TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề kiểm tra Bài tập cuối chương 5 lớp 12 (có lời giải) - Đề 3

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Mặt phẳng 3x+y−7z−3=03x + y - 7z - 3 = 0 có một vectơ pháp tuyến là n→=(3;1;−7)\overrightarrow n = \left( {3;1; - 7} \right).

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Thay toạ độ các điểm Q,N,P,MQ,N,P,M vào phương trình mặt phẳng (α)\left( \alpha \right), thấy toạ độ điểm NNthoả mãn.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Phương trình mặt phẳng (P)\left( P \right) có dạng

5(x−2)+2(y−2)−3(z−1)=05\left( {x - 2} \right) + 2\left( {y - 2} \right) - 3\left( {z - 1} \right) = 0⇔5x+2y−3z−11=0\Leftrightarrow 5x + 2y - 3z - 11 = 0

Vậy (P):5x+2y−3z−11=0\left( P \right):5x + 2y - 3z - 11 = 0.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đường thẳng dd có phương trình d: x−2−1=y+41=z−13d:\,\frac{{x - 2}}{{ - 1}} = \frac{{y + 4}}{1} = \frac{{z - 1}}{3}. Do đó một vectơ chỉ phương của đường thẳng dd có tọa độ là: (−1;1;3)\left( { - 1;1;3} \right).

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ta có MN→=(−2;4;2)\overrightarrow {MN} = \left( { - 2;4;2} \right).

Đường thẳng MNMN đi qua điểm N(1;2;3)N\left( {1;2;3} \right) và có một vectơ chỉ phương là u→=−12MN→=(1;−2;−1)\overrightarrow u = - \frac{1}{2}\overrightarrow {MN} = \left( {1; - 2; - 1} \right) nên có phương trình là {x=1+ty=2−2tz=3−t\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2 - 2t\\z = 3 - t\end{array} \right..

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đường thẳng Δ\Delta vuông góc với mặt phẳng (P):−x+2y−2z+1=0\left( P \right): - x + 2y - 2z + 1 = 0 có một vectơ chỉ phương là u→=(−1 ; 2 ; −2)\overrightarrow u = \left( { - 1\,;\,2\,;\, - 2} \right).

Phương trình tham số của đường thẳng Δ\Delta đi qua A(3 ; −2 ; 1)A\left( {3\,;\, - 2\,;\,1} \right) và vuông góc với mặt phẳng (P):−x+2y−2z+1=0\left( P \right): - x + 2y - 2z + 1 = 0 là {x=3−1ty=−2+2tz=1−2t ,t∈R\left\{ \begin{array}{l}x = 3 - 1t\\y = - 2 + 2t\\z = 1 - 2t\end{array} \right.\,,t \in \mathbb{R}.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right) có một vec tơ pháp tuyến là k→(0;0;1)\overrightarrow k \left( {0;0;1} \right)

Mặt phẳng (P)\left( P \right) có một vec tơ pháp tuyến là n→(1;0;1)\overrightarrow n \left( {1;0;1} \right)

Gọi φ\varphi là góc giữa mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right) và mặt phẳng (P)\left( P \right), khi đó

cos⁡φ=∣k→.n→∣∣k→∣.∣n→∣=12⇒φ=45∘\cos \varphi = \frac{{\left| {\overrightarrow k .\overrightarrow n } \right|}}{{\left| {\overrightarrow k } \right|.\left| {\overrightarrow n } \right|}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow \varphi = 45^\circ.

Chọn B

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đường thẳng  d1:  x+11=y−21=z+2−1\,{d_1}:\,\,\frac{{x + 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{1} = \frac{{z + 2}}{{ - 1}}có véc tơ chỉ phương u→=(1;1;−1)\overrightarrow u = \left( {1;1; - 1} \right),

Đường thẳng  d2:  x−11=y+2−1=z+11\,{d_2}:\,\,\frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y + 2}}{{ - 1}} = \frac{{z + 1}}{1}có véc tơ chỉ phương u→′=(1;−1;1)\overrightarrow u ' = \left( {1; - 1;1} \right).

