TopStudy

Toán · Lớp 12

Bài tập Góc giữa hai đường thẳng 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
Cho hai đường thẳng d1:x−12=y+1−2=z1{d_1}:\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y + 1}}{{ - 2}} = \frac{z}{1} và d2:x−31=y−13=z−54{d_2}:\frac{{x - 3}}{1} = \frac{{y - 1}}{3} = \frac{{z - 5}}{4}. Số đo góc giữa hai đường thẳng d1_{1}; d2_{2} 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

Có u1→=(2;−2;1),u2→=(1;3;4)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {2; - 2;1} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( {1;3;4} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của d1_{1}; d2_{2}.

Ta có cos⁡(d1,d2)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣2.1+(−2).3+1.4∣22+(−2)2+12.12+32+42=0\cos \left( {{d_1},{d_2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {2.1 + \left( { - 2} \right).3 + 1.4} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {1^2}} .\sqrt {{1^2} + {3^2} + {4^2}} }} = 0.

Suy ra (d1_{1}, d2_{2}) = 90°.

Câu 2

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d:x−12=y1=z+1−2d:\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z + 1}}{{ - 2}} và d′:x−22=y−1=z−11d':\frac{{x - 2}}{2} = \frac{y}{{ - 1}} = \frac{{z - 1}}{1}. Tính cosin của góc giữa hai đường thẳng d và d'.
  1. Đáp án A: cos⁡(d,d′)=136\cos \left( {d,d'} \right) = \frac{1}{{3\sqrt 6 }};
  2. Đáp án B: cos⁡(d,d′)=13+6\cos \left( {d,d'} \right) = \frac{1}{{3 + \sqrt 6 }};
  3. Đáp án C: cos⁡(d,d′)=−136\cos \left( {d,d'} \right) = \frac{{ - 1}}{{3\sqrt 6 }};
  4. Đáp án D: cos⁡(d,d′)=154\cos \left( {d,d'} \right) = \frac{1}{{54}}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Có u1→=(2;1;−2),u2→=(2;−1;1)\overrightarrow {{u_1}} = \left( {2;1; - 2} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( {2; - 1;1} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của d; d'.

Ta có cos⁡(d,d′)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣2.2+1.(−1)+(−2).1∣22+12+(−2)2.22+(−1)2+12=136\cos \left( {d,d'} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {2.2 + 1.\left( { - 1} \right) + \left( { - 2} \right).1} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} .\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {1^2}} }} = \frac{1}{{3\sqrt 6 }}.

Câu 3

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d1:x−1=y+11=z−9−2{d_1}:\frac{x}{{ - 1}} = \frac{{y + 1}}{1} = \frac{{z - 9}}{{ - 2}} và d2:x+1−1=y−11=z+51{d_2}:\frac{{x + 1}}{{ - 1}} = \frac{{y - 1}}{1} = \frac{{z + 5}}{1}. Góc giữa hai đường thẳng đó 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

Có u1→=(−1;1;−2),u2→=(−1;1;1)\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 1;1; - 2} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( { - 1;1;1} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của d1_{1}; d2_{2}.

Ta có cos⁡(d1,d2)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣(−1).(−1)+1.1+(−2).1∣3.6=0\cos \left( {{d_1},{d_2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {\left( { - 1} \right).\left( { - 1} \right) + 1.1 + \left( { - 2} \right).1} \right|}}{{\sqrt 3 .\sqrt 6 }} = 0.

Suy ra (d1_{1}, d2_{2}) = 90°.

Câu 4

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng Δ1:{x=5−2ty=5+3tz=2t{\Delta _1}:\left\{ \begin{array}{l}x = 5 - 2t\\y = 5 + 3t\\z = 2t\end{array} \right. và Δ2:x−11=y+3−2=z−64{\Delta _2}:\frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y + 3}}{{ - 2}} = \frac{{z - 6}}{4}. Góc giữa hai đường thẳng 1_{1} và 2_{2} 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

Có u1→=(−2;3;2),u2→=(1;−2;4)\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 2;3;2} \right),\overrightarrow {{u_2}} = \left( {1; - 2;4} \right)lần lượt là vectơ chỉ phương của 1_{1}; 2_{2}.

