TopStudy

Đáp án và lời giải

82 câu trắc nghiệm Toán 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Phương trình mặt phẳng có đáp án - Đề 3

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Mặt phẳng (P)\left( P \right) có véctơ pháp tuyến là n(P)→=(1;1;−2)\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} = \left( {1;1; - 2} \right).

Mặt phẳng (Q)\left( Q \right) có véctơ pháp tuyến là n(Q)→=(4;2−m;m)\overrightarrow {{n_{\left( Q \right)}}} = \left( {4;2 - m;m} \right).

Ta có: (P)⊥(Q)⇔n(P)→⊥n(Q)→⇔n(P)→.n(Q)→=0⇔4.1+2−m−2m=0⇔m=2\left( P \right) \bot \left( Q \right) \Leftrightarrow \overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} \bot \overrightarrow {{n_{\left( Q \right)}}} \Leftrightarrow \overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} .\overrightarrow {{n_{\left( Q \right)}}} = 0 \Leftrightarrow 4.1 + 2 - m - 2m = 0 \Leftrightarrow m = 2.

Nên m=2m = 2.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Ta có vec tơ pháp tuyến của (α)\left( \alpha \right) là n1→=(1;2;−1)\overrightarrow {{n_1}} = \left( {1;2; - 1} \right), vec tơ pháp tuyến của (β)\left( \beta \right) là n2→=(2;4;−m)\overrightarrow {{n_2}} = \left( {2;4; - m} \right).

Hai mặt phẳng (α)\left( \alpha \right) và (β)\left( \beta \right) song song khi 21=42=−m−1≠−2−1\frac{2}{1} = \frac{4}{2} = \frac{{ - m}}{{ - 1}} \ne \frac{{ - 2}}{{ - 1}}

Vậy không có giá trị nào của mm thỏa mãn điều kiện trên.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

+ Ta có: (P):x+2y−2z−1=0(P):x + 2y - 2z - 1 = 0, chọn A(1;0;0)∈(P)A\left( {1;0;0} \right) \in \left( P \right).

+ Xét đáp án A, ta có d(A;(Q))=∣1+8∣12+22+(−2)2=3.d\left( {A;\left( Q \right)} \right) = \frac{{\left| {1 + 8} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} }} = 3. Vậy đáp án A thoả mãn.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Mặt phẳng (P)\left( P \right) đi qua điểm M(0;0;−1)M\left( {0;0; - 1} \right) và có một vectơ pháp tuyến n→=(2;2;−1)\overrightarrow n = \left( {2;2; - 1} \right).

Mặt phẳng (Q)\left( Q \right) song song với (P)\left( P \right) và cách (P)\left( P \right) một khoảng bằng 3 nên có dạng (Q):2x+2y−z+d=0,  (d≠−1)\left( Q \right):2x + 2y - z + d = 0,\,\,\left( {d \ne - 1} \right).

Mặt khác ta có d(M,(Q))=3⇔∣1+d∣4+4+1=3⇔∣d+1∣=9⇔[d=8d=−10d\left( {M,\left( Q \right)} \right) = 3 \Leftrightarrow \frac{{\left| {1 + d} \right|}}{{\sqrt {4 + 4 + 1} }} = 3 \Leftrightarrow \left| {d + 1} \right| = 9 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}d = 8\\d = - 10\end{array} \right. (thỏa mãn).

Do đó (Q):2x+2y−z+8=0\left( Q \right):2x + 2y - z + 8 = 0 hoặc (Q):2x+2y−z−10=0\left( Q \right):2x + 2y - z - 10 = 0.

Trong không gian OxyzOxyz, cho ba điểm A(2;0;0)A\left( {2;0;0} \right), B(0;3;0)B\left( {0;3;0} \right), C(0;0;−1)C\left( {0;0; - 1} \right). Phương trình của mặt phẳng (P)\left( P \right) qua D(1;1;1)D\left( {1;1;1} \right)và song song với mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) là

A. 2x+3y−6z+1=02x + 3y - 6z + 1 = 0.

B. 3x+2y−6z+1=03x + 2y - 6z + 1 = 0.

C. 3x+2y−5z=03x + 2y - 5z = 0.

D. 6x+2y−3z−5=06x + 2y - 3z - 5 = 0.

Chọn B

Phương trình đoạn chắn của mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) là: x2+y3+z−1=1\frac{x}{2} + \frac{y}{3} + \frac{z}{{ - 1}} = 1.