Gọi φ\varphi là góc giữa đường thẳng d1{d_1} và đường thẳng d2{d_2}, khi đó

cos⁡φ=∣u→.u′→∣∣u→∣.∣u′→∣=∣1.1+1.(−1)+(−1).1∣12+12+(−1)2.12+(−1)2+12=13.\cos \varphi = \frac{{\left| {\overrightarrow u .\overrightarrow {u'} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right|.\left| {\overrightarrow {u'} } \right|}} = \frac{{\left| {1.1 + 1.\left( { - 1} \right) + \left( { - 1} \right).1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {1^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} .\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {1^2}} }} = \frac{1}{3}.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đường thẳng Δ:x1=y−1=z2\Delta :\frac{x}{1} = \frac{y}{{ - 1}} = \frac{z}{2}có véc tơ chỉ phương u→=(1;−1;2)\overrightarrow u = \left( {1; - 1;2} \right),

Mặt phẳng (α)\left( \alpha \right) có vectơ pháp tuyếnn→=(1;2;−1)\overrightarrow n = \left( {1;2; - 1} \right).

Gọi φ\varphi là góc giữa đường thẳng Δ\Delta và mặt phẳng (α)\left( \alpha \right), khi đó

sin⁡φ=∣cos⁡(u→,n→)∣=∣u→.n→∣∣u→∣.∣n→∣=∣1−2−2∣6.6=12⇒φ=30∘\sin \varphi = \left| {\cos \left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow n } \right)} \right| = \frac{{\left| {\overrightarrow u .\overrightarrow n } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right|.\left| {\overrightarrow n } \right|}} = \frac{{\left| {1 - 2 - 2} \right|}}{{\sqrt 6 .\sqrt 6 }} = \frac{1}{2} \Rightarrow \varphi = 30^\circ.

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Tọa độ tâm mặt cầu là I(3 ; 2 ; 1)I\left( {3\,;\,2\,;\,1} \right), bán kính R=IA=17R = IA = \sqrt {17}.

Phương trình mặt cầu đường kính ABAB là (x−3)2+(y−2)2+(z−1)2=17{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 1} \right)^2} = 17.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Mặt cầu (S)\left( S \right) có tâm I(2;1;0)I\left( {2;1;0} \right) và bán kính R=IA=11R = IA = \sqrt {11} có phương trình là: (S): (x−2)2+(y−1)2+z2=11\left( S \right):\,{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {z^2} = 11.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Đúng

  • d) Sai

a) Đúng.

Gọi (Q)\left( Q \right)là mặt phẳng cần tìm.

Theo bài (Q)//(P)⇒(Q): 2x−y+3z+m=0  (m≠5)\left( Q \right)//\left( P \right) \Rightarrow \left( Q \right):\,2x - y + 3z + m = 0\,\,\left( {m \ne 5} \right)

Mà (Q)\left( Q \right) qua A⇔2.0−(−3)+3.2+m=0⇔m=−9 (tm)A \Leftrightarrow 2.0 - \left( { - 3} \right) + 3.2 + m = 0 \Leftrightarrow m = - 9\,\left( {{\rm{tm}}} \right).

Vậy mp(Q):2x−y+3z−9=0\left( Q \right):2x - y + 3z - 9 = 0.

b) Sai.

(P): 2x−y+3z+5=0\left( P \right):\,2x - y + 3z + 5 = 0 có Vtpt n1→(2; −1; 3)\overrightarrow {{n_1}} \left( {2;\, - 1;\,3} \right).

(R): x+2y−2z−5=0\left( R \right):\,x + 2y - 2z - 5 = 0có Vtpt n2→(1; 2; −2)\overrightarrow {{n_2}} \left( {1;\,2;\, - 2} \right).

Ta có: n1→.n2→=−6≠0\overrightarrow {{n_1}} .\overrightarrow {{n_2}} = - 6 \ne 0⇒\Rightarrow(P)\left( P \right) không vuông góc với (R)\left( R \right).

c) Đúng.

Khoảng cách từ điểm AA đến mặt phẳng (P): 2x−y+3z+5=0\left( P \right):\,2x - y + 3z + 5 = 0:

d(A,(P))=∣2.0+3+3.2+5∣22+12+32=14d\left( {A,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {2.0 + 3 + 3.2 + 5} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {3^2}} }} = \sqrt {14}.

d) Sai.

