Học Tốt Phương pháp

Chuyên đề phương pháp tọa độ trong không gian oxyz – nguyễn trọng

Tên tài liệu: Trắc nghiệm và tự luận phương pháp tọa độ trong không gian Oxyz Tác giả: Nguyễn Quốc Thịnh Nội dung chính: Tài liệu ôn thi THPT Quốc gia môn Toán, Chuyên đề Oxyz Năm phát hành: 2017 Số trang: 223 Giới thiệu sơ lược: Nội dung cuốn tài liệu bám sát nội dung kiến thức trong cấu trúc ĐỀ MINH HỌA của Bộ GD&ĐT và SGK Hình học 12 Cơ bản.

Tải file miễn phí tại đây.

- Nên mua để ủng hộ tác giả nhé.

- Xem thêm tại www.HLT.vn

[1]

MỤC LỤC

BÀI 1: HỆ TRỤC TỌA ĐỘ OXYZ ... 1

►DẠNG 1: TỌA ĐỘ CỦA VECTƠ VÀ CÁC TÍNH CHẤT... 2

►DẠNG 2: TÌM TỌA ĐỘ ĐIỂM ... 4

►DẠNG 2: TÍCH VƠ HƯỚNG, TÍCH CĨ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ – CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ... 7

BÀI 2: PHƯƠNG TRÌNH MẶT CẦU ... 10

►DẠNG 1. XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ TÂM VÀ BÁN KÍNH MẶT CẦU. NHẬN BIẾT PT MẶT CẦU 10 ►DẠNG 2. LẬP PHƯƠNG TRÌNH MẶT CẦU KHI BIẾT MỘT SỐ YẾU TỐ CHO TRƯỚC ... 12

BÀI 3: PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG ... 17

► DẠNG 1: TÌM MỘT VTPT CỦA MẶT PHẲNG ... 17

►DẠNG 2: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG ... 19

► DẠNG 3: ĐIỂM THUỘC MẶT PHẲNG ... 22

BÀI 4: PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG ... 25

►DẠNG 1: TÌM MỘT VTCP CỦA ĐƯỜNG THẲNG ... 25

►DẠNG 2: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH CỦA ĐƯỜNG THẲNG ... 27

►DẠNG 3: TÌM ĐIỂM THUỘC ĐƯỜNG THẲNG VÀ GIAO ĐIỂM CỦA ĐT VÀ MẶT PHẲNG 32
BÀI 5. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI TỔNG HỢP ... 35

►DẠNG 1. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI GIỮA 2 MẶT PHẲNG ... 35

►DẠNG 2. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI GIỮA MẶT PHẲNG VÀ ĐƯỜNG THẲNG... 37

►DẠNG 3. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI GIỮA ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG THẲNG ... 40

►DẠNG 4. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI MẶT CẦU VÀ MẶT PHẲNG ... 42

► DẠNG 5. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI MẶT CẦU VÀ ĐƯỜNG THẲNG ... 45

BÀI 6: KHOẢNG CÁCH TỔNG HỢP ... 49

►DẠNG 1. KHOẢNG CÁCH GIỮA HAI ĐIỂM ... 49

►DẠNG 2. KHOẢNG CÁCH TỪ ĐIỂM ĐẾN MẶT PHẲNG, KHOẢNG CÁCH GIỮA HAI MẶT PHẲNG SONG SONG, KHOẢNG CÁCH GIỮA MỘT ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG VỚI MẶT PHẲNG TỚI MẶT PHẲNG. ... 51

►DẠNG 3. KHOẢNG CÁCH TỪ ĐIỂM ĐẾN ĐƯỜNG THẲNG ... 54

[2]

BÀI 1: HỆ TRỤC TỌA ĐỘ OXYZ

►DẠNG 1: TỌA ĐỘ CỦA VECTƠ VÀ CÁC TÍNH CHẤT PHƯƠNG PHÁP:

. Định nghĩa: a=a1.i +a2.j+a3.k  =a

[

a1;a2;a . 3

]

. Tính chất: Cho a=

[

a a a1; 2; 3

]

;b =

[

b b b . 1; ;2 3

]

•

1 12 23 3

==  =

 =

a b

a b a b

a b

• a b =

[

a1b a1; 2b a2; 3b . 3

]

• ka=

[

ka ka ka1; 2; 3

]

, k .

• 0=[0;0;0], i =

[

1;0;0 ,

]

j =

[

0;1;0 ,

]

k =

[

0;0;1

]

.
• a cùng phương b  k :a=kb

[

b0

]

.
 1 2 3

[

]

1 2 31 2 3

, , 0

= =a 

a a

b b b

b b b

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong khơng gian Oxyz , cho a=

[

1; 2; 3−

]

; b= −

[

2; 2;0

]

. Tọa độ vectơ c=2a−3b là

A. c=

[

4; 1; 3− −

]

. B. c=

[

8; 2; 6− −

]

. C. c=

[

2;1;3

]

. D. c= −

[

2; 4;3

]

. Lời giải

Chọn B

Ta có:

[

]

[

]

2 2; 4; 63 6; 6; 0

 = −



= −

Suy ra c=2a−3b =

[

2 6; 4 6; 6 0+ − − −

]

[

8; 2; 6

]

 =c − − .

