Đề kiểm tra Toán 12 Kết nối tri thức Chương 5 có đáp án - Đề 2

Trong không gian tọa độ $Oxyz$ với mặt phẳng $\left( {Oxy} \right)$ trùng với mặt đất với đơn vị trên mỗi trục là km, một hệ thống phòng không được đặt tại $O$. Hệ thống phòng không được trạng bị Radar có thể phát hiện vật thể lạ trong phạm vị $400\,{\rm{km}}$. Một vật thể (coi như một hạt) bay với tốc độ không đổi trên một đường thẳng, người quan sát Radar phát hiện vật thể di chuyển từ $A\left( {320;148;45} \right)$ đến $B\left( {280;133;40} \right)$ trong khoảng thời gian $10$ giây.

a) Vectơ dịch chuyển của vật thể trên mỗi đơn vị thời gian được gọi là vectơ vận tốc của vật thể. Khi đó vectơ vận tốc của vật thể có tọa độ $\overrightarrow v = \left( {4;1{,}5;0{,}5} \right)$ (đơn vị giây).

b) Đường thẳng $AB$ có phương trình $\left\{ \begin{array}{l}x = 320 - 40t\\y = 148 - 15t\\z = 45 - 5t\end{array} \right.$.

c) Khoảng thời gian từ khi vật thể ở A đến khi rơi xuống mặt đất là $90$ giây.

d) Vị trí đầu tiên vật thể đi vào vùng quan sát của Radar có cao độ bằng $48{,}25$(kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).

Trong không gian $Oxyz$, cho mặt cầu $\left( S \right)$ có phương trình ${\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z + 3} \right)^2} = 14$ và điểm $M\left( { - 1;\, - 3;\, - 2} \right)$.

a) Mặt cầu $\left( S \right)$ có tâm là $I\left( { - 1;\, - 2;\, - 3} \right)$.

b) Khoảng cách từ tâm $I$ đến điểm $M$ là $IM = 2$.

c) Điểm $M$ nằm trong mặt cầu $\left( S \right)$.

d) Gọi $\left( P \right)$ là mặt phẳng đi qua $M$ và cắt mặt cầu $\left( S \right)$ theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính nhỏ nhất. Khi đó phương trình mặt phẳng $\left( P \right)$ là $y - z + 5 = 0$.

Trong không gian $Oxyz$, một cabin cáp treo ở Bà Nà Hill xuất phát từ điểm $A\left( { - 2;1;5} \right)$ và chuyển động đều theo đường cáp có vectơ chỉ phương là $\vec u\left( {0; - 2;6} \right)$ với tốc độ là $4\,{\rm{m/s}}$ (đơn vị trên mỗi trục toạ độ là mét). Sau $5$ giây kể từ lúc xuất phát, cabin đến điểm $M$. Gọi tọa độ $M\left( {a;b;c} \right)$. Tính $a + 3b + c$.

Một công ty xây dựng một hệ thống giám sát môi trường tại khu công nghiệp. Hai cảm biến không dây được đặt tại hai vị trí $A,\,B$ trong không gian 3 chiều để thu thập dữ liệu không khí. Để đảm bảo tín hiệu truyền giữa hai cảm biến ổn định, công ty thiết kế một bóng bảo vệ tín hiệu hình cầu di động nhưng luôn đi qua cả hai cảm biến $A$ và $B$. Bóng này cần tiếp xúc với mặt đất để đảm bảo tính ổn định. Giả sử trong không gian với hệ toạ độ $Oxyz$, toạ độ các điểm là $A\left( {3;5; - 2} \right)$, $B\left( { - 1;3;2} \right)$ và mặt đất được mô tả bằng mặt phẳng $\left( P \right):2x + y - 2z + 9 = 0.$ Trong quá trình mô phỏng, điểm tiếp xúc giữa bóng bảo vệ và mặt đất (gọi là $C$) thay đổi. Kỹ sư cần xác định khoảng cách từ gốc tọa độ $O\left( {0;0;0} \right)$ đến điểm tiếp xúc $C$ để đánh giá mức độ ảnh hưởng từ vị trí đặt thiết bị. Gọi ${m_1}$ là giá trị lớn nhất và ${m_2}$ là giá trị nhỏ nhất của độ dài $OC.$ Tính giá trị ${m_1}^2 + {m_2}^2.$