TopStudy

Toán · Lớp 12

Bài tập Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng lớp 12 (có lời giải)

25 câu · 38 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. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm
Trong không gian Oxyz, góc giữa trục Oy và mặt phẳng (Oxz) bằng
  1. Đáp án A: 90°;
  2. Đáp án B: 60°;
  3. Đáp án C: 30°;
  4. Đáp án D: 45°.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Vì Oy (Oxz) nên góc giữa Oy và mặt phẳng (Oxz) bằng 90°.

Câu 2

1 điểm
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d có phương trình tham số {x=−2ty=6+tz=1−3t\left\{ \begin{array}{l}x = - 2t\\y = 6 + t\\z = 1 - 3t\end{array} \right. và mặt phẳng (P): 2x – y + 3z + 12 = 0. Tìm sin của góc giữa d và (P).
  1. Đáp án A: 0°;
  2. Đáp án B: 1;
  3. Đáp án C: 0;
  4. Đáp án D: 90°.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Đường thẳng d có một vectơ chỉ phương u→=(−2;1;−3)\overrightarrow u = \left( { - 2;1; - 3} \right).

Mặt phẳng (P) có một vectơ pháp tuyến n→=(2;−1;3)\overrightarrow n = \left( {2; - 1;3} \right).

Ta có u→=−n→\overrightarrow u = - \overrightarrow n nên d (P) (d, (P)) = 90°. Do đó sin(d, (P)) = 1.

Câu 3

1 điểm
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng Δ:x−21=y+22=z−2\Delta :\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y + 2}}{2} = \frac{z}{{ - 2}} và mặt phẳng (P): 2x – y + 2z – 2022 = 0. Gọi α là góc giữa đường thẳng và mặt phẳng (P). Khẳng định nào sau đây đúng?
  1. Đáp án A: sin⁡α=−49\sin \alpha = - \frac{4}{9};
  2. Đáp án B: sin⁡α=49\sin \alpha = \frac{4}{9};
  3. Đáp án C: cos⁡α=−49\cos \alpha = - \frac{4}{9};
  4. Đáp án D: cos⁡α=49\cos \alpha = \frac{4}{9}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Đường thẳng có một vectơ chỉ phương u→=(1;2;−2)\overrightarrow u = \left( {1;2; - 2} \right); mặt phẳng (P) có một vectơ pháp tuyến n→=(2;−1;2)\overrightarrow n = \left( {2; - 1;2} \right).

Ta có sin⁡α=∣u→.n→∣∣u→∣.∣n→∣=∣1.2+2.(−1)+(−2).2∣12+22+(−2)2.22+(−1)2+22=49\sin \alpha = \frac{{\left| {\overrightarrow u .\overrightarrow n } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right|.\left| {\overrightarrow n } \right|}} = \frac{{\left| {1.2 + 2.\left( { - 1} \right) + \left( { - 2} \right).2} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} .\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} }} = \frac{4}{9}.

Câu 4

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho A(0; 1; 0), góc giữa đường thẳng OA và mặt phẳng (Oxz) bằng
  1. Đáp án A: 60°;
  2. Đáp án B: 45°;
  3. Đáp án C: 90°;
  4. Đáp án D: 0°.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Ta có OA (Oxz) nên góc giữa đường thẳng OA và mặt phẳng (Oxz) bằng 90°.

Câu 5

1 điểm
Trong không gian Oxyz, hãy tính số đo góc α giữa đường thẳng Δ:x1=y2=z−1−1\Delta :\frac{x}{1} = \frac{y}{2} = \frac{{z - 1}}{{ - 1}} và mặt phẳng (P): x – y + 2z + 1 = 0.
  1. Đáp án A: 30°;
  2. Đáp án B: 60°;
  3. Đáp án C: 150°;
  4. Đáp án D: 120°.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Đường thẳng có một vectơ chỉ phương u→=(1;2;−1)\overrightarrow u = \left( {1;2; - 1} \right); mặt phẳng (P) có một vectơ pháp tuyến n→=(1;−1;2)\overrightarrow n = \left( {1; - 1;2} \right).

Ta có sin⁡α=∣u→.n→∣∣u→∣.∣n→∣=∣1.1+2.(−1)+(−1).2∣12+22+(−1)2.12+(−1)2+22=12\sin \alpha = \frac{{\left| {\overrightarrow u .\overrightarrow n } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right|.\left| {\overrightarrow n } \right|}} = \frac{{\left| {1.1 + 2.\left( { - 1} \right) + \left( { - 1} \right).2} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} .\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} }} = \frac{1}{2} α = 30°.