Ví dụ 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai vectơ a=

[

2; 5;3−

]

, b =

[

0; 2; 1−

]

. Tọa độ vectơ x thỏa mãn 2 +a x=b là

[

−4; 2;−7

]

. B.

[

−4; 2; 3

]

. C.

[

−4; 12; −7

]

. D.

[

−4; 12; −3

]

. Lời giải

Chọn C

Ta có 2a+ =  = −x b x b 2a

Ta có:

[

]

[

]

2 4; 10;
0; 2; 1

6



= −

=

−

[3]

Suy ra x= −b 2a=

[

0 4; 2 10; 1 6− + − −

]

[

4;12; 7

]

 = −x − .

Ví dụ 3. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz , cho các vectơ a=

[

3; 2;1−

]

, b = −

[

1;1; 2−

]

[

2;1; 3

]

= −

c , u=

[

11; 6;5−

]

. Mệnh đề nào sau đây đúng?

A. u=3a−2b c . + B. u=2a+ +3b c . C. u=2a− +3b c . D. u=3a−2b−2c .

Lời giải
Giả sử u=xa+yb+zc

Ta có hệ phương trình: 3 2 11

2 6

2 3 5− + =

− + + = −

 − − =

x y z

Giải hệ ta được:2

xyz

= = − =Vậy u=2a− +3b c.

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 1. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho a= − +i 2j−3k . Tọa độ của vectơ a là

[

−1; 2; 3−

]

. B.

[

2; 3; 1− −

]

. C.

[

2; 1; 3− −

]

. D.

[

−3; 2; 1−

]

. Câu 2. Câu nào sau đây sai?

A. 3 1 3;1;1

2 2

 

= − + +  = − 

 

a i j k a . B. 1 5 1; 0; 5

2 2

 

= −  = − 

 

a i j a .

C. a= −2i 3j =a

[

2; 3;0−

]

. D. 2 3 3; ;12

5 5

 

= + −  = − 

 

a j k i a .

Câu 3. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai véc tơ u= −

[

1;3; 2−

]

và v=

[

2;5; 1−

]

. Tìm tọa độ của vectơ a=2u−3v

A. a= −

[

8;9; 1−

]

. B. a= − −

[

8; 9;1

]

. C. a=

[

8; 9; 1− −

]

. D. a= − − −

[

8; 9; 1

]

.Câu 4. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai vectơ u= − −2j 3k và u= +i 2k , khi đó tọa độ

của u v đối với hệ tọa độ Oxyz là:+

[

1; 2; 1− −

]

. B.

[

1; 0;1

]

. C.

[

1; 2; 2

]

. D.

[

−1; 0; 2

]

Câu 5. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai vectơ , a=[2; 3;1]− và b= −[ 1;0; 4]. Tìm tọa độ vectơ u= − +2a 3b .

A. u= −[ 7;6; 10]− . B. u= − −[ 7; 6;10]. C. u=[7;6;10]. D. u= −[ 7;6;10].
Câu 6. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho 3 vecto a=

[

5; 4; 1−

]

;b=

[

2; 5;3−

]

và c thỏa mãn

hệ thức c =2a−3 .b Tìm tọa độ ?c

[4]

Câu 7. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba vectơ a=

[

1; 2;3

]

, b=

[

2; 2; 1−

]

, c=

[

4;0; 4−

]

. Tọa độ vectơ d= − +a b 2c là

A. d = −

[

7;0; 4−

]

. B. d = −

[

7;0; 4

]

. C. d =

[

7;0; 4−

]

. D. d =

[

7;0; 4

]

.
Câu 8. Trong không gian Oxyz , cho a=

[

1; 2; 3−

]

, b= − −

[

2; 4;6

]

. Khẳng định nào sau đây là đúng?

A. a=2b . B. b= −2a . C. a= −2b . D. b=2a .

Câu 9. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , để hai véctơ a=

[

m; 2;3

]

và b=

[

1; ; 2n

]

cùng phương thì m n bằng:+

A. 11

6 . B.

6 . C.

6 . D. 2.

Câu 10. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho các vec tơ a=

[

2;1;1

]

, b=

[

3; 1; 2−

]

. Tọa độ của vec tơ c thỏa mãn biểu thức 2b a− +3c=0 là:

A. 3;1; 5

2 2

− − 

 

 . B.

1 5

; 2;

2 2

− − − 

 

 . C.

7 5

; 2;

2 2

− − 

 

 . D.

