TopStudy

Toán · Lớp 12

(Trả lời ngắn) 29 bài tập Phương trình đường thẳng trong không gian (có lời giải)

29 câu · 44 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. Tự luận

Câu 1

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho hai đường thẳng: d1:x1=y−2=z−11{d_1}:\frac{x}{1} = \frac{y}{{ - 2}} = \frac{{z - 1}}{1}, d2:x−12=y+11=z−11{d_2}:\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y + 1}}{1} = \frac{{z - 1}}{1}. Tìm tọa độ giao điểm của d1{d_1} và d2{d_2}.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án: (−15;25;45)\left( { - \frac{1}{5};\frac{2}{5};\frac{4}{5}} \right)

Giao điểm của d1{d_1} và d2{d_2} là nghiệm của hệ: {x1=y−2=z−11x−12=y+11=z−11⇔{−2x−y=0x−z=−1x−2y=3x−2z=−1⇔{x=−15y=25z=45\left\{ \begin{array}{l}\frac{x}{1} = \frac{y}{{ - 2}} = \frac{{z - 1}}{1}\\\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y + 1}}{1} = \frac{{z - 1}}{1}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 2x - y = 0\\x - z = - 1\\x - 2y = 3\\x - 2z = - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - \frac{1}{5}\\y = \frac{2}{5}\\z = \frac{4}{5}\end{array} \right.

Câu 2

1 điểm
Trong không gian với hệ trục tọa độOxyzOxyz, cho điểm H(2;1;2)H\left( {2;1;2} \right), HH là hình chiếu vuông góc của gốc tọa độ OO xuống mặt phẳng(P)\left( P \right). Tính số đo góc giữa mặt (P)\left( P \right) và mặt phẳng (Q):x+y−11=0\left( Q \right):x + y - 11 = 0.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án: 45o^{o}

(P)\left( P \right)qua O và nhận OH→=(2;1;2)\overrightarrow {OH} = \left( {2;1;2} \right)làm VTPT

(Q):x−y−11=0\left( Q \right):x - y - 11 = 0 có VTPT n→=(1;1;0)\overrightarrow n = \left( {1;1;0} \right)

Ta có cos⁡((P),(Q)^)=∣OH→.n→∣OH.∣n→∣=12⇒((P),(Q))^=450\cos (\widehat{(P),(Q)})=\frac{|\overrightarrow{OH}.\overrightarrow{n}|}{OH.|\overrightarrow{n}|}=\frac{1}{\sqrt{2}}\Rightarrow \widehat{((P),(Q))}={45}^{0}

Câu 3

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho mặt phẳng (P)(P)có phương trình x−2y+2z−5=0x - 2y + 2z - 5 = 0. Xét mặt phẳng (Q):x+(2m−1)z+7=0(Q):x + (2m - 1)z + 7 = 0, với mmlà tham số thực. Tìm tất cả giá trị của mm để (P)(P) tạo với (Q)(Q) góc π4\frac{\pi }{4}.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án: [m=1m=4\left[ \begin{array}{l}m = 1\\m = 4\end{array} \right.

Mặt phẳng (P)(P), (Q)(Q) có vectơ pháp tuyến lần lượt lànp→=(1;−2;2)\overrightarrow {{n_p}} = \left( {1; - 2;2} \right), nQ→=(1;0;2m−1)\overrightarrow {{n_Q}} = \left( {1;0;2m - 1} \right)

Vì (P)(P) tạo với (Q)(Q) góc π4\frac{\pi }{4} nên

cosπ4=∣cos(np→;nQ→)∣⇔12=∣1+2(2m−1)∣3.1+(2m−1)2 ⇔2(4m−1)2=9(4m2−4m+2) ⇔4m2−20m+16=0 ⇔[m=1m=4.\begin{matrix}\text{cos}\frac{π}{4}=|\text{cos}(\overrightarrow{{n}_{p}};\overrightarrow{{n}_{Q}})|\Leftrightarrow \frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{|1+2(2m-1)|}{3.\sqrt{1+{(2m-1)}^{2}}} \\ \ \Leftrightarrow 2{(4m-1)}^{2}=9(4{m}^{2}-4m+2) \\ \ \Leftrightarrow 4{m}^{2}-20m+16=0 \\ \ \Leftrightarrow [\begin{matrix}m=1 \\ m=4\end{matrix}.\end{matrix}

Câu 4

1 điểm
Trong không gian với hệ trục tọa độ OxyzOxyz, lập phương trình tham số của đường thẳng dd đi qua gốc tọa độ OO và có vectơ chỉ phương u→=(1 ;3 ;2)\overrightarrow u = \left( {1\,;3\,;2} \right).
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án: d:{x=ty=3tz=2td:\left\{ \begin{array}{l}x = t\\y = 3t\\z = 2t\end{array} \right.

