prime } đến mặt phẳng (MNP)(MNP).
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm

Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình chữ nhật và các điểm A(0;0;0),B(a;0;0)A(0;0;0),B(a;0;0), D(0;b;0),S(0;0;c)D(0;b;0),S(0;0;c) với a, b, c là các số dương (Hinh vẽ ).

Hình minh hoạa) Tìm toạ độ của điểm CC, trung điểm MM của BC, trọng tâm GG của tam giác SCD.

b) Lâp phương trình mặt phẳng (SBD).

c) Tính khoảng cách từ điểm G đến mặt phẳng (SBD).

Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Phương trình mặt phẳng · Các bộ sách Toán Lớp 12