Phương trình đường thẳng Δ\Delta đi qua AA và vuông góc với mặt phẳng (P)\left( P \right), có vtcp là u→(2;−1;3)\overrightarrow u \left( {2; - 1;3} \right)

{x=2ty=−3−tz=2+3t    (t∈R)\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 2t}\\{y = - 3 - t}\\{z = 2 + 3t}\end{array}} \right.\,\,\,\,(t \in \mathbb{R}).

Gọi HH là hình chiếu của AA lên mặt phẳng (P)\left( P \right)⇒\Rightarrow{H}=Δ∩(P)\left\{ H \right\} = \Delta \cap \left( P \right) có tọa độ là nghiệm của hệ phương trình:

{x=2t                         y=−3−t                 z=2+3t                  2x−y+3z+5=0 ⇒4t+3+t+3(2+3t)+5=0⇔t=−1\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 2t\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\{y = - 3 - t\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\{z = 2 + 3t\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\{2x - y + 3z + 5 = 0}\end{array}} \right.\, \Rightarrow 4t + 3 + t + 3\left( {2 + 3t} \right) + 5 = 0 \Leftrightarrow t = - 1

Vậy H(−2;−2;−1)H\left( { - 2; - 2; - 1} \right).

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Đúng

a) Đúng.

Phương trình đường thẳng ABAB nhận AB→(1; 1; 1)\overrightarrow {AB} \left( {1;\,1;\,1} \right)làm vtcp:{x=ty=−3+tz=2+t,t∈R\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = t}\\{y = - 3 + t}\\{z = 2 + t}\end{array}} \right.,t \in \mathbb{R}.

b) Đúng.

Đường thẳng ABABcó vtpt AB→(1; 1; 1)\overrightarrow {AB} \left( {1;\,1;\,1} \right)

Đường thẳng Δ\Delta: x−21=y+11=z−21\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y + 1}}{1} = \frac{{z - 2}}{1} có vtcp u→(1;1;1)\overrightarrow u \left( {1;1;1} \right)

Và A(0;−3;2)∉ΔA\left( {0; - 3;2} \right) \notin \Delta nên AB//ΔAB//\Delta.

c) Sai.

Đường thẳng Δ\Delta: x−21=y+11=z−21\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y + 1}}{1} = \frac{{z - 2}}{1} đi qua điểm M(2 ; −1 ; 2)M\left( {2\,;\, - 1\,;\,2} \right) và uΔ→=(1 ; 1 ; 1)\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {1\,;\,1\,;\,1} \right).

Ta có AM→=(2 ; 2 ; 0)⇒[AM→ , uΔ→]=(2 ; −2 ; 0)\overrightarrow {AM} = \left( {2\,;\,2\,;\,0} \right) \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {AM} \,,\,\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right] = \left( {2\,;\, - 2\,;\,0} \right).

Khi đó d(A , Δ)=∣[AM→ , uΔ→]∣∣uΔ→∣=22+(−2)2+0212+12+12=263d\left( {A\,,\,\Delta } \right) = \frac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {AM} \,,\,\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right|}} = \frac{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {0^2}} }}{{\sqrt {{1^2} + {1^2} + {1^2}} }} = \frac{{2\sqrt 6 }}{3}.

d) Đúng.

Gọi HH là hình chiếu của OO trên đường thẳng Δ\Delta, khi đó H(2+t ; −1+t ; 2+t)H\left( {2 + t\,;\, - 1 + t\,;\,2 + t} \right).

Ta có OH→=(2+t ; −1+t ; 2+t)\overrightarrow {OH} = \left( {2 + t\,;\, - 1 + t\,;\,2 + t} \right) và uΔ→=(1 ; 1 ; 1)\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {1\,;\,1\,;\,1} \right).

Vì OH⊥ΔOH \bot \Delta nên OH→.uΔ→=0⇔2+t−1+t+2+t=0⇔t=−1\overrightarrow {OH} .\overrightarrow {{u_\Delta }} = 0 \Leftrightarrow 2 + t - 1 + t + 2 + t = 0 \Leftrightarrow t = - 1.

Do đó tọa độ hình chiếu vuông góc của điểm O(0; 0; 0)O\left( {0;\,0;\,0} \right) lên đường thẳng Δ\Delta là H(1;−2;1)H\left( {1; - 2;1} \right).

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

a) Đúng:

Gọi II là trung điểm của ABAB, suy ra I(3 ; 72 ; 112)I\left( {3\,;\,\frac{7}{2}\,;\,\frac{{11}}{2}} \right).