Mặt phẳng (P)\left( P \right) song song với mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) nên

(P) :\left( P \right)\,:12x+13y−z+m=0   (m≠−1)\frac{1}{2}x + \frac{1}{3}y - z + m = 0\,\,\,\left( {m \ne - 1} \right).

Do D(1;1;1)∈(P)D\left( {1;1;1} \right) \in \left( P \right)có: 12.1+13.1−1+m=0   ⇔m−16=0⇔m=16\frac{1}{2}.1 + \frac{1}{3}.1 - 1 + m = 0\,\,\, \Leftrightarrow m - \frac{1}{6} = 0 \Leftrightarrow m = \frac{1}{6}.

Vậy (P): 12x+13y−z+16=0   ⇔3x+2y−6z+1=0\left( P \right):\,\frac{1}{2}x + \frac{1}{3}y - z + \frac{1}{6} = 0\,\,\, \Leftrightarrow 3x + 2y - 6z + 1 = 0.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

(ABC):x2+y4+z6=1⇔6x+3y+2z−12=0\left( {ABC} \right):\frac{x}{2} + \frac{y}{4} + \frac{z}{6} = 1 \Leftrightarrow 6x + 3y + 2z - 12 = 0.

(P)//(ABC)⇒(P):6x+3y+2z+m=0  (m≠−12)\left( P \right){\rm{//}}\left( {ABC} \right) \Rightarrow \left( P \right):6x + 3y + 2z + m = 0\,\,\left( {m \ne - 12} \right).

(P)\left( P \right) cách đều DD và mặt phẳng (ABC)⇒d(D,(P))=d(A,(P))\left( {ABC} \right) \Rightarrow d\left( {D,\left( P \right)} \right) = d\left( {A,\left( P \right)} \right)

⇔∣6.2+3.4+2.6+m∣62+32+22=∣6.2+3.0+2.0+m∣62+32+22⇔∣36+m∣=∣12+m∣⇔[36+m=12+m36+m=−12−m\Leftrightarrow \frac{{\left| {6.2 + 3.4 + 2.6 + m} \right|}}{{\sqrt {{6^2} + {3^2} + {2^2}} }} = \frac{{\left| {6.2 + 3.0 + 2.0 + m} \right|}}{{\sqrt {{6^2} + {3^2} + {2^2}} }} \Leftrightarrow \left| {36 + m} \right| = \left| {12 + m} \right| \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}36 + m = 12 + m\\36 + m = - 12 - m\end{array} \right.

⇔m=−24\Leftrightarrow m = - 24 (nhận).

Vậy phương trình của (P)\left( P \right) là 6x+3y+2z−24=06x + 3y + 2z - 24 = 0.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Vì mặt phẳng (P)\left( P \right) song song với mặt phẳng (Q)\left( Q \right)

⇒vtptnP→=vtptnQ→=(1 ; 2 ; 2)\Rightarrow vtpt\overrightarrow {{n_P}} = vtpt\overrightarrow {{n_Q}} = \left( {1\,;\,2\,;\,2} \right)

Phương trình mặt phẳng (P)\left( P \right) có dạng x+2y+2z+D=0x + 2y + 2z + D = 0

Gọi A(3 ; 0 ; 0)∈(Q)A\left( {3\,;\,0\,;\,0} \right) \in \left( Q \right)

⇒d((P) ,(Q))=d(A , (P))=1\Rightarrow d\left( {\left( P \right)\,,\left( Q \right)} \right) = d\left( {A\,,\,\left( P \right)} \right) = 1

⇔∣3+D∣3=1⇔[3+D=33+D=−3⇔[D=0     (l), qua O D=−6  (n)\Leftrightarrow \frac{{\left| {3 + D} \right|}}{3} = 1 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}3 + D = 3\\3 + D = - 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}D = 0\,\,\,\,\,(l),\,qua\,O\,\\D = - 6\,\,(n)\end{array} \right.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Ta có, (Q)\left( Q \right)song song (P)\left( P \right)nên phương trình mặt phẳng (Q):2x−2y+z+C=0\left( Q \right):2x - 2y + z + C = 0; C≠−5C \ne - 5

