TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề kiểm tra Phương trình mặt phẳng lớp 12 (có lời giải) - Đề 1

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ta có: c⃗=[a→, b→]=(a2b3−a3b2,a3b1−a1b3,a1b2−a2b1)\vec c = \left[ {\overrightarrow a ,\,\overrightarrow b } \right] = \left( {{a_2}{b_3} - {a_3}{b_2},{a_3}{b_1} - {a_1}{b_3},{a_1}{b_2} - {a_2}{b_1}} \right)

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

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

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

w Thay tọa độ điểm B(4; 2; 1)B\left( {4;\,2;\,1} \right) vào phương trình mặt phẳng (P)\left( P \right) ta được:

3.4−2.1+2=0⇔12=03.4 - 2.1 + 2 = 0 \Leftrightarrow 12 = 0 (Vô lí) ⇒\Rightarrow Điểm B∉(P)B \notin \left( P \right).

w Thay tọa độ điểm A(1; 2; 4)A\left( {1;\,2;\,4} \right) vào phương trình mặt phẳng (P)\left( P \right) ta được:

3.1−2.4+2=0⇔−3=03.1 - 2.4 + 2 = 0 \Leftrightarrow - 3 = 0 (Vô lí) ⇒\Rightarrow Điểm A∉(P)A \notin \left( P \right).

w Thay tọa độ điểm D(2; 1; 4)D\left( {2;\,1;\,4} \right) vào phương trình mặt phẳng (P)\left( P \right) ta được:

3.2−2.4+2=0⇔0=03.2 - 2.4 + 2 = 0 \Leftrightarrow 0 = 0 (Thỏa mãn) ⇒\Rightarrow Điểm D∈(P)D \in \left( P \right).

w Thay tọa độ điểm C(2; 4; −1)C\left( {2;\,4;\, - 1} \right) vào phương trình mặt phẳng (P)\left( P \right) ta được:

3.2−2.(−1)+2=0⇔10=03.2 - 2.\left( { - 1} \right) + 2 = 0 \Leftrightarrow 10 = 0 (Vô lí) ⇒\Rightarrow Điểm C∉(P)C \notin \left( P \right).

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Gọi (P)\left( P \right) là mặt phẳng chứa điểm AA và trục OzOz.

OzOz đi qua điểm O(0;0;0)O\left( {0;0;0} \right) và có vectơ chỉ phương u⃗=(0;0;1)\vec u = \left( {0;0;1} \right).

Mặt phẳng (P)\left( P \right) có vectơ pháp tuyến n⃗=[u⃗,OA→]=(−2;1;0)\vec n = \left[ {\vec u,\overrightarrow {OA} } \right] = \left( { - 2;1;0} \right) và đi qua điểm O(0;0;0)O\left( {0;0;0} \right) nên có phương trình 2x−y=02x - y = 0.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Mặt phẳng (P):3x−2y+4z−5=0\left( P \right):3x - 2y + 4z - 5 = 0 có một vectơ pháp tuyến là n→=(3;−2;4)\overrightarrow n = \left( {3; - 2;4} \right).

Do (Q)\left( Q \right)song song với (P)\left( P \right) nên (Q)\left( Q \right)có vectơ pháp tuyến là n→=(3;−2;4)\overrightarrow n = \left( {3; - 2;4} \right).

Phương trình mặt phẳng (Q)\left( Q \right): 3(x−2)−2(y+1)+4(z+3)=03\left( {x - 2} \right) - 2\left( {y + 1} \right) + 4\left( {z + 3} \right) = 0⇔3x−2y+4z+4=0\Leftrightarrow 3x - 2y + 4z + 4 = 0.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Gọi II là trung điểm của đoạn thẳng ABAB, suy ra I(1; 1; 2)I\left( {1;\,1;\,2} \right).

Gọi (α)\left( \alpha \right) là mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng ABAB

(α)\left( \alpha \right) đi qua I(1; 1; 2)I\left( {1;\,1;\,2} \right) và nhận AB→=(−6; 2; 2)\overrightarrow {AB} = \left( { - 6;\,2;\,2} \right) làm một vectơ pháp tuyến.