7;1; 12− − 

 

 .

►DẠNG 2: TÌM TỌA ĐỘ ĐIỂM

. Định nghĩa: M x y z[ ; ; ]OM = x i. +y j. +z k [x: hoành độ, y: tung độ, z: cao độ] .. Chú ý:

•M

[

Oxy

]

 =z 0;M

[

Oyz

]

 =x 0;M

[

Oxz

]

 =y 0•MOx = =y z 0;MOy = =x z 0;MOz = =x y 0. . Tính chất: Cho A x[ A; yA; zA], B x[ B; yB; zB]

• AB=[xB −xA;yB−yA;zB−zA]

• 2 2 2

[ ] [ ] [ ]

= B− A + B− A + B− A

AB x x y y z z

• Toạ độ trung điểm M của đoạn thẳng AB: ; ;

2 2 2

+ + +

 

 

 

A B A B A B

x x y y z z

• Toạ độ trọng tâm G của tam giác ABC :

• ; ;

3 3 3

+ + + + + +

 

 

 

A B C A B C A B C

x x x y y y z z z

• Toạ độ trọng tâm G của tứ diện ABCD :

• ; ;

4 4 4

+ + + + + + + + +

 

 

 

A B C D A B C D A B C C

x x x x y y y y z z z z

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong khơng gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho điểm A

[

1; 3; 2 ,−

] [

B 0;1; 1−

]

và C

[

5; 1; 2−

]

. Tọa độ là trọng tâm G của tam giác ABC là

[5]

Lời giải Chọn A

G là trọng tâm tam giác ABC nên: 1 0 5

3 3

3 1 11

3 3

2 1 21

3 3

A B C

x x x

y y y

z z

+ + + +

= =



+ + − + −

= = −

+ + =

 = =

= =



−
Vậy G

[

2; 1;1−

]

Ví dụ 2. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz , cho 3 điểm A

[

1; 0; 2 ,−

] [

B 2;1; 1 ,−

] [

C 1; 3;3−

]

và điểm

M thỏa mãn hệ thức AM =2AB+3BC . Tìm tọa độ điểm M .

[

0; 5; 6− −

]

. B.

[

0; 5; 2−

]

. C.

[

0; 10;12−

]

.. D.

[

0; 5; 4−

]

. Lời giải

Chọn C

Ta có: AB=

[

1;1;1

]

2AB=

[

2; 2; 2

]

[

1; 4; 4

]

[

3; 12;12

]

BC = − −  BC= − −

[

]

2AB 3BC 1; 10;14

 + = − − .

Gọi M x y z

[

; ;

]

AM =

[

x−1; ;y z+ 2

]

1 1 0

2 3 10 10

2 14 12

x x

AM AB BC y y

z z

− = − =

 

 

= +  = −  = − + =  =

 

Vậy M

[

0; 10;12−

]

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 11. Trong không gian Oxyz , cho điểm M

[

1; 2;3

]

. Tìm tọa độ hình chiếu M lên trục Ox .
A.

[

2; 0; 0

]

. B.

[

1; 0; 0

]

. C.

[

3; 0; 0

]

. D.

[

0; 2;3

]

Câu 12. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm M

[

1; 2;3

]

. Tìm tọa độ điểm N đối xứng với
điểm M qua mặt phẳng

[

Oxy

]

A. N

[

− − −1; 2; 3

]

. B. N

[

1; 2; 0

]

. C. N

[

− −1; 2;3

]

. D. N

[

1; 2; 3−

]

.
Câu 13. Trong không gian với hệ tọa độ Oxy , cho hai điểm A

[

1;1; 0

]

, B

[

0;3;3

]

. Khi đó

A. AB= −

[

1; 2;3

]

. B. AB=

[

1; 2;3

]

. C. AB= −

[

1; 4;3

]

. D. AB=

[

0;3;0

]

.
Câu 14. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho A

[

1; 2; 0

]

; B

[

3; 1;1−

]

và C

[

1;1;1

]

. Tính tọa độ

trọng tâm G của tam giác ABC . A. 5 2 2; ;

3 3 3

 

 

 

G . B. 5 2 2; ;

3 3 3

− 

 

 

G . C. 5; 2 2;

3 3 3

 − 

 

 

G . D. 5; 2; 2

3 3 3

 − − 

 

 

[6]

Câu 15. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm [1;0; 2]A − , [2;1; 1]B − . Tìm độ dài của đoạn

thẳng AB?

A. 2 . B. 18. C. 2 7. D. 3.

Câu 16. Trong không gian với hệ tọa độ

[

O i j k; , ,

]

,cho hai điểm ,A B thỏa mãn OA=2i − +j k và

3= + −

OB i j k . Tìm tọa độ trung điểm M của đoạn AB.