Chọn M(0 ; 0 ; 5)∈(P)M\left( {0\,;\,0\,;\,5} \right) \in \left( P \right)

Ta có d((P) ; (Q))=d(M ; (Q))=∣5+C∣22+(−2)2+12=3d\left( {\left( P \right)\,;\,\left( Q \right)} \right) = d\left( {M\,;\,\left( Q \right)} \right) = \frac{{\left| {5 + C} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {1^2}} }} = 3⇔[C=4C=−14\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}C = 4\\C = - 14\end{array} \right.

C=4⇒(Q):2x−2y+z+4=0C = 4 \Rightarrow \left( Q \right):2x - 2y + z + 4 = 0 khi đó (Q)\left( Q \right) cắt OxOx tại điểm M1(−2 ; 0 ; 0){M_1}\left( { - 2\,;\,0\,;\,0} \right)có hoành độ âm nên trường hợp này (Q)\left( Q \right) không thỏa đề bài.

C=−14⇒(Q):2x−2y+z−14=0C = - 14 \Rightarrow \left( Q \right):2x - 2y + z - 14 = 0 khi đó (Q)\left( Q \right)cắt OxOx tại điểm M2(7 ; 0 ; 0){M_2}\left( {7\,;\,0\,;\,0} \right)có hoành độ dương do đó (Q):2x−2y+z−14=0\left( Q \right):2x - 2y + z - 14 = 0 thỏa đề bài.

Vậy phương trình mặt phẳng (Q):2x−2y+z−14=0\left( Q \right):2x - 2y + z - 14 = 0.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Gọi (P):{quaA(1;0;0)VTPTn→=(A;B;C)≠0→(P):\left\{ \begin{array}{l}qua{\rm{ }}A(1;0;0)\\VTPT{\rm{ }}\overrightarrow n = (A;B;C) \ne \overrightarrow 0 \end{array} \right.

(P):A.(x−1)+By+Cz=0B∈(P):−A−2B+3C=0⇔A=−2B+3C(1)\begin{array}{l}(P):A.(x - 1) + By + Cz = 0\\B \in (P): - A - 2B + 3C = 0 \Leftrightarrow A = - 2B + 3C{\rm{ (1)}}\end{array}

d(C;(P))=23⇔∣B+C∣A2+B2+C2=23⇔3(B2+C2+2BC)=4(A2+B2+C2)⇔B2+C2−6BC+4A2=0(2)\begin{array}{l}d(C;(P)) = \frac{2}{{\sqrt 3 }} \Leftrightarrow \frac{{\left| {B + C} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} }} = \frac{2}{{\sqrt 3 }} \Leftrightarrow 3({B^2} + {C^2} + 2BC) = 4({A^2} + {B^2} + {C^2})\\ \Leftrightarrow {B^2} + {C^2} - 6BC + 4{A^2} = 0{\rm{ (2)}}\end{array}

Thay (1){\rm{(1)}} vào (2){\rm{(2)}} ta có: B2+C2−6BC+4(−2B+3C)2=0⇔17B2−54BC+37C2=0{B^2} + {C^2} - 6BC + 4{( - 2B + 3C)^2} = 0 \Leftrightarrow 17{B^2} - 54BC + 37{C^2} = 0

Cho C=1:17B2−54B+37=0⇔[B=1⇒A=1B=3717⇒A=−2317C = 1:{\rm{ }}17{B^2} - 54B + 37 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}B = 1 \Rightarrow A = 1\\B = \frac{{37}}{{17}} \Rightarrow A = \frac{{ - 23}}{{17}}\end{array} \right.

(P):x+y+x−1=0(P):−23x+37y+17z+23=0\begin{array}{l}(P):x + y + x - 1 = 0\\(P): - 23x + 37y + 17z + 23 = 0\end{array}

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Gọi (α): Ax+By+Cz+D=0   (A2+B2+C2≠0)\left( \alpha \right):\,Ax + By + Cz + D = 0\,\,\,\left( {{A^2} + {B^2} + {C^2} \ne 0} \right).