Phương trình mặt phẳng (α)\left( \alpha \right) là: −6(x−1)+2(y−1)+2(z−2)=0- 6\left( {x - 1} \right) + 2\left( {y - 1} \right) + 2\left( {z - 2} \right) = 0 ⇔\Leftrightarrow 3x−y−z=03x - y - z = 0.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

(P):2x−y+3z−1=0\left( P \right):2x - y + 3z - 1 = 0 có vectơ pháp tuyến n⃗(P)=(2; −1; 3){\vec n_{\left( P \right)}} = \left( {2;\, - 1;\,3} \right).

(Q):y=0\left( Q \right):y = 0 có vectơ pháp tuyến n⃗(Q)=(0; 1; 0){\vec n_{\left( Q \right)}} = \left( {0;\,1;\,0} \right).

Do mặt phẳng (R)\left( R \right) vuông góc với cả hai mặt phẳng (P)\left( P \right) và (Q)\left( Q \right) nên có vectơ pháp tuyến n⃗(R)=[n⃗(P), n⃗(Q)]{\vec n_{\left( R \right)}} = \left[ {{{\vec n}_{\left( P \right)}},\,{{\vec n}_{\left( Q \right)}}} \right] ⇒n⃗(R)=(−3; 0; 2)\Rightarrow {\vec n_{\left( R \right)}} = \left( { - 3;\,0;\,2} \right).

Vậy phương trình mặt phẳng (R)\left( R \right) là: −3(x−1)+0(y−1)+2(z−1)=0⇔3x−2z−1=0- 3\left( {x - 1} \right) + 0\left( {y - 1} \right) + 2\left( {z - 1} \right) = 0 \Leftrightarrow 3x - 2z - 1 = 0.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ta có AB→=(1;−1;−1)\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 1; - 1} \right), AC→=(2;−2;−3)\overrightarrow {AC} = \left( {2; - 2; - 3} \right) suy ra n→=[AB→,AC→]=(1;1;0)\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {1;1;0} \right).

Vì AB→\overrightarrow {AB}; AC→\overrightarrow {AC}⊂(ABC)\subset \left( {ABC} \right) nên (ABC)\left( {ABC} \right) sẽ nhận n→=[AB→,AC→]\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] làm một vectơ pháp tuyến.

Hiển nhiên (ABC)\left( {ABC} \right) đi qua A(2;3;5)A\left( {2;3;5} \right) nên ta có phương trình của (ABC)\left( {ABC} \right) là

1(x−2)+1(y−3)+0(z−5)=01\left( {x - 2} \right) + 1\left( {y - 3} \right) + 0\left( {z - 5} \right) = 0⇔x+y−5=0\Leftrightarrow x + y - 5 = 0.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Xét (P):2x+y+z−2=0(P):2x + y + z - 2 = 0 và (Q1):      x+12y−12z−1=0\left( {{Q_1}} \right):\,\,\,\,\,\,x + \frac{1}{2}y - \frac{1}{2}z - 1 = 0 có 21=112≠1−12⇒(P)\frac{2}{1} = \frac{1}{{\frac{1}{2}}} \ne \frac{1}{{ - \frac{1}{2}}} \Rightarrow \left( P \right)không song

song với (Q1)\left( {{Q_1}} \right).

Xét (P):2x+y+z−2=0(P):2x + y + z - 2 = 0 và (Q2):   x−y−z−2=0\left( {{Q_2}} \right):\,\,\,x - y - z - 2 = 0 có 21≠1−1=1−1⇒(P)\frac{2}{1} \ne \frac{1}{{ - 1}} = \frac{1}{{ - 1}} \Rightarrow \left( P \right)không song song

với (Q2)\left( {{Q_2}} \right).

Xét (P):2x+y+z−2=0(P):2x + y + z - 2 = 0 và (Q3):    4x+2y+2z−4=0\left( {{Q_3}} \right):\,\,\,\,4x + 2y + 2z - 4 = 0 có 24=12=12≠−24⇒(P)\frac{2}{4} = \frac{1}{2} = \frac{1}{2} \ne \frac{{ - 2}}{4} \Rightarrow \left( P \right) song song

với (Q3)\left( {{Q_3}} \right).