A. 1; 1; 22

− − 

 

 

M . B. 3; 0; 1

 − 

 

 

M . C. M

[

3; 0; −2

]

. D. 1; 1; 22

 − 

 

 

M .

Câu 17. Trong hệ trục tọa độ Oxyz , cho hai điểm là A

[

1;3; 1−

]

, B

[

3; 1;5−

]

. Tìm tọa độ của điểm M

thỏa mãn hệ thức MA=3MB .

A. 5 13; ;13 3

 

 

 

M . B. 7 1; ;3

3 3

 

 

 

M . C. 7 1; ;3

3 3

 

 

 

M . D. M

[

4; 3;8−

]

Câu 18. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho bốn điểm A

[

1; 0; 2

]

, B

[

−2;1;3

]

, C

[

3; 2; 4

]

[

6;9; 5−

]

D . Hãy tìm tọa độ trọng tâm của tứ diện ABCD .

[

2;3; 1−

]

. B.

[

2; 3;1−

]

. C.

[

2;3;1

]

. D.

[

−2;3;1

]

Câu 19. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho ba điểm A

[

1; 2; 1 ,−

] [

B 2; 1;3 ,−

] [

C −3;5;1

]

. Tọa độ điểm D sao cho tứ giác ABCD là hình bình hành là

A. D

[

−4;8; 5−

]

. B. D

[

−2; 2;5

]

. C. D

[

−4;8; 3−

]

. D. D

[

−2;8; 3−

]

.
Câu 20. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho OM =

[

1;5; 2

]

, ON =

[

3;7; 4−

]

. Gọi P là điểm đối

xứng với M qua N . Tìm tọa độ điểm P.

A. P

[

5;9; 10−

]

. B. P

[

7;9; 10−

]

. C. P

[

5;9; 3−

]

. D. P

[

2; 6; 1−

]

Câu 21. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm M

[

0;1; 2 ,

] [

N 7;3; 2 ,

] [

P − −5; 3; 2

]

. Tìm tọa độ điểm Q thỏa mãn MN =QP .

A. Q

[

12;5; 2

]

. B. Q

[

−12;5; 2

]

. C. Q

[

−12; 5; 2−

]

. D. Q

[

− −2; 1; 2

]

.
Câu 22. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho tam giác ABC cóA

[

1; 2; 1−

]

, B

[

3; 0;3

]

. Tìm tọa độ

điểm C sao cho G

[

2; 2; 2

]

là trọng tâm tam giác ABC .

A. C

[

2; 4; 4

]

. B. C

[

0; 2; 2

]

. C. C

[

8;10;10

]

. D. C

[

− − −2; 4; 4

]

. Câu 23. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho hình hộp ABCD A B C D.     . Biết tọa độ các đỉnh

[

3; 2;1

]

A − ,C

[

4; 2; 0

]

, B −

[

2;1;1

]

, D

[

3;5; 4

]

. Tìm tọa độ điểm A của hình hộp.
A. A −

[

3;3;1

]

. B. A − −

[

3; 3;3

]

. C. A − − −

[

3; 3; 3

]

. D. A −

[

3;3;3

]

Câu 24. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho ba điểm A

[

3; 2;1 ,

] [

B 1; 1; 2 ,−

] [

C 1; 2; 1−

]

. Tìm tọa độ điểm M thỏa mãn OM =2AB−AC .

[7]

Câu 25. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm A

[

1; 2;3

]

, trên trục Oz lấy điểm M sao cho 5

AM . Tọa độ của điểm M là

A. M

[

0; 0;3

]

. B. M

[

0; 0; 2

]

. C. M

[

0; 0; 3−

]

. D. M

[

0;3; 0

]

►DẠNG 2: TÍCH VƠ HƯỚNG, TÍCH CĨ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ – CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN

PHƯƠNG PHÁP:

. Định nghĩa: Trong không gian Oxyz cho hai vectơ a=[ ;a a a1 2; 3], b=[ ;b b b1 2; ]3 .

• Tích vơ hướng của hai véc tơ: a b. = a b. .cos

[ ]

a b, =a b1 1+a b2 2+a b 3 3

• Tích có hướng của hai vectơ a và ,b kí hiệu là a b , được xác định bởi , 

[

]

2 3 3 1 1 2

2 3 3 2 3 1 1 3 1 2 2 12 3 3 1 1 2

,  ; ;  ; ;

  =  = − − −

 

 

a a a a a a

a b a b a b a b a b a b a b

b b b b b b

. Chú ý: Tích có hướng của hai vectơ là một vectơ, tích vơ hướng của hai vectơ là một số. . Tính chất:

• [ , ]a b ⊥ a; [ , ]a b ⊥b

• a b, = −b a , 

• i j, = k; j k, =i; k i, = j

• [ , ]a b =a b. .sin

[ ]

a b ,

• ,a b cùng phương  [ , ]a b =0. . Ứng dụng của tích có hướng:

• Điều kiện đồng phẳng của ba vectơ: ,a b và c đồng phẳng  [ , ].a b c=0• Diện tích hình bình hành ABCD: S ABCD = AB AD, 

• Diện tích tam giác ABC: 1 ,2

ABC =  

S AB AC

• Thể tích khối hộp ABCDA B C D   : VABCD A B C D. ' ' ' ' = [AB AD AA, ]. • Thể tích tứ diện ABCD: 1 [ , ].

