TopStudy

Toán · Lớp 12

Đề kiểm tra Công thức tính góc trong không gian lớp 12 (có lời giải) - Đề 1

22 câu · 33 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 OxyzOxyz, cosin của góc giữa hai mặt phẳng (P):x+2y−2z+1=0\left( P \right):x + 2y - 2z + 1 = 0 và (Q):x+y+z−1=0\left( Q \right):x + y + z - 1 = 0 bằng
  1. Đáp án A: 33\frac{{\sqrt 3 }}{3}.
  2. Đáp án B: 39\frac{{\sqrt 3 }}{9}.
  3. Đáp án C: −39- \frac{{\sqrt 3 }}{9}.
  4. Đáp án D: −33- \frac{{\sqrt 3 }}{3}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hai mặt phẳng (P), (Q)\left( P \right),\,\left( Q \right) có các véctơ pháp tuyến là nP→=(1; 2; −2)\overrightarrow {{n_P}} = \left( {1;\,2;\, - 2} \right) và nQ→=(1; 1; 1)\overrightarrow {{n_Q}} = \left( {1;\,1;\,1} \right).

Ta có: cos⁡((P),(Q))=∣cos⁡(nP→,nQ→)∣=∣1.1+2.1−2.1∣12+22+(−2)2.12+12+12=39\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow {{n_P}} ,\overrightarrow {{n_Q}} } \right)} \right| = \frac{{\left| {1.1 + 2.1 - 2.1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} .\sqrt {{1^2} + {1^2} + {1^2}} }} = \frac{{\sqrt 3 }}{9}.

Câu 2

1 điểm
Trong hệ tọa độ (Oxyz)\left( {Oxyz} \right). Gọi φ\varphi là góc giữa mặt phẳng (Oxz)\left( {Oxz} \right) và mặt phẳng (α):x+y−10z+2025=0\left( \alpha \right):x + y - 10z + 2025 = 0. Khi đó cosφcos\varphi là:
  1. Đáp án A: 00.
  2. Đáp án B: 1102\frac{1}{{\sqrt {102} }}.
  3. Đáp án C: 110\frac{1}{{10}}.
  4. Đáp án D: 1120\frac{1}{{\sqrt {120} }}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ta có mặt phẳng (Oxz)\left( {Oxz} \right) có véctơ pháp tuyến là n→1=(0;1;0){\overrightarrow n _1} = \left( {0;1;0} \right), mặt phẳng (α):x+y−10z+2025=0\left( \alpha \right):x + y - 10z + 2025 = 0 có véctơ pháp tuyến là n→2=(1;1;−10){\overrightarrow n _2} = \left( {1;1; - 10} \right). Gọi φ\varphi là góc giữa hai mặt phẳng thì cosφ=∣n→1.n→2∣∣n→1∣∣n→2∣=1102cos\varphi = \frac{{\left| {{{\overrightarrow n }_1}.{{\overrightarrow n }_2}} \right|}}{{\left| {{{\overrightarrow n }_1}} \right|\left| {{{\overrightarrow n }_2}} \right|}} = \frac{1}{{\sqrt {102} }}.

Câu 3

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, góc giữa trục OzOz và đường thẳng Δ:x−22=y+11=z+2−2\Delta :\frac{{x - 2}}{2} = \frac{{y + 1}}{1} = \frac{{z + 2}}{{ - 2}} bằng (kết quả làm tròn đến độ)
  1. Đáp án A: 30∘30^\circ.
  2. Đáp án B: 48∘48^\circ.
  3. Đáp án C: 60∘60^\circ.
  4. Đáp án D: 132∘132^\circ
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Trục OzOz có véctơ chỉ phương là j→=(0; 0; 1)\overrightarrow j = \left( {0;\,0;\,1} \right); đường thẳng Δ\Delta có véctơ chỉ phương là u→=(2; 1; −2)\overrightarrow u = \left( {2;\,1;\, - 2} \right);

Ta có: cos⁡(Δ, Oz)=∣cos⁡(u→,j→)∣=∣2.0+1.0−2.1∣22+12+(−2)2.02+02+12=23\cos \left( {\Delta ,\,Oz} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow j } \right)} \right| = \frac{{\left| {2.0 + 1.0 - 2.1} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} .\sqrt {{0^2} + {0^2} + {1^2}} }} = \frac{2}{3}.

Nên (Δ, Oz)≈48∘\left( {\Delta ,\,Oz} \right) \approx 48^\circ.