Xét (P):2x+y+z−2=0(P):2x + y + z - 2 = 0 và (Q4):   2x+y+z−2=0\left( {{Q_4}} \right):\,\,\,2x + y + z - 2 = 0 có 22=11=11=−2−2⇒(P)\frac{2}{2} = \frac{1}{1} = \frac{1}{1} = \frac{{ - 2}}{{ - 2}} \Rightarrow \left( P \right) trùng với

(Q4)\left( {{Q_4}} \right).

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

(P):   mx+(m−1)y+z−10=0\left( P \right):\,\,\,mx + (m - 1)y + z - 10 = 0 có VTPT nP→=(m ; m−1 ;1)\overrightarrow {{n_P}} = \left( {m\,;\,m - 1\,;1} \right)

(Q):2x+y−2z+3=0(Q):2x + y - 2z + 3 = 0 có VTPT nQ→=(2 ; 1 ; −2)\overrightarrow {{n_Q}} = \left( {2\,;\,1\,;\, - 2} \right).

(P)\left( P \right) và (Q)\left( Q \right)vuông góc ⇔nP→⊥nQ→⇔nP→. nQ→⇔m.2+(m−1).1+1.(−2)=0\Leftrightarrow \overrightarrow {{n_P}} \bot \overrightarrow {{n_Q}} \Leftrightarrow \overrightarrow {{n_P}} .\,\overrightarrow {{n_Q}} \Leftrightarrow m.2 + \left( {m - 1} \right).1 + 1.\left( { - 2} \right) = 0

⇔3m−3=0⇔m=1\Leftrightarrow 3m - 3 = 0 \Leftrightarrow m = 1

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Khoảng cách ddtừ AAđến (P)\left( P \right)là d(A, (P))=∣3xA+4yA+2zA+4∣32+42+22=∣3−8+6+4∣29d(A,\,(P)) = \frac{{\left| {3{x_A} + 4{y_A} + 2{z_A} + 4} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {4^2} + {2^2}} }} = \frac{{\left| {3 - 8 + 6 + 4} \right|}}{{\sqrt {29} }}

⇒d(A, (P))=529\Rightarrow d(A,\,(P)) = \frac{5}{{\sqrt {29} }}

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

(P):x+2y+3z−1=0\left( P \right):x + 2y + 3z - 1 = 0 (Q):x+2y+3z+6=0\left( Q \right):x + 2y + 3z + 6 = 0. Ta có: 11=22=33≠−16\frac{1}{1} = \frac{2}{2} = \frac{3}{3} \ne \frac{{ - 1}}{6}

(P)\left( P \right)//(Q)\left( Q \right) nên chọn A(1;0;0)∈(P)\left( {1;0;0} \right) \in \left( P \right). Vì (P)\left( P \right)//(Q)\left( Q \right) nên d((P);(Q))=d\left( {\left( P \right);\left( Q \right)} \right) =d(A,(Q))d\left( {A,\left( Q \right)} \right) =∣1+2.0+3.0+6∣12+22+32=714= \frac{{\left| {1 + 2.0 + 3.0 + 6} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {3^2}} }} = \frac{7}{{\sqrt {14} }}

Cách khác: Công thức tính nhanh: (P):Ax+By+Cz+D1=0;  (Q)Ax+By+Cz+D2=0\left( P \right):Ax + By + Cz + {D_1} = 0;\,\,\left( Q \right)Ax + By + Cz + {D_2} = 0

(P)\left( P \right)//(Q)\left( Q \right) ⇒\Rightarrowd((P);(Q))\left( {\left( P \right);\left( Q \right)} \right) =∣D2−D1∣A2+B2+C2\frac{{\left| {{D_2} - {D_1}} \right|}}{{\sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2}} }}

Áp dụng công thức: d((P);(Q))\left( {\left( P \right);\left( Q \right)} \right) =∣−1−6∣12+22+32=714= \frac{{\left| { - 1 - 6} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {3^2}} }} = \frac{7}{{\sqrt {14} }}.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

a)b)c)d)
ĐÚNGSAISAIĐÚNG

+ Ta có {i→=(1 ; 0 ; 0)j→=(0 ; 1 ; 0)⇒[i→, j→]=(0 ; 0 ;1)=k→\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow i = \left( {1\,;\,0\,;\,0} \right)\\\overrightarrow j = \left( {0\,;\,1\,;\,0} \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left[ {\overrightarrow i ,\,\overrightarrow j } \right] = \left( {0\,;\,0\,;1} \right) = \overrightarrow k.