Và AB→=(4 ; 3 ; 5)⇔AB=42+32+52=52\overrightarrow {AB} = \left( {4\,;\,3\,;\,5} \right) \Leftrightarrow AB = \sqrt {{4^2} + {3^2} + {5^2}} = 5\sqrt 2.

Vậy mặt cầu đường kính ABAB có tâm I(3 ; 72 ; 112)I\left( {3\,;\,\frac{7}{2}\,;\,\frac{{11}}{2}} \right) và bán kính R=AB2=522R = \frac{{AB}}{2} = \frac{{5\sqrt 2 }}{2}.

b) Sai:

Ta có OI→=(3 ; 72 ; 112)⇒OI=32+(72)2+(112)2=2062>522\overrightarrow {OI} = \left( {3\,;\,\frac{7}{2}\,;\,\frac{{11}}{2}} \right) \Rightarrow OI = \sqrt {{3^2} + {{\left( {\frac{7}{2}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{11}}{2}} \right)}^2}} = \frac{{\sqrt {206} }}{2} > \frac{{5\sqrt 2 }}{2}.

Suy ra điểm OO nằm ngoài mặt cầu.

c) Sai:

Cách 1. Sử dụng công thức khoảng cách từ điểm đến đường thẳng:

Ta có đường thẳng d: {x=3+ty=32+2tz=52−2td:\ \{\begin{matrix}x=3+t \\ y=\frac{3}{2}+2t \\ z=\frac{5}{2}-2t\end{matrix} có M(3 ; 32 ; 52)M\left( {3\,;\,\frac{3}{2}\,;\,\frac{5}{2}} \right) và u→=(1 ; 2 ; −2)\overrightarrow u = \left( {1\,;\,2\,;\, - 2} \right).

Khi đó IM→=(0 ; −2 ; −3)\overrightarrow {IM} = \left( {0\,;\, - 2\,;\, - 3} \right)⇒[IM→ , u→]=(10 ; −3 ; 2)\Rightarrow \left[ {\overrightarrow {IM} \,,\,\overrightarrow u } \right] = \left( {10\,;\, - 3\,;\,2} \right).

Do đó d(I,d)=∣[IM→ , u→]∣∣u→∣=102+(−3)2+2212+22+(−2)2=1133>522d\left( {I,d} \right) = \frac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {IM} \,,\,\overrightarrow u } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right|}} = \frac{{\sqrt {{{10}^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2} + {2^2}} }}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} }} = \frac{{\sqrt {113} }}{3} > \frac{{5\sqrt 2 }}{2}.

Vậy đường thẳng dd nằm ngoài mặt cầu (S)\left( S \right).

Cách 2. Sử dụng số giao điểm của đường thẳng và mặt cầu :

Ta có phương trình mặt cầu (S)\left( S \right) là (x−3)2+(y−72)2+(z−112)2=(522)2{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - \frac{7}{2}} \right)^2} + {\left( {z - \frac{{11}}{2}} \right)^2} = {\left( {\frac{{5\sqrt 2 }}{2}} \right)^2}.

Thay x=3+t ;y=32+2t ;  z=52−2tx = 3 + t\,;y = \frac{3}{2} + 2t\,;\,\,z = \frac{5}{2} - 2t vào (S)\left( S \right) ta có

(3+t−3)2+(32+2t−72)2+(52−2t−112)2=(522)2⇔t2+(2t−2)2+(2t+3)2=252\begin{array}{l}{\left( {3 + t - 3} \right)^2} + {\left( {\frac{3}{2} + 2t - \frac{7}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{5}{2} - 2t - \frac{{11}}{2}} \right)^2} = {\left( {\frac{{5\sqrt 2 }}{2}} \right)^2}\\ \Leftrightarrow {t^2} + {\left( {2t - 2} \right)^2} + {\left( {2t + 3} \right)^2} = \frac{{25}}{2}\end{array}

⇔9t2+4t+12=0\Leftrightarrow 9{t^2} + 4t + \frac{1}{2} = 0.