Đường thẳng dd đi qua gốc tọa độ O(0 ; 0 ; 0)O\left( {0\,;\,0\,;\,0} \right) và nhận vectơ u→=(1 ;3 ;2)\overrightarrow u = \left( {1\,;3\,;2} \right) làm vectơ chỉ phương có phương trình tham số là d:{x=ty=3tz=2td:\left\{ \begin{array}{l}x = t\\y = 3t\\z = 2t\end{array} \right..

Câu 5

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho ba điểm A(1 ; 0 ; 1)A\left( {1\,;\,0\,;\,1} \right), B(1 ; 1 ; 0)B\left( {1\,;\,1\,;\,0} \right) và C(3 ; 4 ; −1)C\left( {3\,;\,4\,;\, - 1} \right). Lập phương trình đường thẳng đi qua AA và song song với BCBC.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án: x−12=y3=z−1−1\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{3} = \frac{{z - 1}}{{ - 1}}

Đường thẳng dd đi qua AA và song song với BCBC nhận BC→=(2 ; 3 ; −1)\overrightarrow {BC} = \left( {2\,;\,3\,;\, - 1} \right) làm một véc tơ chỉ phương.

Phương trình của đường thẳng dd: x−12=y3=z−1−1\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{3} = \frac{{z - 1}}{{ - 1}}.

Câu 6

1 điểm
Trong không gian với hệ tọa độ OxyzOxyz, cho hai điểm A(1;−2;−3)A\left( {1; - 2; - 3} \right); B(−1;4;1)B\left( { - 1;4;1} \right) và đường thẳng d:x+21=y−2−1=z+32d:\frac{{x + 2}}{1} = \frac{{y - 2}}{{ - 1}} = \frac{{z + 3}}{2}. Lập phương trình của đường thẳng đi qua trung điểm của đoạn ABAB và song song với dd?
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Trong không gian với hệ toạ độ OxyzOxyz, cho điểm A(1;−2;3)A\left( {1; - 2;3} \right) và hai mặt phẳng (P):x+y+z+1=0\left( P \right):{\rm{ }}x + y + z + 1 = 0, (Q):x−y+z−2=0\left( Q \right):{\rm{ }}x - y + z - 2 = 0. Lập phương trình đường thẳng đi qua AA, song song với (P)\left( P \right) và (Q)\left( Q \right)?
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho điểm M(2;1;−2)M\left( {2;1; - 2} \right)và mặt phẳng (P):3x+2y−z+1=0.\left( P \right):3x + 2y - z + 1 = 0. Lập phương trình đường thẳng đi qua M và vuông góc với (P)\left( P \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho ba điểm B(1; 1; 2), C(1; -1; 0) và D(0; 0; 1). Lập phương trình đường thẳng đi qua BB và vuông góc với mặt phẳng (BCD)\left( {BCD} \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Trong không gian Oxyz,Oxyz, cho các điểm A(1;0;2),B(1;2;1),C(3;2;0)A\left( {1;0;2} \right),B\left( {1;2;1} \right),C\left( {3;2;0} \right) và D(1;1;3).D\left( {1;1;3} \right). Lập phương trình đường thẳng đi qua A và vuông góc với mặt phẳng (BCD)\left( {BCD} \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Trong không gian Oxyz,Oxyz, lập hương trình đường thẳng Δ\Delta là giao của hai mặt phẳng x+z−5=0x + z - 5 = 0 và x−2y−z+3=0x - 2y - z + 3 = 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Trong không gian với hệ tọa độ OxyzOxyz, cho tam giác ABCABC có A(−1;3;2),  B(2;0;5),  C(0;−2;1)A\left( { - 1;3;2} \right),\,\,B\left( {2;0;5} \right),\,\,C\left( {0; - 2;1} \right). Viết phương trình đường trung tuyến AMAM của tam giác ABCABC.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Trong không gian Oxyz, cho điểm M(2; -2; 3) và đường thẳng : d:x−13=y+22=z−3−1d:\frac{x-1}{3}=\frac{y+2}{2}=\frac{z-3}{-1}. Lập phương trình mặt phẳng đi qua điểm M và vuông góc với đường thẳng d.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Trong không gian Oxyz, lập phương trình mặt phẳng đi qua điểm A(0; 1; 0) và chứa đường thẳng (Δ):x−21=y−1−1=z−31(\Delta ):\frac{x-2}{1}=\frac{y-1}{-1}=\frac{z-3}{1}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm A(-1; 3; 2) và đường thẳng d có phương trình {x=1−4ty=tz=2+t\{\begin{matrix}\begin{matrix}x=1-4t \\ y=t\end{matrix} \\ z=2+t\end{matrix}. Lập phương trình mặt phẳng (P) chứa điểm A và vuông góc đường thẳng d.
Xem đáp án và lời giải