+ Ta có {u→=(1 ; −2 ; −1)i→=(1 ; 0 ; 0)⇒[u→, i→]=(0 ; −1 ;2)\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow u = \left( {1\,;\, - 2\,;\, - 1} \right)\\\overrightarrow i = \left( {1\,;\,0\,;\,0} \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left[ {\overrightarrow u ,\,\overrightarrow i } \right] = \left( {0\,;\, - 1\,;2} \right).

+ Ta có {AB→=(1 ; −2 ; −2)u→=(1 ; −2 ; −1)⇒[AB→, u→]=(−2 ; −1 ;0)\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {AB} = \left( {1\,;\, - 2\,;\, - 2} \right)\\\overrightarrow u = \left( {1\,;\, - 2\,;\, - 1} \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {AB} ,\,\overrightarrow u } \right] = \left( { - 2\,;\, - 1\,;0} \right).

+ Ta có {OA→=(1 ; 1 ; 2)OB→=(2 ; −1 ; 0)⇒[OA→, OB→]=(2 ; 4 ;−3)\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {OA} = \left( {1\,;\,1\,;\,2} \right)\\\overrightarrow {OB} = \left( {2\,;\, - 1\,;\,0} \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {OA} ,\,\overrightarrow {OB} } \right] = \left( {2\,;\,4\,; - 3} \right).

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Đúng

  • d) Sai

a)b)c)d)
ĐÚNGSAIĐÚNGSAI

+ Ta có một vecto pháp tuyến của mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) là [AB→,AC→]\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right].

+ Ta có {AB→=(2 ; −2 ; 2)AC→=(2 ; −3 ; 1)⇒[AB→, AC→]=(4 ; 2 ;−2)\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {AB} = \left( {2\,;\, - 2\,;\,2} \right)\\\overrightarrow {AC} = \left( {2\,;\, - 3\,;\,1} \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {AB} ,\,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {4\,;\,2\,; - 2} \right) là một vecto pháp tuyến của mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right). Mà n→=(1 ; 2 ; 3)\overrightarrow n = \left( {1\,;\,2\,;\,3} \right) không cùng phương với [AB→,AC→]\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] do 41≠22\frac{4}{1} \ne \frac{2}{2} nên n→=(1 ; 2 ; 3)\overrightarrow n = \left( {1\,;\,2\,;\,3} \right) không là một vecto pháp tuyến của mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right).

+ Ta có một vecto pháp tuyến của mặt phẳng đi qua OO và chứa đưởng thẳng ABAB là [OA→, OB→]=(2 ; 2 ; 0)\left[ {\overrightarrow {OA} ,\,\overrightarrow {OB} } \right] = \left( {2\,;\,2\,;\,0} \right). Mà n→=(1 ; 1 ; 0)\overrightarrow n = \left( {1\,;\,1\,;\,0} \right) cùng phương với [OA→, OB→]\left[ {\overrightarrow {OA} ,\,\overrightarrow {OB} } \right] nên n→=(1 ; 1 ; 0)\overrightarrow n = \left( {1\,;\,1\,;\,0} \right) cũng là một vecto pháp tuyến của mặt phẳng đi qua OO và chứa đưởng thẳng ABAB.