O∈(α)O \in \left( \alpha \right) nên ta có: D=0 D = 0\,(1)\left( 1 \right)

Q∈(α)Q \in \left( \alpha \right) nên ta có: Ax+By+Cz−2A−C=0Ax + By + Cz - 2A - C = 0 (2)\left( 2 \right)

Từ (1), (2)⇒C=−2A\left( 1 \right),\,\left( 2 \right) \Rightarrow C = - 2A.

Theo đề bài: d(M,(α))=d(N,(α))d\left( {M,\left( \alpha \right)} \right) = d\left( {N,\left( \alpha \right)} \right).

⇔∣2A+2B∣=∣−6A∣\Leftrightarrow \left| {2A + 2B} \right| = \left| { - 6A} \right|⇔[2A+B=6A2A+B=−6A⇔[B=2A      (∗)B=−4A   (∗∗)\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2A + B = 6A\\2A + B = - 6A\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}B = 2A\,\,\,\,\,\,\left( * \right)\\B = - 4A\,\,\,\left( {**} \right)\end{array} \right.

Từ (∗):\left( * \right):Chọn A=1⇒B=2,  C=−2  A = 1 \Rightarrow B = 2,\,\,C = - 2\,\,⇒(α): x+2y−2z=0\Rightarrow \left( \alpha \right):\,x + 2y - 2z = 0.

Từ (∗∗):\left( {**} \right):Chọn A=1⇒B=−4,  C=−2  A = 1 \Rightarrow B = - 4,\,\,C = - 2\,\,⇒(α): x−4y−2z=0\Rightarrow \left( \alpha \right):\,x - 4y - 2z = 0.

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Chọn hệ trục tọa độ Oxyz{\rm{Ox}}yznhư hình vẽ.

Hình minh hoạ

Ta có O(0;0;0)O\left( {0;0;0} \right), A∈Oz,  B∈Ox,  C∈OyA \in {\rm{Oz}},\;B \in Ox,\;C \in Oysao cho AO=5,  OB=2,  OC=4AO = 5,\;OB = 2,\;OC = 4

⇒A(0;0;5),  B(2;0;0),  C(0;4;0)\Rightarrow A\left( {0;0;5} \right),\;B\left( {2;0;0} \right),\;C\left( {0;4;0} \right).

Khi đó: GG là trọng tâm tam giácABCABC nên G(23;43;53)G\left( {\frac{2}{3};\frac{4}{3};\frac{5}{3}} \right)

MMlà trung điểm OBOBnên M(1;0;0)M\left( {1;0;0} \right)

NNlà trung điểm OCOCnên N(0;2;0)N\left( {0;2;0} \right).

Phương trình mặt phẳng (AMN)\left( {AMN} \right)là: x1+y2+z5=1\frac{x}{1} + \frac{y}{2} + \frac{z}{5} = 1 hay 10x+5y+2z−10=010x + 5y + 2z - 10 = 0

Vậy khoảng cách từ GG đến mặt phẳng (AMN)\left( {AMN} \right)là:

d(G,(AMN))=∣203+203+103−10∣100+25+4=203129d\left( {G,\left( {AMN} \right)} \right) = \frac{{\left| {\frac{{20}}{3} + \frac{{20}}{3} + \frac{{10}}{3} - 10} \right|}}{{\sqrt {100 + 25 + 4} }} = \frac{{20}}{{3\sqrt {129} }}.

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Hình minh hoạ

Hình chiếu của SBSB trên mặt phẳng (ABCD)\left( {ABCD} \right) là ABAB ⇒\Rightarrow Góc giữa SBSB và mặt đáy là góc giữa SBSB và ABAB và bằng góc SBA^=45o\widehat {SBA} = {45^{\rm{o}}}.

Tam giác SABSAB vuông cân tại AA ⇒SA=2a\Rightarrow SA = 2a.

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ ta có: A(0;0;0)A\left( {0;0;0} \right), B(0;2a;0)B\left( {0;2a;0} \right), C(a;a;0)C\left( {a;a;0} \right), D(a;0;0)D\left( {a;0;0} \right), S(0;0;2a)S\left( {0;0;2a} \right), E(a2;0;a)E\left( {\frac{a}{2};0;a} \right).