Câu 4

1 điểm
Trong hệ tọa độ (Oxyz)\left( {Oxyz} \right). Gọi φ\varphi là góc giữa đường thẳng chứa OxOx và mặt phẳng (α):x+y+12=0\left( \alpha \right):x + y + 12 = 0. Khi đó φ\varphi bằng:
  1. Đáp án A: 450{45^0}.
  2. Đáp án B: 300{30^0}.
  3. Đáp án C: 600{60^0}.
  4. Đáp án D: 900{90^0}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Ta có đường thẳng chứa OxOx có véctơ chỉ phương là u→=(1;0;0)\overrightarrow u = \left( {1;0;0} \right), mặt phẳng (α):x+y+12=0\left( \alpha \right):x + y + 12 = 0 có véctơ pháp tuyến là n→=(1;1;0)\overrightarrow n = \left( {1;1;0} \right). Gọi φ\varphi là góc giữa đường và mặt thì sinφ=∣u→.n→∣∣u→∣∣n→∣=12⇒φ=450sin\varphi = \frac{{\left| {\overrightarrow u .\overrightarrow n } \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right|\left| {\overrightarrow n } \right|}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow \varphi = {45^0}.

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 5

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, góc giữa hai mặt phẳng (P):x+2y−3z+5=0\left( P \right):x + 2y - 3z + 5 = 0 và (Q):2x+y−3z−1=0\left( Q \right):2x + y - 3z - 1 = 0 bằng (kết quả làm tròn đến độ)
  • Ý a: 20∘20^\circ.
  • Ý b: 22∘22^\circ.
  • Ý c: 25∘25^\circ.
  • Ý d: 27∘27^\circ
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Hai mặt phẳng (P), (Q)\left( P \right),\,\left( Q \right) có các véctơ pháp tuyến là nP→=(1; 2; −3)\overrightarrow {{n_P}} = \left( {1;\,2;\, - 3} \right) và nQ→=(2; 1; −3)\overrightarrow {{n_Q}} = \left( {2;\,1;\, - 3} \right).

Ta có: cos⁡((P),(Q))=∣cos⁡(nP→,nQ→)∣=∣1.2+2.1−3.(−3)∣12+22+(−3)2.22+12+(−3)2=1314\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \left| {\cos \left( {\overrightarrow {{n_P}} ,\overrightarrow {{n_Q}} } \right)} \right| = \frac{{\left| {1.2 + 2.1 - 3.\left( { - 3} \right)} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2}} .\sqrt {{2^2} + {1^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2}} }} = \frac{{13}}{{14}}.

Nên ((P),(Q))≈22∘\left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) \approx 22^\circ.

Phần III. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 6

1 điểm
Trong hệ tọa độ (Oxyz)\left( {Oxyz} \right), cho hai đường thẳng Δ1:{x=−2+ty=−4+2tz=−1+2t{\Delta _1}:\left\{ \begin{array}{l}x = - 2 + t\\y = - 4 + 2t\\z = - 1 + 2t\end{array} \right. và Δ2:{x=2−2my=2−2mz=3+m{\Delta _2}:\left\{ \begin{array}{l}x = 2 - 2m\\y = 2 - 2m\\z = 3 + m\end{array} \right.. Gọi φ\varphi là góc giữa hai đường thẳng. Tính cosφ{\rm{cos}}\varphi?
  1. Đáp án A: 56\frac{5}{6}.
  2. Đáp án B: 19\frac{1}{9}.
  3. Đáp án C: 32\frac{{\sqrt 3 }}{2}.
  4. Đáp án D: 49\frac{4}{9}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, góc giữa đường thẳng Δ:{x=1+2ty=3−tz=2+3t\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 3 - t\\z = 2 + 3t\end{array} \right. và mặt phẳng (P):x−y−2z+4=0\left( P \right):x - y - 2z + 4 = 0 bằng (kết quả làm tròn đến độ)
  1. Đáp án A: 161∘161^\circ.
  2. Đáp án B: 109∘109^\circ.
  3. Đáp án C: 71∘71^\circ.
  4. Đáp án D: 19∘19^\circ.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Trong hệ tọa độ (Oxyz)\left( {Oxyz} \right), cho hai đường thẳng Δ1:x−11=y−22=z−31{\Delta _1}:\frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z - 3}}{1} và Δ2:{x=1+ty=2+tz=3+2t{\Delta _2}:\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2 + t\\z = 3 + 2t\end{array} \right.. Gọi φ\varphi là góc giữa hai đường thẳng. Tính cosφ{\rm{cos}}\varphi?
  1. Đáp án A: 56\frac{5}{6}.
  2. Đáp án B: 12\frac{1}{2}.
  3. Đáp án C: 32\frac{{\sqrt 3 }}{2}.
  4. Đáp án D: 16\frac{1}{6}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, góc giữa đường thẳng Δ:x−8−1=y+21=z−22\Delta :\frac{{x - 8}}{{ - 1}} = \frac{{y + 2}}{1} = \frac{{z - 2}}{2} và mặt phẳng (P):x1+y3+z2=1\left( P \right):\frac{x}{1} + \frac{y}{3} + \frac{z}{2} = 1 bằng (kết quả làm tròn đến độ)
  1. Đáp án A: 83∘83^\circ.
  2. Đáp án B: 7∘7^\circ.
  3. Đáp án C: 41∘41^\circ.
  4. Đáp án D: 49∘49^\circ.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Khi đặt hệ tọa độ OxyzOxyzvào không gian với đơn vị trên trục tính theo kilômét, người ta thấy rằng một không gian phủ sóng điện thoại có dạng một hình cầu (S) (tập hợp những điểm nằm trong và nằm trên mặt cầu tương ứng). Biết mặt cầu (S) có phương trình: x2+y2+z2−2x−4y−6z+5=0{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x - 4y - 6z + 5 = 0. Khoảng cách xa nhất giữa hai vùng phủ sóng là bao nhiêu kilômét?
  1. Đáp án A: 99.
  2. Đáp án B: 33.
  3. Đáp án C: 66.
  4. Đáp án D: 1212.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho đường thẳng Δ:{x=1+2ty=2+tz=−2−t\Delta :\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x = 1 + 2t}\\{y = 2 + t}\\{z = - 2 - t}\end{array}} \right.và (P):−x+2y+2z+5=0\left( P \right): - x + 2y + 2z + 5 = 0. Gọi dd là đường thẳng đi qua điểm A(−1;0;−1)A\left( { - 1;0; - 1} \right) cắt đường thẳng Δ\Delta và tạo với mặt phẳng (P)\left( P \right) một góc nhỏ nhất. Vectơ chỉ phương ud→=(a;b;1)\overrightarrow {{u_d}} = \left( {a;b;1} \right). Tính tổng a+2ba + 2b?
  1. Đáp án A: 88.
  2. Đáp án B: 77.
  3. Đáp án C: −6- 6.
  4. Đáp án D: 1111
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Cho hình lập phương ABCD.A′B′C′D′ABCD.A'B'C'D'có cạnh bằng aa. Khoảng cách giữa hai mặt phẳng (AB′D′)(AB'D') và (C′BD)(C'BD)bằng
  1. Đáp án A: a33\frac{{a\sqrt 3 }}{3}.
  2. Đáp án B: a3a\sqrt 3.
  3. Đáp án C: a2a\sqrt 2.
  4. Đáp án D: a6a\sqrt 6.
Xem đáp án và lời giải