ABCD

V AB AC AD

• Góc giữa hai vectơ:

[ ]

1 1 2 2 3 3

2 2 2 2 2 21 2 3 1 2 3

.cos ;

. .

+ +

= =

+ + + +

a b a b a b

a ba b

a b a a a b b b

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

[8]

sai?

A. a = 5. B. a c. = −1. C. a⊥b. D. c⊥b .

Lời giải Chọn D

Ta có: c b. =2.1+ −

[ ] [ ]

1 . − +1 1.0=  3 0 c b khơng vng góc nhau. ,

Ví dụ 2. Trong không gian Oxyz , cho a= − +i j 2 ,k b= +i

[

m+1

]

j k . Tìm tham số − m để a⊥b .

A. m=2. B. m= −2. C. m=0. D. m= −1.

Lời giải Chọn B

Ta có: a=

[

1; 1; 2 ,−

]

b =

[

1;m+ −1; 1

]

; a⊥ b a b. =  − − − =  = −0 1 m 1 2 0 m 2.

Ví dụ 3. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho hai vectơ a=

[

2;1;0

]

và b= −

[

1;0; 2−

]

. Tính

[ ]

cos a b, .

A. cos

[ ]

, 225= −

a b . B. cos

[ ]

, 2

5= −

a b . C. cos

[ ]

, 2

25=

a b . D. cos

[ ]

, 2

a b

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 26. Trong không gian Oxyz cho u= −j 3k ; v= +i k . Tìm tích vơ hướng .u v .

A. – 3. B. – 2. C. 3. D. 2.

Câu 27. Trong không gian Oxyz, cho 3 vecto

[

1;1;0

]

→

= −

a ;

[

1;1;0

]

→

b ;

[

1;1;1

]

→

c . Trong các mệnh đề

sau, mệnh đề nào sai

A. a = 2. B. c = 3. C. a⊥b . D. b⊥c .

Câu 28. Gọi  là góc giữa hai vectơ a=

[

1; 2;0

]

và b=

[

2;0; 1−

]

, khi đó cos bằng

A. 0. B. 2

5. C.

5. D.

25− .

Câu 29. Trong không gian Oxyz , cho u

[

1; 2;1 ,−

] [

v −2;1;1

]

; góc giữa hai vectơ là:

A. 56



. B.

3

. C.

6

. D. 2



. Câu 30. Trong không gian tọa độ Oxyz , độ dài của véc tơ u=[1; 2; 2] là

A. 3 . B. 5 . C. 2. D. 9 .

Câu 31. Tính góc giữa hai vecto a = [–2; –1; 2] và b = [0; 1; –1]

A. 60°. B. 120°. C. 45°. D. 135°.

Câu 32. Trong hệ trục Oxyz, cho ba điểm A

[

−2,1, 0

]

, B

[

−3, 0, 4

]

, C

[

0, 7,3

]

. Khi đó, cos

[

AB BC ,

]

bằng:

A. 14

3 118. B.

7 23 59

− . C. 14

57. D.

1457

[9]

Câu 33. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai vectơ a

[

4; 2; 4 ,− −

]

[

6; 3; 2−

]

thì

[

2a−3b a

][

+2b có giá trị là:

]

A. 200. B. 200. C. 2002. D. 200.

Câu 34. Trong không gian tọa độ Oxyz cho ba vectơ a

[

3;0;1 ,

] [

b 1; 1; 2 ,− −

] [

c 2;1; 1−

]

. Tính

[ ]

= +

T a b c .

A. T =3. B. T =6. C. T =0. D. T =9.

Câu 35. Cho điểm A

[

4; 3; 5− −

] [

,B 2;1; 2−

]

. Gọi a là số đo góc AOB với O là gốc tọa độ. Giá trị của

a là

A. a=150. B. a= 30 . C. a=135. D. a= 45 .
Câu 36. Cho bốn véc tơ a= −

[

1;1;0

]

, b=

[

1;1;0

]

, c=

[

1;1;1

]

, d =

[

2;0;1

]

. Chọn mệnh đề đúng.

A. a , b , c đồng phẳng. B. a , b , c đồng phẳng.

C. a , b , c đồng phẳng. D. a , b , c đồng phẳng.

Câu 37. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai vectơ a=

[

2; 2; 4−

]

, b=

[

1;1; 2−

]

. Mệnh đề nào sau đây sai?