+ Ta có một vecto pháp tuyến của mặt phẳng song song với hai đưởng thẳng ABAB và OCOC là [AB→, OC→]=(2 ; 0 ; −2)\left[ {\overrightarrow {AB} ,\,\overrightarrow {OC} } \right] = \left( {2\,;\,0\,;\, - 2} \right). Mà v→=(1 ; 2 ; 3)\overrightarrow v = \left( {1\,;\,2\,;\,3} \right) không cùng phương với [AB→, OC→]\left[ {\overrightarrow {AB} ,\,\overrightarrow {OC} } \right] nên v→=(1 ; 2 ; 3)\overrightarrow v = \left( {1\,;\,2\,;\,3} \right) không phải là một vecto pháp tuyến của mặt phẳng song song với hai đưởng thẳng ABAB và OCOC.

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

a)b)c)d)
SAIĐÚNGĐÚNGSAI

a) Ta có AB→=(1;1;1); AC→=(0;3;2)\overrightarrow {AB} = \left( {1;1;1} \right);\,\overrightarrow {AC} = \left( {0;3;2} \right)

Vectơ pháp tuyến của (ABC)\left( {ABC} \right) là n→=[AB→,AC→]=(−1;−2;3)\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( { - 1; - 2;3} \right).

PT mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) là: −1(x−1)−2(y+2)+3z=0- 1\left( {x - 1} \right) - 2\left( {y + 2} \right) + 3z = 0 hay x+2y−3z+3=0x + 2y - 3z + 3 = 0

b) Vectơ pháp tuyến của (α)\left( \alpha \right) là n→= BC→=(−1;2;1)\overrightarrow n = \,\overrightarrow {BC} = \left( { - 1;2;1} \right).

PT mặt phẳng (α)\left( \alpha \right) là: −1(x−1)+2(y+2)+1z=0- 1\left( {x - 1} \right) + 2\left( {y + 2} \right) + 1z = 0 hay x−2y−z−5=0x - 2y - z - 5 = 0

c) Ta có trung điểm của đoạn ACAC là M(1;−12;1)M\left( {1;\frac{{ - 1}}{2};1} \right)

Vectơ pháp tuyến của (β)\left( \beta \right) là n→= AC→=(0;3;2)\overrightarrow n = \,\overrightarrow {AC} = \left( {0;3;2} \right).

PT mặt phẳng (β)\left( \beta \right) là: 0(x−1)+3(y+12)+2(z−1)=00\left( {x - 1} \right) + 3\left( {y + \frac{1}{2}} \right) + 2\left( {z - 1} \right) = 0 hay 6y+4z−1=06y + 4z - 1 = 0

d) Ta có i→=(1;0;0); OC→=(1;1;2)\overrightarrow i = \left( {1;0;0} \right);\,\overrightarrow {OC} = \left( {1;1;2} \right)

Vectơ pháp tuyến của (γ)\left( \gamma \right) là n→=[i→,OC→]=(0;−2;1)\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow i ,\overrightarrow {OC} } \right] = \left( {0; - 2;1} \right).

PT mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) là: 0x−2y+1z=00x - 2y + 1z = 0 hay 2y−z=02y - z = 0

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Sai

a)b)c)d)
SAIĐÚNGSAISAI

a) Ta có d(A,(P))=∣2+4−3+3∣22+22+(−1)2=2d\left( {A,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| {2 + 4 - 3 + 3} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} }} = 2.

b) Ta có VTPT của hai mặt phẳng (P)\left( P \right)và (Q)\left( Q \right)lần lượt là nP→=(2;2;−1),nQ→=(1;2;−2)\overrightarrow {{n_P}} = \left( {2;2; - 1} \right),\overrightarrow {{n_Q}} = \left( {1;2; - 2} \right).

Hơn nữa 21≠22≠−1−2\frac{2}{1} \ne \frac{2}{2} \ne \frac{{ - 1}}{{ - 2}} nên hai véctơ nP→\overrightarrow {{n_P}} và nQ→\overrightarrow {{n_Q}} không cùng phương.

Do đó hai mặt phẳng (P)\left( P \right)và (Q)\left( Q \right)cắt nhau.

c) Ta có hai mặt phẳng (P)\left( P \right)và (R)\left( R \right)song song nhau.