Phần IV. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 13

1 điểm

Cho hai đường thẳng Δ1:x−12=y+21=z2{\Delta _1}:\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y + 2}}{1} = \frac{z}{2} và Δ2:x−3−1=y−42=z−5−2{\Delta _2}:\frac{{x - 3}}{{ - 1}} = \frac{{y - 4}}{2} = \frac{{z - 5}}{{ - 2}}.

Các mệnh đề sau đúng hay sai?

  • Ý a: Vectơ u1→=(2,1,2)\overrightarrow {{u_1}} = (2{,}1{,}2) là một vectơ chỉ phương của đường thẳng Δ1{\Delta _1}.
  • Ý b: Vectơ u2→=(−1,2,2)\overrightarrow {{u_2}} = ( - 1{,}2{,}2) là một vectơ chỉ phương của đường thẳng Δ2{\Delta _2}.
  • Ý c: Góc giữa hai đường thẳng Δ1{\Delta _1} và Δ2{\Delta _2} xấp xỉ 64∘{64^ \circ }.
  • Ý d: Góc giữa đường thẳng Δ1{\Delta _1} và trục OxOx xấp xỉ 40∘{40^ \circ }.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Cho đường thẳng Δ:{x=1+ty=2−tz=3+t\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2 - t\\z = 3 + t\end{array} \right. và mặt phẳng (P):x+2y+z−4=0\left( P \right):x + 2y + z - 4 = 0.
  • Ý a: u⃗=(−1; 1; −1)\vec u = \left( { - 1;\,1;\, - 1} \right) là một vectơ chỉ phương của đường thẳng Δ\Delta;
  • Ý b: M(0;3;−2)M\left( {0;3; - 2} \right) không thuộc đường thẳng Δ\Delta;
  • Ý c: Đường thẳng Δ\Delta vuông góc với mặt phẳng (P)\left( P \right).
  • Ý d: Đường thẳng Δ\Delta cắt mặt phẳng (P)\left( P \right) tại N(−1; 4;1)N\left( { - 1;\,4;1} \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm

Trong không gian OxyzOxyz cho các mặt phẳng (P):x+2y+z+10=0(P):x + 2y + z + 10 = 0,(Q):−x+y+2z+13=0(Q): - x + y + 2z + 13 = 0, (R):mx+y−2=0(R):mx + y - 2 = 0.

Các mệnh đề sau đúng hay sai?