Ta có cos⁡(Δ1,Δ2)=∣u1→.u2→∣∣u1→∣.∣u2→∣=∣−2.1+3.(−2)+2.4∣17.21=0\cos \left( {{\Delta _1},{\Delta _2}} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} .\overrightarrow {{u_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_1}} } \right|.\left| {\overrightarrow {{u_2}} } \right|}} = \frac{{\left| { - 2.1 + 3.\left( { - 2} \right) + 2.4} \right|}}{{\sqrt {17} .\sqrt {21} }} = 0.

Suy ra (1_{1}, 2_{2}) = 90°.

Câu 5

1 điểm
Tính cosin góc giữa đường thẳng d và trục Ox biết d:x+12=y−11=z−21d:\frac{{x + 1}}{2} = \frac{{y - 1}}{1} = \frac{{z - 2}}{1}.
  1. Đáp án A: 26\frac{{\sqrt 2 }}{6};
  2. Đáp án B: 63\frac{{\sqrt 6 }}{3};
  3. Đáp án C: 23\frac{{\sqrt 2 }}{3};
  4. Đáp án D: 16\frac{1}{6}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có u→=(2;1;1)\overrightarrow u = \left( {2;1;1} \right) là vectơ chỉ phương của d, i→=(1;0;0)\overrightarrow i = \left( {1;0;0} \right) là vectơ chỉ phương của trục Ox.

cos⁡(d,Ox)=∣2+0+0∣22+12+12.12+02+02=26=63\cos \left( {d,Ox} \right) = \frac{{\left| {2 + 0 + 0} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {1^2}} .\sqrt {{1^2} + {0^2} + {0^2}} }} = \frac{2}{{\sqrt 6 }} = \frac{{\sqrt 6 }}{3}.

Câu 6

1 điểm
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng Δ:x2=y−1=z2\Delta :\frac{x}{2} = \frac{y}{{ - 1}} = \frac{z}{2}. Tính côsin của góc giữa đường thẳng và trục Ox.
  1. Đáp án A: 23\frac{2}{3};
  2. Đáp án B: −23- \frac{2}{3};
  3. Đáp án C: 13\frac{1}{3};
  4. Đáp án D: 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Cho hai đường thẳng Δ1:x−13=y2=z+11{\Delta _1}:\frac{{x - 1}}{3} = \frac{y}{2} = \frac{{z + 1}}{1}, Δ2:x−1=y−22=z−3−1{\Delta _2}:\frac{x}{{ - 1}} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z - 3}}{{ - 1}}. Góc giữa 1_{1} và 2_{2} 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

Câu 8

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng Δ1:x1=y+1−1=z−12{\Delta _1}:\frac{x}{1} = \frac{{y + 1}}{{ - 1}} = \frac{{z - 1}}{2} và Δ2:x+1−1=y1=z−31{\Delta _2}:\frac{{x + 1}}{{ - 1}} = \frac{y}{1} = \frac{{z - 3}}{1}. Góc giữa hai đường thẳng 1_{1} và 2_{2} 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

Câu 9

1 điểm
Trong hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(1; 1; 0), B(2; −1; 1), C(1; 2; 2), D(0; 1; 2). Côsin góc giữa hai đường thẳng AB và CD.
  1. Đáp án A: −123- \frac{1}{{2\sqrt 3 }};
  2. Đáp án B: 1;
  3. Đáp án C: 123\frac{1}{{2\sqrt 3 }};
  4. Đáp án D: 112\frac{1}{{12}}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d1:{x=1y=2−tz=3+2t{d_1}:\left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 2 - t\\z = 3 + 2t\end{array} \right. và d2:{x=4+ty=1+mty=2−t{d_2}:\left\{ \begin{array}{l}x = 4 + t\\y = 1 + mt\\y = 2 - t\end{array} \right..

Tìm m để côsin góc giữa hai đường thẳng bằng 55\frac{{\sqrt 5 }}{5}.

  1. Đáp án A: 2;
  2. Đáp án B: 12\frac{1}{2};
  3. Đáp án C: −12- \frac{1}{2};
  4. Đáp án D: −2.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: {x=ty=5−2tz=14−3t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = t}\\{y = 5 - 2t}\\{z = 14 - 3t}\end{array}} \right. và d’: {1−4t′y=2+t′z=−1+5t′\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{1 - 4t'}\\{y = 2 + t'}\\{z = - 1 + 5t'}\end{array}} \right..