Lấy điểm O(0;0;0)O\left( {0;0;0} \right)thuộc mặt phẳng (R)\left( R \right).

d((R),(P))=d(O,(P))=∣3∣22+22+(−1)2=1d\left( {\left( R \right),\left( P \right)} \right) = d\left( {O,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| 3 \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {2^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} }} = 1

d) Mặt phẳng (P)\left( P \right) có VTPT là nP→=(2;2;−1)\overrightarrow {{n_P}} = \left( {2;2; - 1} \right).Mặt phẳng (T)\left( T \right) có VTPT là nT→=(1;1;m)\overrightarrow {{n_T}} = \left( {1;1;m} \right).

Vì hai mặt phẳng (P)\left( P \right)và (T)\left( T \right) cắt nhau nên hai VTPT nP→\overrightarrow {{n_P}} và nT→\overrightarrow {{n_T}} không cùng phương.

⇒m≠−12\Rightarrow m \ne \frac{{ - 1}}{2}.

Vậy với m≠−12m \ne \frac{{ - 1}}{2} thì hai mặt phẳng (P)\left( P \right)và (T)\left( T \right) cắt nhau.

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: -6

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), điều kiện a>0;b>0;c>0a > 0;b > 0;c > 0

Độ dài OA,OB,OCOA,OB,OCtheo thứ tự lập thành cấp số nhân có công bội bằng 33

Suy ra {OB=3OAOC=3OB⇔{b=3ac=3b⇔{b=3ac=9a\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{OB = 3OA}\\{OC = 3OB}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{b = 3a}\\{c = 3b}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{b = 3a}\\{c = 9a}\end{array}} \right.} \right.

Nên A(a;0;0),B(0;3a;0),C(0;0;9a)A\left( {a;0;0} \right),B\left( {0;3a;0} \right),C\left( {0;0;9a} \right)

Khi đó phương trình mặt phẳng (α)\left( \alpha \right) là: xa+y3a+z9a=1\frac{x}{a} + \frac{y}{{3a}} + \frac{z}{{9a}} = 1.

Vì M(1;2;3)∈(α)M\left( {1;2;3} \right) \in \left( \alpha \right)nên 1a+23a+39a=1⇔6=3a⇔a=2\frac{1}{a} + \frac{2}{{3a}} + \frac{3}{{9a}} = 1 \Leftrightarrow 6 = 3a \Leftrightarrow a = 2

⇒(α):\Rightarrow \left( \alpha \right):x2+y6+z18=1⇔(α):9x+3y+z−18=0\frac{x}{2} + \frac{y}{6} + \frac{z}{{18}} = 1 \Leftrightarrow \left( \alpha \right):9x + 3y + z - 18 = 0

⇒A=9,B=3,D=−18⇒A+B+D=−6\Rightarrow A = 9,B = 3,D = - 18 \Rightarrow A + B + D = - 6.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 4

Gọi II là trung điểm của ABAB nên I(1;  2;  4)I\left( {1;\;2;\;4} \right)

MA 2+MB 2=(MI→+IA→)2+(MI→+IB→)2=MI 2+2MI→.IA→+IA 2+MI 2+2MI→.IB→+IB 2MA{\,^2} + MB{\,^2} = {\left( {\overrightarrow {MI} + \overrightarrow {IA} } \right)^2} + {\left( {\overrightarrow {MI} + \overrightarrow {IB} } \right)^2} = MI{\,^2} + 2\overrightarrow {MI} .\overrightarrow {IA} + IA{\,^2} + MI{\,^2} + 2\overrightarrow {MI} .\overrightarrow {IB} + IB{\,^2}

=2.MI 2+2MI→(IA→+IB→)+IA 2+IB 2=2.MI 2+IA 2+IB 2= 2.MI{\,^2} + 2\overrightarrow {MI} (\overrightarrow {IA} + \overrightarrow {IB} ) + IA{\,^2} + IB{\,^2} = 2.MI{\,^2} + IA{\,^2} + IB{\,^2}

MA 2+MB 2MA{\,^2} + MB{\,^2} đạt giá trị nhỏ nhất Û 2.MI 22.MI{\,^2} đạt giá trị nhỏ nhất Û MIMI đạt giá trị nhỏ nhất.