Câu 16

1 điểm
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình mặt phẳng (P)\left( P \right) song song và cách đều hai đường thẳng d1:x−2−1=y1=z1(P):2y−2z+1=0{d_1}:\frac{{x - 2}}{{ - 1}} = \frac{y}{1} = \frac{z}{1}\left( P \right):2y - 2z + 1 = 0 và d2:x2=y−1−1=z−2−1{d_2}:\frac{x}{2} = \frac{{y - 1}}{{ - 1}} = \frac{{z - 2}}{{ - 1}}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, phương trình mặt phẳng chứa hai đường thẳng: (d):{x=t+2y=3t−1z=2t+1\left( d \right):\left\{ \begin{array}{l}x = t + 2\\y = 3t - 1\\z = 2t + 1\end{array} \right. và (Δ):{x=m+3y=3m−2z=2m+1\left( \Delta \right):\left\{ \begin{array}{l}x = m + 3\\y = 3m - 2\\z = 2m + 1\end{array} \right. có dạng x+ay+bz+c=0x + ay + bz + c = 0. Tính P=a+2b+3cP = a + 2b + 3c.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho hai đường thẳng d:x−1−2=y+21=z−43d:\frac{{x - 1}}{{ - 2}} = \frac{{y + 2}}{1} = \frac{{z - 4}}{3} và d′:{x=−1+ty=−tz=−2+3td':\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = - 1 + t}\\{y = - t}\\{z = - 2 + 3t}\end{array}} \right.cắt nhau. Lập phương trình mặt phẳng chứa dd và d′d'.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,Oxyz, cho hai điểm A(3;1;7), B(5;5;1)A\left( {3;1;7} \right),\,B\left( {5;5;1} \right) và mặt phẳng (P): 2x−y−z+4=0\left( P \right):\,2x - y - z + 4 = 0. Điểm MM thuộc (P)\left( P \right) sao cho MA=MB=35.MA = MB = \sqrt {35} . Biết MM có hoành độ nguyên, tính OMOM.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyzcho ba đường thẳng d:x1=y1=z+1−2,d:\frac{x}{1} = \frac{y}{1} = \frac{{z + 1}}{{ - 2}},Δ1:x−32=y1=z−11,{\Delta _1}:\frac{{x - 3}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z - 1}}{1},Δ2:x−11=y−22=z1{\Delta _2}:\frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{z}{1}. Đường thẳng Δ\Deltavuông góc với dd đồng thời cắt Δ1,Δ2{\Delta _1},{\Delta _2} tương ứng tại H,KH,K sao cho độ dài HKHK nhỏ nhất. Biết rằng Δ\Delta có một vectơ chỉ phương u→(h;k;1).\overrightarrow u \left( {h;k;1} \right). Tính giá trị h−kh - k.
Xem đáp án và lời giải