Tính góc giữa hai đường thẳng đã cho.

  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 góc giữa hai đường thẳng d: {x=1+ty=3−tz=2t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 + t}\\{y = 3 - t}\\{z = 2t}\end{array}} \right., d’: {x=t′y=1+2t′z=3−t′\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = t'}\\{y = 1 + 2t'}\\{z = 3 - t'}\end{array}} \right..
  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 13

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: x−11=y−11=z+11\frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y - 1}}{1} = \frac{{z + 1}}{1} và d’: x−1−1=y+21=z−31\frac{{x - 1}}{{ - 1}} = \frac{{y + 2}}{1} = \frac{{z - 3}}{1}. Côsin góc giữa hai đường thẳng d và d’ bằng?
  1. Đáp án A: 12\frac{1}{2}.
  2. Đáp án B: 13\frac{1}{3}.
  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 hai đường thẳng d: x−31=y+12=z−53\frac{{x - 3}}{1} = \frac{{y + 1}}{2} = \frac{{z - 5}}{3} và d’: {x=2+5ty=1+2tz=4−3t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 2 + 5t}\\{y = 1 + 2t}\\{z = 4 - 3t}\end{array}} \right.. Góc giữa hai đường thẳng d và d’ bằng?
  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 15

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: x−32=y−11=z−21\frac{{x - 3}}{2} = \frac{{y - 1}}{1} = \frac{{z - 2}}{1}. Côsin góc giữa đường thẳng d và trục Ox bằng
  1. Đáp án A: 26\frac{{\sqrt 2 }}{6}.
  2. Đáp án B: 63\frac{{\sqrt 6 }}{3}.
  3. Đáp án C: 23\frac{{\sqrt 2 }}{3}.
  4. Đáp án D: 16\frac{1}{6}.
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 hai đường thẳng d: x−32=y−75=z−156\frac{{x - 3}}{2} = \frac{{y - 7}}{5} = \frac{{z - 15}}{6} và d’: x−11=y−21=z−31\frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{1} = \frac{{z - 3}}{1}.

Khi đó:

  • Ý a: Phương trình tham số của d là: {x=3+2ty=7+5tz=15+6t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 3 + 2t}\\{y = 7 + 5t}\\{z = 15 + 6t}\end{array}} \right. (t ∈ ℝ).
  • Ý b: Phương trình tham số của d’ là: {x=1+t′y=2+t′z=3+t′\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 + t'}\\{y = 2 + t'}\\{z = 3 + t'}\end{array}} \right. (t’ ∈ ℝ).
  • Ý c: Hai đường thẳng d và d’ cắt nhau.
  • Ý d: Góc giữa đường thẳng d và d’ là 35°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: {x=1+ty=2+3tz=3−t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 + t}\\{y = 2 + 3t}\\{z = 3 - t}\end{array}} \right. và đường thẳng d’; x−2−2=y+21=z−13\frac{{x - 2}}{{ - 2}} = \frac{{y + 2}}{1} = \frac{{z - 1}}{3}.

Khi đó:

  • Ý a: Điểm M(1; 2; 3) thuộc d và điểm N(2; −2; 1) thuộc d’.
  • Ý b: cos(d, d’) = 215477\frac{{2\sqrt {154} }}{{77}}.
  • Ý c: Hai đường thẳng d và d’ chéo nhau.
  • Ý d: H(0; −1; 4) thuộc đường thẳng d.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d và d’ có phương trình tham số lần lượt là {x=7−2ty=3+tz=2+t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 7 - 2t}\\{y = 3 + t}\\{z = 2 + t}\end{array}} \right. (t ∈ ℝ) và d’: {x=3+2t′y=5−t′z=4−t′\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 3 + 2t'}\\{y = 5 - t'}\\{z = 4 - t'}\end{array}} \right. (t’ ∈ ℝ).