(α):x−2y+z+5=0\left( \alpha \right):x - 2y + z + 5 = 0 có vectơ pháp tuyến n→=(1;  −2;  1)\overrightarrow n = \left( {1;\; - 2;\;1} \right)

Do M∈(α)M \in \left( \alpha \right) nên M(x0;  y0;  z0)M\left( {{x_0};\;{y_0};\;{z_0}} \right) là hình chiếu vuông góc của II lên mặt phẳng (α)\left( \alpha \right).

Suy ra: {M∈(α)IM→=k.n→⇔{x0−2y0+z0+5=0x0−1=ky0−2=−2kz0−4=k⇔{x0=0y0=4z0=3k=−1\left\{ \begin{array}{l}M \in \left( \alpha \right)\\\overrightarrow {IM} = k.\overrightarrow n \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_0} - 2{y_0} + {z_0} + 5 = 0\\{x_0} - 1 = k\\{y_0} - 2 = - 2k\\{z_0} - 4 = k\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_0} = 0\\{y_0} = 4\\{z_0} = 3\\k = - 1\end{array} \right.

Vậy tung độ của điểm MM là 44.

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 1,60

Do (P)\left( P \right) song song với (α)\left( \alpha \right) nên (P)\left( P \right) có phương trình: 2x+3y+z+m=02x + 3y + z + m = 0, điều kiện m≠1m \ne 1.

Khi đó: (P)\left( P \right) cắt các tia Ox ,Oy ,Oz{\rm{O}}x\,,{\rm{O}}y\,,{\rm{O}}z lần lượt tại các điểm là: A(−m2 ;0 ;0)A\left( { - \frac{m}{2}\,;0\,;0} \right), B(0 ;−m3 ;0)B\left( {0\,; - \frac{m}{3}\,;0} \right), C(0 ;0 ;− m)C\left( {0\,;0\,; - \,m} \right), với m<0m < 0.

Thể tích khối tứ diện OABCOABC bằng 66 nên 16OA . OB . OC=6\frac{1}{6}OA\,.\,OB\,.\,OC = 6

⇔16.∣−m2∣.∣−m3∣.∣− m∣=6⇔−m336=6\Leftrightarrow \frac{1}{6}.\left| { - \frac{m}{2}} \right|.\left| { - \frac{m}{3}} \right|.\left| { - \,m} \right| = 6 \Leftrightarrow - \frac{{{m^3}}}{{36}} = 6 (do m<0m < 0)

⇔m3=− 216⇔m=− 6\Leftrightarrow {m^3} = - \,216 \Leftrightarrow m = - \,6 (thỏa mãn).

Ta có: (P):2x+3y+z−6=0\left( P \right):2x + 3y + z - 6 = 0 ⇒d(O;(P))= ∣ 2.0+3.0+0−6 ∣ 22+32+12=614≈1,60\Rightarrow d\left( {O;\left( P \right)} \right) = \frac{{\,\left| {\,2.0 + 3.0 + 0 - 6\,} \right|\,}}{{\sqrt {{2^2} + {3^2} + {1^2}} }} = \frac{6}{{\sqrt {14} }} \approx 1{,}60.

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 5,14

Giả sử A(a;0;0),B(0;b;0),C(0;0;c)A\left( {a;0;0} \right),{\rm{ }}B\left( {0;b;0} \right),{\rm{ }}C\left( {0;0;c} \right) với a,b,c>0.a,b,c > 0.

Phương trình mặt phẳng (P):xa+yb+zc=1\left( P \right):\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1; OA+OB+OC=a+b+cOA + OB + OC = a + b + c

M(1;4;9)∈(P)⇒1a+4b+9c=1M\left( {1;4;9} \right) \in \left( P \right) \Rightarrow \frac{1}{a} + \frac{4}{b} + \frac{9}{c} = 1.