Câu 21

1 điểm
Trong không gian OxyzOxyz, cho hai điểm A(3 ; 1 ; 2)A\left( {3\,;\,1\,;\,2} \right), B(−3 ; −1 ; 0)B\left( { - 3\,;\, - 1\,;\,0} \right) và mặt phẳng (P):x+y+3z−14=0\left( P \right):x + y + 3z - 14 = 0. Điểm MM thuộc mặt phẳng (P)\left( P \right) sao cho ΔMAB\Delta MAB vuông tại MM. Tính khoảng cách từ điểm MM đến mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Trong không gian với hệ tọa độ OxyzOxyz cho đường thẳng d:x−52=y+72=z−12−1d:\frac{{x - 5}}{2} = \frac{{y + 7}}{2} = \frac{{z - 12}}{{ - 1}} và mặt phẳng (α):x+2y−3z−3=0\left( \alpha \right):x + 2y - 3z - 3 = 0. Gọi MM là giao điểm của dd và (α)\left( \alpha \right), AA thuộc dd sao cho AM=14AM = \sqrt {14}. Tính khoảng cách từ AAđến mặt phẳng (α)\left( \alpha \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm

Cho hình lập phương ABCD.A′B′C′D′ABCD.A'B'C'D' có tâm OO. Gọi II là tâm của hình vuông A′B′C′D′A'B'C'D' và điểm MM thuộc đoạn OIOI sao cho MO=2MIMO = 2MI (tham khảo hình vẽ). Tính sin của góc tạo bởi hai mặt phẳng (MC′D′)\left( {MC'D'} \right) và (MAB)\left( {MAB} \right).

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ABC.A'B'C'có đáy ABCABC là tam giác vuông tại AA, AB=aAB = a,AC=a3AC = a\sqrt 3. Hình chiếu vuông góc của A′A' lên mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) là trung điểm HH của BCBC, A′H=a5A'H = a\sqrt 5. Gọi φ\varphi là góc giữa hai đường thẳng A′BA'B và B′CB'C. Tính cos⁡φ\cos \varphi.
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A′B′C′D′ABCD.A'B'C'D', có AB=a, AD=a2,AB = a,\,AD = a\sqrt 2 ,góc giữa A′CA'Cvà mặt phẳng (ABCD)\left( {ABCD} \right) bằng 30∘30^\circ. Gọi HHlà hình chiếu vuông góc của AAtrên A′BA'Bvà KK là hình chiếu vuông góc của AA trên A′D.A'D. Tính góc giữa hai mặt phẳng(AHK)\left( {AHK} \right) và (ABB′A′)\left( {ABB'A'} \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 26

1 điểm
Cho hình lăng trụ đứng ABC.A′B′C′ABC.A'B'C'có AB=AC=a,BAC=120∘AB = AC = a,{\rm{ }}BAC = 120^\circ. Gọi M,NM,{\rm{ }}Nlần lượt là trung điểm của B′C′B'C'và CC′CC'. Biết thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′ABC.A'B'C'bằng 3a34\frac{{\sqrt 3 {a^3}}}{4}. Gọi α\alphalà góc giữa mặt phẳng (AMN)\left( {AMN} \right)và mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right), tính cos⁡α\cos \alpha.
Xem đáp án và lời giải

Câu 27

1 điểm
Cho hình chóp S.ABCS.ABC có đáy ABCABC là tam giác vuông cân tại BB, AC=2aAC = 2a, tam giác SABSAB và tam giác SCBSCB lần lượt vuông tại AA, CC. Khoảng cách từ SS đến mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) bằng 2a2a. Tính côsin của góc giữa hai mặt phẳng (SAB)\left( {SAB} \right) và (SCB)\left( {SCB} \right),
Xem đáp án và lời giải

Câu 28

1 điểm
Cho hình lăng trụ đứng ABC.A′B′C′ABC.A'B'C' có đáy là tam giác cân đỉnh AA. Biết BC=a3BC = a\sqrt 3 và ABC^=30o\widehat{ABC}={30}^{o}, cạnh bên AA′=aAA' = a. Gọi MM là điểm thỏa mãn 2CM→=3CC′→2\overrightarrow {CM} = 3\overrightarrow {CC'}. Gọi α\alpha là góc tạo bởi hai mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) và (AB′M)\left( {AB'M} \right), khi đó tính sin⁡α\sin \alpha.
Xem đáp án và lời giải

Câu 29

1 điểm
Cho khối tứ diện ABCDABCD có BC=3BC = 3, CD=4CD = 4, ABC^=ADC^=BCD^=900\widehat{ABC}=\widehat{ADC}=\widehat{BCD}={90}^{0}. Góc giữa đường thẳng ADAD và BCBC bằng 600{60}^{0}. Tính côsin góc giữa hai phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) và (ACD)\left( {ACD} \right) .
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Phương trình đường thẳng trong không gian · Các bộ sách Toán Lớp 12