AC→=(a;a;0)\overrightarrow {AC} = \left( {a;a;0} \right), AE→=(a2;0;a)\overrightarrow {AE} = \left( {\frac{a}{2};0;a} \right)⇒AC→∧AE→=(a2;−a2;−a22)\Rightarrow \overrightarrow {AC} \wedge \overrightarrow {A{\rm{E}}} = \left( {{a^2}; - {a^2}; - \frac{{{a^2}}}{2}} \right)

⇒\Rightarrow mặt phẳng (ACE)\left( {ACE} \right) có véctơ pháp tuyến n→=(2;−2;−1)\overrightarrow n = \left( {2; - 2; - 1} \right)⇒(ACE):2x−2y−z=0\Rightarrow \left( {ACE} \right):2x - 2y - z = 0.

Vậy d(B,(ACE))=∣2.2a∣4+4+1=4a3d\left( {B,\left( {ACE} \right)} \right) = \frac{{\left| {2.2a} \right|}}{{\sqrt {4 + 4 + 1} }} = \frac{{4a}}{3}.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Hình minh hoạ

Tứ giác ABCDABCD là hình chữ nhật nên {xA+xC=xB+xDyA+yC=yB+yDzA+zC=zB+zD\left\{ \begin{array}{l}{x_A} + {x_C} = {x_B} + {x_D}\\{y_A} + {y_C} = {y_B} + {y_D}\\{z_A} + {z_C} = {z_B} + {z_D}\end{array} \right.⇒{xC=2yC=4zC=0\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} = 2\\{y_C} = 4\\{z_C} = 0\end{array} \right.⇒C(2;4;0)\Rightarrow C\left( {2;4;0} \right).

MM là trung điểm của SBSB ⇒M(0;2;2)\Rightarrow M\left( {0;2;2} \right).

Viết phương trình mặt phẳng (CDM)\left( {CDM} \right):

CD→=(0;−4;0)\overrightarrow {CD} = \left( {0; - 4;0} \right), CM→=(−2;−2;2)\overrightarrow {CM} = \left( { - 2; - 2;2} \right)⇒CD→∧CM→=(−8;0;−8)\Rightarrow \overrightarrow {CD} \wedge \overrightarrow {CM} = \left( { - 8;0; - 8} \right).

(CDM)\left( {CDM} \right) có một véc tơ pháp tuyến n→=(1;0;1)\overrightarrow n = \left( {1;0;1} \right).

Suy ra (CDM)\left( {CDM} \right) có phương trình: x+z−2=0x + z - 2 = 0.

Vậy d(B;(CDM))=∣0+0−2∣12+02+12=2d\left( {B;\left( {CDM} \right)} \right) = \frac{{\left| {0 + 0 - 2} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {0^2} + {1^2}} }} = \sqrt 2.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Hình minh hoạ

Chọn hệ trục tọa độ OxyzOxyz sao cho: O≡AO \equiv A, tia Ox≡ADOx \equiv AD; tia Oy≡ABOy \equiv AB.

Khi đó, A(0; 0; 0)A\left( {0;\,0;\,0} \right); B(0; 2500; 0)B\left( {0;\,2500;\,0} \right); C(1800; 2500; 0)C\left( {1800;\,2500;\,0} \right);D(1500; 0; 0)D\left( {1500;\,0;\,0} \right).

Khi hạ độ cao các điểm ở các điểm BB, CC, DD xuống thấp hơn so với độ cao ở AA là 10 cm10\,{\rm{cm}}, a cma\,{\rm{cm}}, 6 cm6\,{\rm{cm}} tương ứng ta có các điểm mới B′(0 ; 2500 ; −10)B'\left( {0\,;\,2500\,;\, - 10} \right); C′(1800 ; 2500 ; −a)C'\left( {1800\,;\,2500\,;\, - a} \right);D′(1500 ; 0 ; −6)D'\left( {1500\,;\,0\,;\, - 6} \right).

Theo bài ra có bốn điểm AA; B′B'; C′C'; D′D' đồng phẳng.

Phương trình mặt phẳng (AB′D′):x+y+250z=0\left( {AB'D'} \right):x + y + 250z = 0.