Khi đó:

  • Ý a: Phương trình chính tắc của đường thẳng d là: x+27=y−13=z−12\frac{{x + 2}}{7} = \frac{{y - 1}}{3} = \frac{{z - 1}}{2}.
  • Ý b: Phương trình chính tắc của đường thẳng d’ là: x−32=y−5−1=z−4−1\frac{{x - 3}}{2} = \frac{{y - 5}}{{ - 1}} = \frac{{z - 4}}{{ - 1}}.
  • Ý c: Hai đường thẳng d và d’ trùng nhau.
  • Ý d: cos(d, d’) = 1.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm

Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng d: {x=ty=2−3tz=1+2t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = t}\\{y = 2 - 3t}\\{z = 1 + 2t}\end{array}} \right. và d’: x−1−3=y2=z−22\frac{{x - 1}}{{ - 3}} = \frac{y}{2} = \frac{{z - 2}}{2}.

Khi đó:

  • Ý a: Điểm A(0; 2; 1) không thuộc đường thẳng d.
  • Ý b: Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương u′→=(3;2;2)\overrightarrow {u'} = \left( {3;2;2} \right).
  • Ý c: Hai đường thẳng d và d’ chéo nhau.
  • Ý d: Gọi α là góc giữa hai đường thẳng d và d’. Khi đó cos α = 538\frac{5}{{\sqrt {38} }}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho hai đường thẳng d: {x=−mty=2−3tz=1+(2m+1)t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = - mt}\\{y = 2 - 3t}\\{z = 1 + \left( {2m + 1} \right)t}\end{array}} \right. và d’: x+3−1=y−12m=z−23\frac{{x + 3}}{{ - 1}} = \frac{{y - 1}}{{2m}} = \frac{{z - 2}}{3} với m ∈ ℝ∖{0}.
  • Ý a: Đường thẳng d có vectơ chỉ phương là ud→=(−m;−3;2m+1)\overrightarrow {{u_d}} = \left( { - m; - 3;2m + 1} \right).
  • Ý b: Đường thẳng d’ có vectơ chỉ phương là ud′→=(1;2m;3)\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( {1;2m;3} \right).
  • Ý c: Nếu m = − 3 thì d ⊥\bot d’.
  • Ý d: Nếu m = 2 thì cos(d, d’) = 5247\frac{5}{{\sqrt {247} }}.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

1 điểm
Cho đường thẳng d: {x=−2+ty=−t2z=4+t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = - 2 + t}\\{y = - t\sqrt 2 }\\{z = 4 + t}\end{array}} \right. và d’: {x=2+ty=1+t2z=3+at\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 2 + t}\\{y = 1 + t\sqrt 2 }\\{z = 3 + at}\end{array}} \right.. Tìm giá trị thực của tham số a sao cho góc giữa hai đường thẳng d và d’ bằng 60°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: x1=y−21=z−22\frac{x}{1} = \frac{{y - 2}}{1} = \frac{{z - 2}}{2} và d’: {x=1−ty=2z=2+2t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 1 - t}\\{y = 2}\\{z = 2 + 2t}\end{array}} \right.. Biết cosin góc giữa hai đường thẳng này có dạng ab\frac{a}{{\sqrt b }}. Khi đó a + b bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Cho đường thẳng d: {x=2y=1−tz=2+2t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 2}\\{y = 1 - t}\\{z = 2 + 2t}\end{array}} \right. và d’: {x=10+ty=mtz=−t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 10 + t}\\{y = mt}\\{z = - t}\end{array}} \right.. Xác định m để cosin góc giữa hai đường thẳng đã cho là 55\frac{{\sqrt 5 }}{5}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: x−12=y1=z+1−2\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z + 1}}{{ - 2}} và d’: x−22=y−1=z−11\frac{{x - 2}}{2} = \frac{y}{{ - 1}} = \frac{{z - 1}}{1}. Biết cosin góc giữa hai đường thẳng d và d’ có dạng abc\frac{a}{{b\sqrt c }}. Khi đó a có giá trị bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Cho hai đường thẳng d: x−13=y2=z+11\frac{{x - 1}}{3} = \frac{y}{2} = \frac{{z + 1}}{1} và d’: x−1=y−22=z−3−1\frac{x}{{ - 1}} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z - 3}}{{ - 1}}. Góc giữa hai đường thẳng d và d’ bằng bao nhiêu độ?
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