Câu 6

1 điểm
Trong không gian Oxyz, côsin của góc giữa đường thẳng chứa trục Oy và mặt phẳng (P): 4x – 3y + 2z\sqrt 2 z - 7 = 0 bằng
  1. Đáp án A: 23\frac{{\sqrt 2 }}{{\sqrt 3 }};
  2. Đáp án B: 23\frac{2}{{\sqrt 3 }};
  3. Đáp án C: 13\frac{1}{{\sqrt 3 }};
  4. Đáp án D: 43\frac{4}{{\sqrt 3 }}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): 3x + 4y + 5z + 8 = 0 và đường thẳng d là giao tuyến của hai mặt phẳng (α): x – 2y + 1 = 0 và (β): x – 2z – 3 = 0. Tính góc φ giữa d và (P).
  1. Đáp án A: φ = 30°;
  2. Đáp án B: φ = 45°;
  3. Đáp án C: φ = 60°;
  4. Đáp án D: φ = 90°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d:x−42=y−71=z−34d:\frac{{x - 4}}{2} = \frac{{y - 7}}{1} = \frac{{z - 3}}{4} và mặt phẳng (P): 3x – 2y + z – 6 = 0. Giá trị của sin(d, (P)) bằng
  1. Đáp án A: 467\frac{{4\sqrt 6 }}{7};
  2. Đáp án B: 642\frac{{\sqrt 6 }}{{42}};
  3. Đáp án C: 4621\frac{{4\sqrt 6 }}{{21}};
  4. Đáp án D: 63\frac{{\sqrt 6 }}{3}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho các điểm A(−2; 0; 0), B(0; 1; 0), C(0; 0; −3) và đường thẳng d:x−22=y+11=z−52d:\frac{{x - 2}}{2} = \frac{{y + 1}}{1} = \frac{{z - 5}}{2}. Tính góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (ABC) (làm tròn đến hàng đơn vị của độ).
  1. Đáp án A: 11°;
  2. Đáp án B: 10°;
  3. Đáp án C: 21°;
  4. Đáp án D: 12°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): x – y + 2z + 1 = 0 và đường thẳng d:x−11=y2=z+1−1d:\frac{{x - 1}}{1} = \frac{y}{2} = \frac{{z + 1}}{{ - 1}}. Tính góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P).
  1. Đáp án A: 60°;
  2. Đáp án B: 120°;
  3. Đáp án C: 150°;
  4. Đáp án D: 30°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Trong không gian Oxyz, tính góc giữa đường thẳng d: x−1=y2=z−1−1\frac{x}{{ - 1}} = \frac{y}{2} = \frac{{z - 1}}{{ - 1}} và mặt phẳng (Q): x + y – 2z + 1 = 0.
  1. Đáp án A: 30°.
  2. Đáp án B: 45°.
  3. Đáp án C: 60°.
  4. Đáp án D: 90°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Trong không gian Oxyz, tính sin của góc giữa đường thẳng d: {x=1+2ty=−1+3tz=2−t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 + 2t}\\{y = - 1 + 3t}\\{z = 2 - t}\end{array}} \right. và mặt phẳng (P): 2x – y + 2z – 1 = 0.
  1. Đáp án A: 1442\frac{{\sqrt {14} }}{{42}}.
  2. Đáp án B: 742\frac{{\sqrt 7 }}{{42}}.
  3. Đáp án C: 1422\frac{{\sqrt {14} }}{{22}}.
  4. Đáp án D: Đáp án khác.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho điểm M(−3; −1; 3) và N(−1; 0; 4) và mặt phẳng (P): x + 2y – z + 5 = 0. Tính góc giữa đường thẳng MN và mặt phẳng (P).
  1. Đáp án A: 30°.
  2. Đáp án B: 45°.
  3. Đáp án C: 60°.
  4. Đáp án D: 90°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d: x1=y−11=z+1−1\frac{x}{1} = \frac{{y - 1}}{1} = \frac{{z + 1}}{{ - 1}} và mặt phẳng (P): x + y + z – 5 = 0. Tính sin của góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P).
  1. Đáp án A: 3.
  2. Đáp án B: 13\frac{1}{3}.
  3. Đáp án C: 33\frac{{\sqrt 3 }}{3}.
  4. Đáp án D: 3\sqrt 3.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Trong không gian Oxyz, tính sin của góc giữa đường thẳng d: x−21=y1=z+11\frac{{x - 2}}{1} = \frac{y}{1} = \frac{{z + 1}}{1} và mặt phẳng (Oxy).
  1. Đáp án A: 3.
  2. Đáp án B: 13\frac{1}{3}.
  3. Đáp án C: 33\frac{{\sqrt 3 }}{3}.
  4. Đáp án D: 3\sqrt 3.
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 16

1 điểm

Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng Δ\Delta: x−20242=y1=z+2025−2\frac{{x - 2024}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z + 2025}}{{ - 2}} và mặt phẳng (P): 2x + 2y – z + 1 = 0.

Khi đó:

  • Ý a: u→=(2;1;−2)\overrightarrow u = \left( {2;1; - 2} \right) là vectơ chỉ phương của đường thẳng Δ\Delta.
  • Ý b: n→=(2;2;−1)\overrightarrow n = \left( {2;2; - 1} \right) là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P).
  • Ý c: sin(Δ\Delta, (P)) = 89\frac{8}{9}.
  • Ý d: Góc giữa đường thẳng Δ\Delta và mặt phẳng (P) bằng khoảng 63°(làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của độ).
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d: {x=1−ty=3+tz=4\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 - t}\\{y = 3 + t}\\{z = 4}\end{array}} \right. và mặt phẳng (P): x – 2y + 2z – 3 = 0.