Do C′(1800 ;  2500 ; −a)∈(AB′D′)C'\left( {1800\,;\,\,2500\,;\, - a} \right) \in \left( {AB'D'} \right) nên có: 1800+2500−250a=0⇔a=17,21800 + 2500 - 250a = 0 \Leftrightarrow a = 17{,}2.

Vậy a=17,2 cma = 17{,}2\,{\rm{cm}}.

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Theo giả thiết A∈Ox,B∈Oy,C∈OzA\in Ox,B\in Oy,C\in Oz nên ta có thể đặt A(a;0;0),B(0;;0),C(0;0;c)A(a;0;0),B(0;;0),C(0;0;c)

Vì M(1;2;3)M(1;2;3) là trọng tâm tam giác ABC nên.{a=3b=6c=9\{\begin{matrix}a=3 \\ b=6 \\ c=9\end{matrix}

Từ đó ta có phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn là:

(P):x3+y6+z9=1⇔6x+3y+2z−18=0(P):\frac{x}{3}+\frac{y}{6}+\frac{z}{9}=1\Leftrightarrow 6x+3y+2z-18=0

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Mp(P) cắt các trục Ox,Oy,Oz lần lượt tại A,B,C nên A(a,0,0),B(0,b,0),C(0,0,c)A(a,0{,}0),B(0,b,0),C(0{,}0,c)

Vì Hình minh hoạ là trọng tâm tứ diện OABCnên {xG=xA+xB+xC+Xo4=a4yG=yA+yB+yC+yO4=b4zG=zA+zB+zC+zo4=c4⇒{a=4b=16c=12\{\begin{matrix}{x}_{G}=\frac{{x}_{A}+{x}_{B}+{x}_{C}+{X}_{o}}{4}=\frac{a}{4} \\ {y}_{G}=\frac{{y}_{A}+{y}_{B}+{y}_{C}+{y}_{O}}{4}=\frac{b}{4} \\ {z}_{G}=\frac{{z}_{A}+{{z}_{}}_{B}+{z}_{C}+{z}_{o}}{4}=\frac{c}{4}\end{matrix}\Rightarrow \{\begin{matrix}a=4 \\ b=16 \\ c=12\end{matrix}

Khi đó mp(P) có phương trình là x4+y16+z12=1\frac{x}{4}+\frac{y}{16}+\frac{z}{12}=1 hay 12x+3y+4z−48=012x+3y+4z-48=0.

Vậy mp(P) thỏa mãn là 12x+3y+4z−48=012x+3y+4z-48=0.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Giả sử A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c),abc≠0A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c),abc\ne 0

Khi đó mặt phẳng (αα) có dạng: xa+yb+zc=1\frac{x}{a}+\frac{y}{b}+\frac{z}{c}=1

Do M∈(α)⇒2a+1b−3c=1(1)M\in (α)\Rightarrow \frac{2}{a}+\frac{1}{b}-\frac{3}{c}=1(1)

Ta có: Hình minh hoạ

Do Hình minh hoạ là trực tâm tam giác Hình minh hoạ nên: Hình minh hoạ

Thay Hình minh hoạ vào Hình minh hoạ ta có: Hình minh hoạ

Do đó Hình minh hoạ

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Ta có: {a+b+c=6MA2=MB2MA2=MC2⇔{a+b+c=6(a−1)2+(b−6)2+b2=(a+2)2+(b−2)2+(c+1)2(a−1)2+(b−6)2+c2=(a−5)2+(b+1)2+(c−3)2\left\{ \begin{array}{l}a + b + c = 6\\M{A^2} = M{B^2}\\M{A^2} = M{C^2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a + b + c = 6\\{\left( {a - 1} \right)^2} + {\left( {b - 6} \right)^2} + {b^2} = {\left( {a + 2} \right)^2} + {\left( {b - 2} \right)^2} + {\left( {c + 1} \right)^2}\\{\left( {a - 1} \right)^2} + {\left( {b - 6} \right)^2} + {c^2} = {\left( {a - 5} \right)^2} + {\left( {b + 1} \right)^2} + {\left( {c - 3} \right)^2}\end{array} \right.