Áp dụng BĐT Bunhiacopxki:

(1a+4b+9c)(a+b+c)=((1a)2+(4b)2+(9c)2)((a)2+(b)2+(c)2)≥(1+2+3)2.\left( {\frac{1}{a} + \frac{4}{b} + \frac{9}{c}} \right)\left( {a + b + c} \right) = \left( {{{\left( {\sqrt {\frac{1}{a}} } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt {\frac{4}{b}} } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt {\frac{9}{c}} } \right)}^2}} \right)\left( {{{\left( {\sqrt a } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt b } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt c } \right)}^2}} \right) \ge {\left( {1 + 2 + 3} \right)^2}.

⇒a+b+c≥36.\Rightarrow a + b + c \ge 36.

Dấu “==” xảy ra khi Nên (P):x6+y12+z18=1.\left( P \right):\frac{x}{6} + \frac{y}{{12}} + \frac{z}{{18}} = 1.

Vậy d=367≈5,14d = \frac{{36}}{7} \approx 5{,}14.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 68

Gọi A,BA,B là giao điểm của mp (Q)\left( Q \right) với trục OxOx và OyOy, HH là hình chiếu vuông góc của OO lên ABAB.

Hình minh hoạ

Vì khoảng cách giữa hai mặt phẳng bằng 30m30m nên OH=30OH = 30

Theo giả thiết, ta có góc OAH^=380\widehat {OAH} = {38^0}, khi đó OA=OHsin⁡380=30sin⁡380OA = \frac{{OH}}{{\sin {{38}^0}}} = \frac{{30}}{{\sin {{38}^0}}}, xH=−OHcos⁡520=−30cos⁡520{x_H} = - OH\cos {52^0} = - 30\cos {52^0}, yH=−OHcos⁡380=−30cos⁡380{y_H} = - OH\cos {38^0} = - 30\cos {38^0}

Tọa độ điểm A(−30sin⁡380; 0 ; 0)A\left( { - \frac{{30}}{{\sin {{38}^0}}};\,0\,;\,0} \right), H(−30cos⁡520; −30cos⁡380;0)H\left( { - 30\cos {{52}^0};\, - 30\cos {{38}^0};0} \right) chọn VTPT n→=(1; cos⁡380cos⁡520 ; 0)\overrightarrow n = \left( {1;\,\frac{{\cos {{38}^0}}}{{\cos {{52}^0}}}\,;\,0} \right)

Mặt phẳng (Q)\left( Q \right) đi qua AA vuông góc OHOH nhận n→\overrightarrow n làm véc tơ pháp tuyến có phương trình

(x+30sin⁡380)+cos⁡380cos⁡520y=0⇔x+cos⁡380cos⁡520y+30sin⁡380=0\left( {x + \frac{{30}}{{\sin {{38}^0}}}} \right) + \frac{{\cos {{38}^0}}}{{\cos {{52}^0}}}y = 0 \Leftrightarrow x + \frac{{\cos {{38}^0}}}{{\cos {{52}^0}}}y + \frac{{30}}{{\sin {{38}^0}}} = 0

Vậy m+n=68m + n = 68.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: -10

Gắn hình chóp cụt vào hệ trục OxyzOxyz, ta có:

O(0;0;0),A(100;0;0),G(100;60;0),D(0;60;0),B(10;10;8)O(0;0;0),A(100;0;0),G(100;60;0),D(0;60;0),B(10;10;8)

Do OA→=(100;0;0),OB→=(10;10;8)\overrightarrow {OA} = (100;0;0),\overrightarrow {OB} = (10;10;8) nên n⃗=[OA→,OB→]=(0;−100;1000)\vec n = [\overrightarrow {OA} ,\overrightarrow {OB} ] = (0; - 100;1000).

Suy ra mặt phẳng (OACB)\left( {OACB} \right) có vectơ pháp tuyến là n1 →=(0;1;−10)\overrightarrow {{n_1}\,} = \left( {0;1; - 10} \right).

Phương trình tổng quát của mặt phẳng (OACB)\left( {OACB} \right) là y−10z=0y - 10z = 0.

Do đó a=0, c=−10, d=0a = 0,\,c = - 10,\,d = 0. Vậy a+c+d=0−10+0=−10a + c + d = 0 - 10 + 0 = - 10.