  • Ý a: Vectơ n1→=(1,2,2)\overrightarrow {{n_1}} = (1{,}2{,}2) là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P)(P).
  • Ý b: Góc giữa hai mặt phẳng (P)(P) và (Q)(Q) bằng 30∘{30^ \circ }.
  • Ý c: Với m=1m = 1 thì (Q)⊥(R)(Q) \bot (R).
  • Ý d: Có hai giá trị của mm để cos⁡\coscủa góc giữa hai mặt phẳng (P)(P) và (R)(R) bằng 156\frac{{\sqrt {15} }}{6}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 16

1 điểm

Trong không gian với hệ toạ độ OxyzOxyz, cho hình hộp ABCD.A′B′C′D′ABCD.A'B'C'D' có A(0;  0;  0)A\left( {0;\,\,0;\,\,0} \right), B(3;  0;  0)B\left( {3;\,\,0;\,\,0} \right), D(0;  3;  0)D\left( {0;\,\,3;\,\,0} \right), D′(0;  3;  −3)D'\left( {0;\,\,3;\,\, - 3} \right) như hình vẽ:

Hình minh hoạ

  • Ý a: Tọa độ điểm C(3;−3;0)C(3; - 3;0).
  • Ý b: Phương trình đường thẳng A′CA'C có phương trình là: {x=ty=tz=−3+t\left\{ \begin{array}{l}x = t\\y = t\\z = - 3 + t\end{array} \right.
  • Ý c: cos⁡(A′C;(A′BD))=223\cos \left( {A'C;\left( {A'BD} \right)} \right) = \frac{{2\sqrt 2 }}{3}
  • Ý d: cos⁡((C′BD);(A′BD))=13\cos \left( {\left( {C'BD} \right);\left( {A'BD} \right)} \right) = \frac{1}{{\sqrt 3 }}
Xem đáp án và lời giải

Phần V. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 17

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho đường thẳng Δ:x+21=y−52=z−2\Delta :\frac{{x + 2}}{1} = \frac{{y - 5}}{2} = \frac{z}{{ - 2}} và mặt phẳng (P):12y+5z+1=0\left( P \right):12y + 5z + 1 = 0. Góc giữa đường thẳng Δ\Delta và mặt phẳng (P)\left( P \right) bằng bao nhiêu độ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho đường thẳng Δ:{x=−2+ty=5+2tz=−2t\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = - 2 + t\\y = 5 + 2t\\z = - 2t\end{array} \right. và mặt phẳng (P):12x+5z+1=0\left( P \right):12x + 5z + 1 = 0. Góc giữa đường thẳng Δ\Delta và mặt phẳng (P)\left( P \right) bằng bao nhiêu độ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Khi gắn hệ tọa độ OxyzOxyz (đơn vị trên mỗi trục tính theo kilômét) vào một sân bay, mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right) trùng với mặt sân bay. Một máy bay bay theo đường thẳng từ vị trí A(2; −1; 3)A\left( {2;\, - 1;\,3} \right) đến vị trí B(8; 7; 1)B\left( {8;\,7;\,1} \right). Góc giữa đường bay (một phần của đường thẳng ABAB) và sân bay (một phần của mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right)) bằng bao nhiêu độ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm

Khi gắn hệ tọa độ OxyzOxyz (đơn vị trên mỗi trục tính theo mét) vào một căn nhà (hình minh họa bên dưới) sao cho mặt phẳng (P): −3x+y+1=0\left( P \right):\, - \sqrt 3 x + y + 1 = 0. Tính góc tạo bởi (P)\left( P \right) với trục OxOx.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 21

1 điểm
Khi gắn hệ tọa độ OxyzOxyz (đơn vị trên mỗi trục tính theo mét) vào một căn nhà sao cho nền nhà thuộc mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right), người ta coi mỗi mái nhà là một phần của mặt phẳng và thấy ba vị trí A,B,CA,B,C ở mái nhà bên phải lần lượt có tọa độ (1; 0; 3)\left( {1;\,0;\,3} \right), (5; 0; 1)\left( {5;\,0;\,1} \right) và (5; 9; 1)\left( {5;\,9;\,1} \right). Góc giữa mái nhà bên phải và nền nhà bằng bao nhiêu độ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm

Khi gắn hệ tọa độ OxyzOxyz (đơn vị trên mỗi trục tính theo mét) vào một căn nhà (hình minh họa bên dưới) sao cho điểm H(2;1;2)H\left( {2;{\rm{ }}1;{\rm{ }}2} \right). Điểm HH là hình chiếu vuông góc của gốc toạ độ OO xuống mặt phẳng (P)\left( P \right), số đo góc giữa mặt phẳng (P)\left( P \right) và mặt phẳng (Q):x+y−11=0\left( Q \right):x + y - 11 = 0 (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Hình minh hoạ

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