Khi đó:

  • Ý a: Vectơ n→=(1;−2;2)\overrightarrow n = \left( {1; - 2;2} \right) là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P).
  • Ý b: Điểm M(2; 2; 4) thuộc đường thẳng d.
  • Ý c: Góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P) bằng 60°.
  • Ý d: Đường thẳng d’ đi qua điểm M(2; 2; 4) song song với (P) và tạo với d một góc 45° có phương trình là x−2−2=y−21=z−42\frac{{x - 2}}{{ - 2}} = \frac{{y - 2}}{1} = \frac{{z - 4}}{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm

Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng d: {x=1+ty=2+tz=3+3t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 + t}\\{y = 2 + t}\\{z = 3 + 3t}\end{array}} \right. , (t ∈ ℝ) và mặt phẳng (P) có phương trình x + 2y – z – 2 = 0.

Khi đó:

  • Ý a: Một vectơ pháp tuyến của (P) là n→=(1;2;−1)\overrightarrow n = \left( {1;2; - 1} \right).
  • Ý b: Góc giữa d và (P) là 60°.
  • Ý c: Mặt phẳng (Q) đi qua điểm A(−1; 2; −3) và song song với mặt phẳng (P) có phương trình là: x + 2y – z – 6 = 0.
  • Ý d: Đường thẳng d’ đi qua điểm B(2; 0; −2) và vuông góc với mặt phẳng (P) có phương trình là: {x=2+t′y=2t′z=−2+t′\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 2 + t'}\\{y = 2t'}\\{z = - 2 + t'}\end{array}} \right. (t ∈ ℝ).
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm

Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng d: x−2−1=y−1−2=z+31\frac{{x - 2}}{{ - 1}} = \frac{{y - 1}}{{ - 2}} = \frac{{z + 3}}{1} và mặt phẳng (P) có phương trình 3x + 6y – 3z + 2024 = 0.

Khi đó:

  • Ý a: Vectơ chỉ phương của d là ud→=(−1;2;1)\overrightarrow {{u_d}} = \left( { - 1;2;1} \right).
  • Ý b: Một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P) là n→=(1;2;−1)\overrightarrow n = \left( {1;2; - 1} \right).
  • Ý c: Góc giữa d và (P) là 60°.
  • Ý d: Đường thẳng d’ vuông góc với mặt phẳng (P) đi qua A(0; 1; 2) có phương trình là: {x=3t′y=1+6t′z=2−3t′\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 3t'}\\{y = 1 + 6t'}\\{z = 2 - 3t'}\end{array}} \right. (t ∈ ℝ).
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm

Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng d: {x=1+2ty=2+tz=−1−3t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 + 2t}\\{y = 2 + t}\\{z = - 1 - 3t}\end{array}} \right., t ∈ ℝ và mặt phẳng (P) có phương trình là 2x + y – 3z – 1 = 0.

Khi đó:

  • Ý a: Một vectơ chỉ phương của d là u→=(2;0;−3)\overrightarrow u = \left( {2;0; - 3} \right).
  • Ý b: Góc giữa d và (P) là 60°.
  • Ý c: Đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng (P).
  • Ý d: Hình chiếu của M(1; 2; −1) lên (P) là N(1; 2; −1).
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

1 điểm
Tìm m để đường thẳng d: xm=y−22=z−1−1\frac{x}{m} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z - 1}}{{ - 1}} tạo với mặt phẳng (P): 2x + y + z – 1 một góc 30° (m là số nguyên dương)?
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d: x−2=y−21=z−1−2\frac{x}{{ - 2}} = \frac{{y - 2}}{1} = \frac{{z - 1}}{{ - 2}} và mặt phẳng (P): x + my – z + 10 = 0. Có bao nhiêu giá trị của m để sin của góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P) bằng 133\frac{1}{{3\sqrt 3 }}?
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Cho đường thẳng d: {x=1+2ty=tz=10−mt\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 + 2t}\\{y = t}\\{z = 10 - mt}\end{array}} \right. và mặt phẳng (P): 2x + 2y + z – 3 = 0. Xác định m để sin của góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P) là 49\frac{4}{9} ( m là số nguyên dương)?
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d: x−22=y1=z+51\frac{{x - 2}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z + 5}}{1} và mặt phẳng (P): 2x + y + z + 6 = 0. Góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P) bằng bao nhiêu độ?
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d là giao tuyến của hai mặt phẳng (P): x – 2y + 1 = 0 và (Q): x – 2z – 3 = 0 và mặt phẳng (α): 5x + 12y + 10 = 0. Biết sin của góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (α) có dạng ab6\frac{a}{{b\sqrt 6 }} (ab\frac{a}{b} là phân số tối giản). Khi đó giá trị của biểu thức b – a bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Công thức tính góc trong không gian · Các bộ sách Toán Lớp 12