Vì phương trình 9t2+4t+12=09{t^2} + 4t + \frac{1}{2} = 0 vô nghiệm nên đường thẳng dd không cắt mặt cầu (S)\left( S \right) hay đường thẳng dd nằm ngoài mặt cầu (S)\left( S \right).

d) Đúng:

Gọi giao tuyến của mặt phẳng (P)\left( P \right) và mặt cầu (S)\left( S \right) là đường tròn (C)\left( C \right) có bán kính rr.

Sử dụng công thức R2=r2+[d(I , (P))]2⇒r=R2−[d(I , (P))]2{R^2} = {r^2} + {\left[ {d\left( {I\,,\,\left( P \right)} \right)} \right]^2} \Rightarrow r = \sqrt {{R^2} - {{\left[ {d\left( {I\,,\,\left( P \right)} \right)} \right]}^2}}.

Ta có d(I , (P))=∣3.3+4.72−8∣32+42=3d\left( {I\,,\,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {3.3 + 4.\frac{7}{2} - 8} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {4^2}} }} = 3.

Do đó r=R2−[d(I , (P))]2=(522)2−32=142r = \sqrt {{R^2} - {{\left[ {d\left( {I\,,\,\left( P \right)} \right)} \right]}^2}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{5\sqrt 2 }}{2}} \right)}^2} - {3^2}} = \frac{{\sqrt {14} }}{2}.

Vậy mặt phẳng (P):  3x+4y−8=0\left( P \right):\,\,3x + 4y - 8 = 0 cắt mặt cầu (S)\left( S \right) theo giao tuyến là một đường tròn đường kính 14\sqrt {14}.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Đúng

a) Sai:

Phương trình của (ABC)\left( {ABC} \right) có dạng x4+y4+z4=1⇔x+y+z=4\frac{x}{4} + \frac{y}{4} + \frac{z}{4} = 1 \Leftrightarrow x + y + z = 4.

b) Đúng:

Phương trình mặt cầu đi qua O , A , B , CO\,,\,A\,,\,B\,,\,C có dạng x2+y2+z2−2ax−2by−2cz+d=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2ax - 2by - 2cz + d = 0

⇔2ax+2by+2cz−d=x2+y2+z2\Leftrightarrow 2ax + 2by + 2cz - d = {x^2} + {y^2} + {z^2} (1)\left( 1 \right).

Thay tọa độ các điểm O , A , B , CO\,,\,A\,,\,B\,,\,C vào (1)\left( 1 \right), ta có hệ phương trình {−d=08a−d=168b−d=168c−d=16⇔{a=2b=2c=2d=0\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{ - d = 0}\\{8a - d = 16}\\{8b - d = 16}\\{8c - d = 16}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{a = 2}\\{b = 2}\\{c = 2}\\{d = 0}\end{array}} \right..

Khi đó mặt cầu đi qua O , A , B , CO\,,\,A\,,\,B\,,\,C có tâm I(2 ; 2 ; 2)I\left( {2\,;\,2\,;\,2} \right) và bán kính R=22+22+22−0=23R = \sqrt {{2^2} + {2^2} + {2^2} - 0} = 2\sqrt 3.

Vậy phương trình mặt cầu đi qua O , A , B , CO\,,\,A\,,\,B\,,\,Clà (x−2)2+(y−2)2+(z−2)2=12{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 2} \right)^2} = 12.

c) Sai:

Mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) là x+y+z−4=0x + y + z - 4 = 0.

Khi đó d(0 , (ABC))=∣0+0+0−4∣12+12+12=43d\left( {0\,,\,\left( {ABC} \right)} \right) = \frac{{\left| {0 + 0 + 0 - 4} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {1^2} + {1^2}} }} = \frac{4}{{\sqrt 3 }}.

d) Đúng:

Trong tam giác OACOAC hạ OH⊥ACOH \bot AC.

Theo bài ra (OAC)⊥OB⇒OH⊥BC\left( {OAC} \right) \bot OB \Rightarrow OH \bot BC.

Vì {OH⊥ACOH⊥OB\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{OH \bot AC}\\{OH \bot OB}\end{array}} \right. nên OHOH là đường thẳng vuông góc chung của ACAC và OBOB.