A. a b,  = 0. B. a b,   0. C. a =2b . D. a=2b .

Câu 38. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho tam giác ABC biết A

[

1;1;1

]

, B

[

4;3; 2

]

, C

[

5; 2;1

]

. Diện tích tam giác ABC là

A. 42

4 . B. 42 . C. 2 42 . D. 422 .

Câu 39. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho tứ diện ABCD có

[

1; 0;1 ,

]

A B

[

2; 0; 1 ,−

]

[

0;1;3 ,

]

[

3;1;1

]

. Thể tích khối tứ diện ABCD là

A. 2

V . B. 4

V . C. V =4. D. V =2.

Câu 40. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho tam giác ABC có A

[

0;1;1

]

[

1; 2; 0−

]

B ,C

[

−2;1; 1−

]

. Diện tích tam giác ABC bằng bao nhiêu?
A. 22 . B. 2 22 . C. 22

2 . D.

[10]

BÀI 2: PHƯƠNG TRÌNH MẶT CẦU

►DẠNG 1. XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ TÂM VÀ BÁN KÍNH MẶT CẦU. NHẬN BIẾT PT MẶT CẦU PHƯƠNG PHÁP:

. Dạng chính tắc:

[

] [

]

2 2

− + − + − =

x a y b z c R , có tâm I a b c

[

; ;

]

, bán kính R. . Dạng khai triển: 2 2 2

2 2 2 0

+ + − − − + =

x y z ax by cz d , đk: a2+b2+ − c2 d 0, có tâm I a b c

[

; ;

]

, bán kính R= a2+b2+ −c2 d .

A. VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz , tọa độ tâm I và bán kính R của mặt cầu có phương

trình

[

x+2

] [

2+ y−3

]

2+z2 =5 là :

A. I

[

2;3; 0

]

, R= 5. B. I

[

−2;3; 0

]

, R= 5.

C. I2;3;1, R=5. D. I2; 2; 0− , R=5.

Lời giải Chọn B

Mặt cầu có tâm I

[

−2;3; 0

]

và bán kính là R= 5.

Ví dụ 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S :x2+y2+z2−2x+4y−4z−25=0.
Tìm tọa độ tâm I và bán kính mặt cầu

[ ]

S .

A. I

[

1; 2; 2 ; −

]

R= 34. B. I

[

−1; 2; 2 ; −

]

R=5.
C. I

[

−2; 4; 4 ; −

]

R= 29. D. I

[

1; 2; 2 ; −

]

R=6.

Lời giải Chọn A

Từ phương trình ta có : a=1,b= −2,c=2,d = −25.

Suy ra

[ ]

S tâm I

[

1; 2; 2 ; −

]

R= 12+ −

[ ]

2 2+22+25= 34.

Ví dụ 3. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt cầu

[ ]

S có phương trình

[ ]

2 2 2

: 2 4 6 5 0

S x +y +z − x− y− z+ = . Tính diện tích mặt cầu

[ ]

S .

A. 42 . B. 36. C. 9 . D. 12.

Lời giải
Chọn B

Mặt cầu

[ ]

S có tâm I

[

1; 2;3

]

và bán kính R = 12+22 + −32 5 = . 3
Diện tích mặt cầu

[ ]

S : S=4R2 =4 3 2 =36 .

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ] [

S : x−5

] [

2+ y−1

] [

2+ z+2

]

2 =16. Tính
bán kính của

[ ]

S .

[11]

Câu 2. Trong không gian Oxyz , mặt cầu

[

x−1

] [

2+ y−2

] [

2+ +z 3

]

2 =4 có tâm và bán kính lần lượt là

A. I

[

1; 2; 3−

]

, R=2. B. I

[

− −1; 2;3

]

, R=2.
C. I

[

1; 2; 3−

]

, R=4. D. I

[

− −1; 2;3

]

, R=4.

Câu 3. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu có phương trình

[

] [

]

2 2

1 3 16

x+ + y− +z = . Tìm tọa độ tâm I và bán kính R của mặt cầu đó.
A. I −

[

1;3; 0

]

; R =16. B. I −

[

1;3; 0

]

; R =4.
C. I

[

1; 3; 0−

]

; R =16. D. I

[

1; 3; 0−

]

; R =4.

Câu 4. Cho mặt cầu

[ ]

S :x2+y2+z2−2x+4y+2z− =3 0. Tính bán kính R của mặt cầu

[ ]

S .

A. R= 3. B. R=3. C. R=9. D. R=3 3.

Câu 5. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S :x2+y2+z2−6x+4y−8z+ =4 0.
Tìm tọa độ tâm I và bán kính R của mặt cầu

[ ]

S .

A. I

[

3; 2; 4 ,−

]

R=25. B. I

[

3; 2; 4 ,−

]

R=5.
C. I

[

−3; 2; 4 ,−

]

R=25. D. I

[

−3; 2; 4 ,−

]

R=5.