⇔{a+b+c=63a+4b+c=144a−7b+3b=−1⇔{a=1b=2c=3⇒abc=6.\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a + b + c = 6\\3a + 4b + c = 14\\4a - 7b + 3b = - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b = 2\\c = 3\end{array} \right. \Rightarrow abc = 6.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Gọi A(a;0;0);B(0;b;0);C(0;0;c)A\left( {a;0;0} \right);B\left( {0;b;0} \right);C\left( {0;0;c} \right)

Phương trình mặt phẳng (P)\left( P \right) có dạng: xa+yb+zc=1(a.b.c≠0)\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1\left( {a.b.c \ne 0} \right)

Vì (P)\left( P \right) qua MM nên 3a+2b+1c=1(1)\frac{3}{a} + \frac{2}{b} + \frac{1}{c} = 1{\rm{ }}\left( 1 \right)

Ta có: MA→=(a−3;−2;−1);MB→=(−3;b−2;−1);BC→=(0;−b;c);AC→=(−a;0;c)\overrightarrow {MA} = \left( {a - 3; - 2; - 1} \right);\overrightarrow {MB} = \left( { - 3;b - 2; - 1} \right);\overrightarrow {BC} = \left( {0; - b;c} \right);\overrightarrow {AC} = \left( { - a;0;c} \right)

Vì M là trực tâm của tam giác ABCABC nên: {MA→.BC→=0MB→.AC→=0⇔{2b=c3a=c(2)\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {MA} .\overrightarrow {BC} = 0\\\overrightarrow {MB} .\overrightarrow {AC} = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2b = c\\3a = c\end{array} \right.\left( 2 \right)

Từ (1)\left( 1 \right) và (2)\left( 2 \right) suy ra a=143;b=142;c=14a = \frac{{14}}{3};b = \frac{{14}}{2};c = 14. Khi đó phương trình (P)\left( P \right): 3x+2y+z−14=03x + 2y + z - 14 = 0

Vậy mặt phẳng song song với (P)\left( P \right)là: 3x+2y+z+14=0.3x + 2y + z + 14 = 0.

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Ta có →AB=(2;−3;−2)\underset{AB}{\rightarrow }=(2;-3;-2), →AC=(−2;−1;−1)\underset{AC}{\rightarrow }=(-2;-1;-1) nên [AB→,AC→]=(1;6;−8)[\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}]=(1;6;-8).

Phương trình mặt phẳng (ABC) là: x+6y−8z+10=0x+6y-8z+10=0.

Phương trình mặt phẳng qua B và vuông góc với AC là: 2x+y+z−2=02x+y+z-2=0.

Phương trình mặt phẳng qua C và vuông góc với AB là: 2x−3y−2z+6=02x-3y-2z+6=0.

Giao điểm của ba mặt phẳng trên là trực tâm H của tam giác ABC nên H(−22101,70101,176101) H(\frac{-22}{101},\frac{70}{101},\frac{176}{101})\ .

Mặt phẳng (P) đi qua A,H nên np→⊥AH→=((−22101,−31101,−26101)=−1101(22;31;26)\overrightarrow{{n}_{p}}\perp \overrightarrow{AH}=((\frac{-22}{101},\frac{-31}{101},\frac{-26}{101})=\frac{-1}{101}(22;31;26).

Mặt phẳng (P)⊥(ABC)(P)\perp (ABC) nên np→⊥n(ABC)=(1;6;−8)\overrightarrow{{n}_{p}}\perp {n}_{(ABC)}=(1;6;-8).

Vậy [n(ABC);uAH]=(404;−202;−101)[\begin{matrix}{n}_{(ABC)}; & {u}_{AH}\end{matrix}]=(404;-202;-101) là một vectơ pháp tuyến của (P).

Chọn n→P=(4;−2;−1){\overrightarrow{n}}_{P}=(4;-2;-1) nên phương trình mặt phẳng (P) là 4x−2y−z+4=04x-2y-z+4=0.