Lại có AC→=(−4 ; 0 ; 4)\overrightarrow {AC} = \left( { - 4\,;\,0\,;\,4} \right) và OB→=(0 ; 4 ; 0)\overrightarrow {OB} = \left( {0\,;\,4\,;\,0} \right)

Khi đó OH→=[AC→ , OB→]=(16 ; 0 ; 16)=16(1 ; 0 ; 1)\overrightarrow {OH} = \left[ {\overrightarrow {AC} \,,\,\overrightarrow {OB} } \right] = \left( {16\,;\,0\,;\,16} \right) = 16\left( {1\,;\,0\,;\,1} \right). Suy ra uOH→=(1 ; 0 ; 1)\overrightarrow {{u_{OH}}} = \left( {1\,;\,0\,;\,1} \right).

Do đó phương trình đường thẳng OHOH là {x=ty=0z=t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = t}\\{y = 0}\\{z = t}\end{array}} \right..

Nhận thấy đường thẳng {x=2ty=0z=2t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 2t}\\{y = 0}\\{z = 2t}\end{array}} \right. có u→=(2 ; 0 ; 2)=2uOH→\overrightarrow u = \left( {2\,;\,0\,;\,2} \right) = 2\overrightarrow {{u_{OH}}} và đều đi qua điểm O(0 ; 0 ; 0)O\left( {0\,;\,0\,;\,0} \right) nên đường thẳng {x=2ty=0z=2t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 2t}\\{y = 0}\\{z = 2t}\end{array}} \right. và {x=ty=0z=t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = t}\\{y = 0}\\{z = t}\end{array}} \right. trùng nhau.

Vậy đường thẳng vuông góc chung của ACAC và OBOB có phương trình là {x=2ty=0z=2t\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 2t}\\{y = 0}\\{z = 2t}\end{array}} \right..

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 2,24

Ta có: M=d∩(P)M = d \cap \left( P \right) nên M(−1+2t ; −1+t ; −5+6t)M\left( { - 1 + 2t\,;\, - 1 + t\,;\, - 5 + 6t} \right).

Suy ra −1+2t−1+t−5(−5+6t)+4=0- 1 + 2t - 1 + t - 5\left( { - 5 + 6t} \right) + 4 = 0⇔27=27t⇔t=1\Leftrightarrow 27 = 27t \Leftrightarrow t = 1.

Vậy M(1 ; 0 ; 1)M\left( {1\,;\,0\,;\,1} \right). Kết luận S=2,24S = 2{,}24.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 4048

Vectơ chỉ phương của đường thẳng Δ\Delta là uΔ→=(2 ; −3 ; 1)\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {2\,;\, - 3\,;\,1} \right).

Điểm chung của (α)\left( \alpha \right) và (β)\left( \beta \right) là A(−4 ; 5 ; 0)A\left( { - 4\,;\,5\,;\,0} \right).

Phương trình chính tắc của đường thẳng Δ\Delta:x+42=y−5−3=z1:\frac{{x + 4}}{2} = \frac{{y - 5}}{{ - 3}} = \frac{z}{1}.

Nên T=(a+b+c+3.d).2024=(4+5+2−9).2024=4048T = \left( {a + b + c + 3.d} \right).2024 = \left( {4 + 5 + 2 - 9} \right).2024 = 4048.

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 2,45

Ta có: M(2 ;2 ;0)∈(Δ)M\left( {2\,;2\,;0} \right) \in \left( \Delta \right) và M′(2 ; −1 ; 0)∈(Δ′)M'\left( {2\,;\, - 1\,;\,0} \right) \in \left( {\Delta '} \right).

Nên M′M→=(0 ;3; 0)\overrightarrow {M'M} = \left( {0\,;3;\,0} \right).

Có u→=(1 ; 1 ; −1)\overrightarrow u = \left( {1\,;\,1\,;\, - 1} \right) và u′→=(1 ; 2; −3)\overrightarrow {u'} = \left( {1\,;\,2;\, - 3} \right) lần lượt là VTCP của đường thẳng (Δ)\left( \Delta \right) và (Δ′)\left( {\Delta '} \right).

Suy ra [u→ ; u′→]=(−1 ; 2 ; 1)\left[ {\overrightarrow u \,;\,\overrightarrow {u'} } \right] = \left( { - 1\,;\,2\,;\,1} \right).