Câu 6. Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu

[ ]

S : x2+y2+z2−4x+2y−6z− =11 0. Tìm tâm và bán
kính của

[ ]

S là:

A. I

[

2; 1; 3−

]

,R=25. B. I

[

2; 1; 3− −

]

,R=5.
C. I

[

2; 1; 3−

]

,R=5. D. I

[

2; 1; 3− −

]

,R= 5.

Câu 7. Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz , cho các phương trình sau, phương trình nào khơng phải là phương trình của mặt cầu?

A. 2 2 2

2 2 2 8 0

+ + − − − − =

x y z x y z . B.

[

x+1

] [

2+ y−2

] [

2+ −z 1

]

2 =9.

C. 2x2+2y2+2z2−4x+2y+2z+16=0. D. 3x2 +3y2+3z2−6x+12y−24z+16=0. Câu 8. Phương trình nào sau đây là phương trình của mặt cầu?

A. x2+y2+z2−10xy−8y+2z− =1 0. B. 3x2+3y2+3z2−2x−6y+4z− =1 0.
C. x2+y2+z2−2x−4y+4z+2017=0. D. x2+

[

y−z

]

2−2x−4

[

y− − =z

]

9 0.

Câu 9. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S :x2+

[

y−1

]

2+z2 =2. Trong các điểm

cho dưới đây, điểm nào nằm ngoài mặt cầu S ?

A. M

[

1;1;1

]

. B. N

[

0;1; 0

]

. C. P

[

1; 0;1

]

. D. Q

[

1;1; 0

]

Câu 10. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho phương trình

[

]

2 2 2 2

2 2 4 2 5 9 0

x +y +z − m+ x+ my− mz+ m + = . Tìm m để phương trình đó là phương trình của một mặt cầu.

[12]

Câu 11. Trong không gian Oxyz , tìm tất cả các giá trị của m để phương trình

2 2 2

4 2 2 0

+ + + − + + =

x y z x y z m là phương trình của một mặt cầu.

A. m6. B. m6. C. m6. D. m6.

Câu 12. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm I

[

1; 2;1−

]

và mặt phẳng

[ ]

 :x+2y−2z− =4 0. Mặt cầu

[ ]

S có tâm I và tiếp xúc với

[ ]

 có phương trình là

[

x−1

] [

2+ y+2

] [

2+ z−1

]

2 =9. B.

[

x+1

] [

2+ y−2

] [

2+ z+1

]

2 =9.
C.

[

x−1

] [

2+ y+2

] [

2+ −z 1

]

2 =3. D.

[

x−1

] [

2+ y+2

] [

2+ −z 1

]

2 =3.

Câu 13. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz giả sử tồn tại mặt cầu

[ ]

S có phương trình 2 2 2

4 8 2 6 0

+ + − + − + =

x y z x y az a . Nếu

[ ]

S có đường kính bằng 12 thì các giá trị của a là A. a= −2;a=8. B. a=2;a= −8. C. a= −2;a=4. D. a=2;a= −4. ►DẠNG 2. LẬP PHƯƠNG TRÌNH MẶT CẦU KHI BIẾT MỘT SỐ YẾU TỐ CHO TRƯỚC PHƯƠNG PHÁP: Xác định được tâm và bán kính, hoặc là các hệ số a b c d, , ,

. Mặt cầu có tâm I a b c

[

; ;

]

, bán kính R thì có phương trình chính tắc là:

[

−

] [

2+ −

] [

2+ −

]

2 = 2

x a y b z c R

. Mặt cầu có tâm I a b c

[

; ;

]

và đi qua điểm A

• Tính bán kính

[

] [

]

= = A− I + A− I

R IA x x y y

• Viết phương trình mặt cầu. . Mặt cầu có đường kính AB

• Tìm tọa độ tâm I [trung điểm của đoạn AB]

• Tính bán kính

[

] [

]

2 2

− + −

= AB = xB xA yB yA

• Viết phương trình mặt cầu.

. Mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD [hoặc là: Mặt cầu đi qua 4 điểm A B C D, , , có tọa độ cho trước]

• Gọi mặt cầu 2 2 2 2 2 2

[ ] :S x +y +z −2ax−2by−2cz+ =d 0 [a +b + − c d 0]

• Thay tọa độ các điểmA B C D, , , vào phương trình mặt cầu, lập được hệ 4 phương trình 4 ẩn , , ,

a b c d.

• Kết luận phương trình cần lập.