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Giả sử (P) đi qua 3 điểm M(a,0,0), N(0,b,0), P(0,0,c)

Suy ra (P):xa+yb+zc=1(P):\frac{x}{a}+\frac{y}{b}+\frac{z}{c}=1

Mà (P) đi qua A(1;1;1) và B(0;2;2) nên ta có hệ {1a+1b+1c=12b+2c=1⇔{a=22b+2c=1\{\begin{matrix}\frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}=1 \\ \frac{2}{b}+\frac{2}{c}=1\end{matrix}\Leftrightarrow \{\begin{matrix}a=2 \\ \frac{2}{b}+\frac{2}{c}=1\end{matrix}

Theo giả thuyết ta có OM=2ON⇔a=2∣b∣⇔b=1OM=2ON\Leftrightarrow a=2|b|\Leftrightarrow b=1

TH1. b=1 ⇒\Rightarrowc=-2 suy ra (P):x+2y−z−2=0(P):x+2y-z-2=0

TH1. b=-1⇒\Rightarrow c=−23\frac{-2}{3} suy ra (P):x−2y+3z−2=0(P):x-2y+3z-2=0

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Hình minh hoạ

Mặt phẳng (α)(α) cắt các trục Ox,Oy,Oz lần lượt tại A(m,0,0)A(m,0{,}0) B(0,n,0)B(0,n,0) C(0,0,p)C(0{,}0,p), m,n∉\notin. Ta có phương trình mặt phẳng (αα) có dạng . xm+yn+zp=1\frac{x}{m}+\frac{y}{n}+\frac{z}{p}=1

Mà M∈(α)⇔1m+2n+3p=1(1)M\in (α)\Leftrightarrow \frac{1}{m}+\frac{2}{n}+\frac{3}{p}=1(1)

Ta AM→=(1−m;2;3),BM→=(1;2−n;3),BC→=(0;−n;p),AC→=(−M;0;p)\overrightarrow{AM}=(1-m;2;3),\overrightarrow{BM}=(1;2-n;3),\overrightarrow{BC}=(0;-n;p),\overrightarrow{AC}=(-M;0;p)

M là trực tâm tam giác ABC⇒{AM→.BC→=0BM→.AC→=0⇔{3n−2n=03p−m=0(2)\Rightarrow \{\begin{matrix}\overrightarrow{AM}.\overrightarrow{BC}=0 \\ \overrightarrow{BM}.\overrightarrow{AC}=0\end{matrix}\Leftrightarrow \{\begin{matrix}3n-2n=0 \\ 3p-m=0\end{matrix}(2)

Từ (1) và (2) suy ra: m=14,n=7,p=143m=14,n=7,p=\frac{14}{3}

Suy ra (α)(α) có phương trình x14+y7+3z14=1⇔x+2y+3z−14=0\frac{x}{14}+\frac{y}{7}+\frac{3z}{14}=1\Leftrightarrow x+2y+3z-14=0.

Vậy T=a+b+c=1+2+3=6T=a+b+c=1+2+3=6

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Giả sử mặt phẳng (α)(α) cắt các tia Ox,Oy,Oz lần lượt tại A(m;0;0)A(m;0;0), B(0;n,0)B(0;n,0), C(0;0;p)C(0;0;p) (với m,n,p>0m,n,p>0)

Theo giả thiết có OC=2OA=2OBOC=2OA=2OB⇒p=2m=2n(1)\Rightarrow p=2m=2n(1).

Phương trình mặt phẳng (α)(α) có dạng xm+yn+zp=1\frac{x}{m}+\frac{y}{n}+\frac{z}{p}=1.

Do mặt phẳng (α)(α) đi qua M(1;−3;8)M(1;-3;8) nên 1m−3n+8p=1(2)\frac{1}{m}-\frac{3}{n}+\frac{8}{p}=1(2)

Thay (1) vào (2) ta được 1m−3m+82m=1⇔2m=1⇔m=2⇒m=n=2,p=4\frac{1}{m}-\frac{3}{m}+\frac{8}{2m}=1\Leftrightarrow \frac{2}{m}=1\Leftrightarrow m=2\Rightarrow m=n=2,p=4Hình minh hoạHình minh hoạHình minh hoạ

Phương trình mặt phẳng (α)(α) có dạng x2+y2+z4=1⇔2x+2y+z−4=0\frac{x}{2}+\frac{y}{2}+\frac{z}{4}=1\Leftrightarrow 2x+2y+z-4=0

Từ đó suy ra a=2t,b=2t,c=1,d=−4t(t≠0)a=2t,b=2t,c=1,d=-4t(t\ne 0).

Vậy S=a+b+cd=54S=\frac{a+b+c}{d}=\frac{5}{4}.