Nên d((Δ) , (Δ′))=∣[u→ ; u′→].M′M→∣∣[u→ ; u′→]∣=61+4+1=6≈2,45d\left( {\left( \Delta \right)\,,\,\left( {\Delta '} \right)} \right) = \frac{{\left| {\left[ {\overrightarrow u \,;\,\overrightarrow {u'} } \right].\overrightarrow {M'M} } \right|}}{{\left| {\left[ {\overrightarrow u \,;\,\overrightarrow {u'} } \right]} \right|}} = \frac{6}{{\sqrt {1 + 4 + 1} }} = \sqrt 6 \approx 2{,}45.

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 3

Hình minh hoạ

(S):(x−1)2+(y−2)2+(z−3)2=9\left( S \right):{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 9 có {I(1;2;3)R=3\left\{ \begin{array}{l}I\left( {1;2;3} \right)\\R = 3\end{array} \right..

Ta có d(I,(P))=9>Rd\left( {I,\left( P \right)} \right) = 9 > R nên mặt phẳng (P)\left( P \right) và (S)\left( S \right) không có điểm chung.

Gọi dd là đường thẳng đi qua tâm II và vuông góc với mặt phẳng (P)\left( P \right).

d:{x=1+2ty=2+2tz=3−t     (t∈R)d:\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 2 + 2t\\z = 3 - t\end{array} \right.\,\,\,\,\,\left( {t \in \mathbb{R}} \right).

Điểm MM cần tìm là giao điểm của dd và (S)\left( S \right).

Tọa độ của MM là nghiệm của hệ phương trình

{x=1+2ty=2+2tz=3−t(x−1)2+(y−2)2+(z−3)2=9⇔{x=1+2ty=2+2tz=3−tt2=1⇔[{t=1x=3y=4z=2{t=−1x=−1y=0z=4\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 2 + 2t\\z = 3 - t\\{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 9\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 2 + 2t\\z = 3 - t\\{t^2} = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}t = 1\\x = 3\\y = 4\\z = 2\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}t = - 1\\x = - 1\\y = 0\\z = 4\end{array} \right.\end{array} \right.⇒[M1(3;4;2)M2(−1;0;4)\Rightarrow \left[ \begin{array}{l}{M_1}\left( {3;4;2} \right)\\{M_2}\left( { - 1;0;4} \right)\end{array} \right.

d(M1,(P))>d(M2,(P))d\left( {{M_1},\left( P \right)} \right) > d\left( {{M_2},\left( P \right)} \right).

Vậy điểm M2(−1;0;4){M_2}\left( { - 1;0;4} \right) là điểm cần tìm.

Suy ra a+b+c=3a + b + c = 3.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 3

Phương trình tham số của đường cáp treo là: d:{x=10+2ty=2tz=3+t     (t∈R)d:\left\{ \begin{array}{l}x = 10 + 2t\\y = 2t\\z = 3 + t\end{array} \right.\,\,\,\,\,\left( {t \in \mathbb{R}} \right).

xB=20⇒B(20;10;8){x_B} = 20 \Rightarrow B\left( {20;10;8} \right), yC=120⇒C(130;120;63){y_C} = 120 \Rightarrow C\left( {130;120;63} \right).

BC=1102+1102+552=165(m)BC = \sqrt {{{110}^2} + {{110}^2} + {{55}^2}} = 165\left( m \right).

Vậy vận tốc của cabin đi là v=16555=3(m/s)v = \frac{{165}}{{55}} = 3\left( {m/s} \right).

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 16

Vì mặt dưới mái nhà vuông góc với trục OzOz và đi qua điểm A(3;4;33)A\left( {3;4;33} \right) nên có phương trình là (P):z−33=0\left( P \right):z - 33 = 0.

Khoảng cách giữa mặt trên và mặt dưới của mái nhà bằng khoảng cách từ B(9;8;35)B\left( {9;8;35} \right) đến (P)\left( P \right).

Ta có d(B,(P))=∣35−33∣1=2d\left( {B,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {35 - 33} \right|}}{1} = 2.

Suy ra độ dày của mái nhà bằng 2 dm=0,2m2\,{\rm{dm = 0{,}2 m}}.

Thể tích beton cần đổ mái là 50.0,2=10m350.0{,}2 = 10{m^3}.

Tiền beton cần trả là 10.1 100 000=11 000 00010.1\,100\,000 = 11\,000\,000 (đồng).

Tiền công cần trả là 50.100 000=5 000 00050.100\,000 = 5\,000\,000(đồng).

Vậy tổng số tiền chủ nhà cần trả là 16.000.000 (đồng).