. Mặt cầu có tâm I a b c

[

; ;

]

Và tiếp xúc với mặt phẳng

[ ]

P :Ax+By Cz+ + =D 0
• Tính bán kính

[

[ ]

]

2 2 2

, + + +

= =

+ +

Aa Bb Cc DR d I P

A B C

• Viết phương trình mặt cầu:

[

−

] [

2+ −

] [

2+ −

]

2 = 2

[13]

. Mặt cầu có tâm I a b c

[

; ;

]

Và tiếp xúc với đường thẳng

[ ]

0 0 0

1 2 3

: − − −

 x x = y y = z z

u u u

• Xác đinh tọa độ điểm M x y z

[

0; 0; 0

]

và véc tơ chỉ phươngu u u u của đường thẳng

[

1; 2; 3

]

[ ]



• Tính bán kính

[

[ ]

]

0 ,

 

 

=  = M I u

R d I

• Viết phương trình mặt cầu.

B.BÀI TẬP MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu

[ ]

S có tâm I

[

−1; 4; 2

]

và bán kính R=9.
Phương trình của mặt cầu

[ ]

S là:

[

x+1

] [

2+ y−4

] [

2+ −z 2

]

2 =81. B.

[

x+1

] [

2+ y−4

] [

2+ −z 2

]

2 =9.
C.

[

x−1

] [

2+ y+4

] [

2+ −z 2

]

2 =9. D.

[

x−1

] [

2+ y+4

] [

2+ +z 2

]

2 =81

Lời giải Chọn A

Mặt cầu

[ ]

S có tâm I

[

−1; 4; 2

]

và bán kính R=9 nên

[ ]

S có phương trình:

[

] [

]

1 4 2 81

+ + − + − =

x y z .

Ví dụ 2. Trong khơng gian Oxyz, phương trình mặt cầu tâm I −

[

1; 2; 0

]

và đi qua điểm A

[

2; 2; 0−

]

là
A.

[

x+1

] [

2+ y−2

]

2+z2 =100. B.

[

x+1

] [

2+ y−2

]

2+z2 =5.

[

x+1

] [

2+ y−2

]

2+z2 =10. D.

[

x+1

] [

2+ y−2

]

2+z2 =25.Lời giải

Chọn D

Ta có: Tâm I −

[

1; 2; 0

]

và bán kính R=IA= 32+42 =5.
Vậy phương trình mặt cầu có dạng:

[

] [

]

2 2

1 2 25.

x+ + y− +z =

Ví dụ 3. Trong khơng gian Oxyz, cho hai điểm A −

[

2;1; 0

]

, B

[

2; 1; 2−

]

. Phương trình của mặt cầu có đường kính AB là

A. x2+y2+

[

z−1

]

2 = 24. B. x2+y2+

[

z−1

]

2 = 6.
C. x2+y2+

[

z−1

]

2 =24. D. x2 +y2+

[

z−1

]

2 =6.

Lời giải Chọn D

Gọi I là trung điểm của AB khi đó

[

]

0 0; 0;12

A B

x x

y y

y I

z z

 = =



 = = 



 = =



[

] [

]

0 2 0 1 1 0 6

[14]

Mặt cầu đường kính AB nhận điểm I

[

0; 0;1

]

làm tâm và bán kính R=IA= 6 có phương

trình là: x2+y2+z−12 =6.

Ví dụ 4. Gọi

[ ]

S là mặt cầu đi qua 4 điểmA

[

2; 0; 0

]

, B

[

1;3; 0

]

, C

[

−1; 0;3

]

, D

[

1; 2;3

]

.
Tính bán kính R của

[ ]

S .

A. R=2 2. B. R=3. C. R=6. D. R= 6.

Lời giải Chọn D

Giả sử phương trình mặt cầu

[ ]

2 2 2

[

2 2 2

]

: + + −2 −2 −2 + =0 + + − 0

S x y z ax by cz d a b c d

Vì

[ ]

S đi qua 4 điểmA

[

2; 0; 0 ,

] [

B 1;3; 0 ,

] [

C −1; 0;3 ,

] [

D 1; 2;3

]

nên ta có hệ phương trình:

4 4 0

2 6 10 1

2 4 6 14 4

− + = − =

 

− − + = −  =

 

 − + = −  =

 

− − − + = −  = −

 

a d a

a b d b

a c d c

a b c d d

[ ]

2 2 2

0 1 1 4 6

 =R + + − − = .

Ví dụ 5. Trong không gian Oxyz cho điểm I

[

−1; 2;3

]

và mặt phẳng

[ ]

P : 4x+ − − =y z 1 0. Viết phương
trình mặt cầu tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng

[ ]

P .

A. 2 2 2

[x+1] +[y−2] + −[z 3] =2. B. 2 2 2

[x+1] + −[y 2] + −[z 3] = 2. C. [x−1]2+[y+2]2+ +[z 3]2 =2. D. [x+1]2+[y−2]2+ −[z 3]2 =1.

Lời giải Chọn A

Gọi

[ ]

S là mặt cầu tâm I, bán kính R và

[ ]

S tiếp xúc với

[ ]

P : 4x+ − − =y z 1 0
Ta có

[

[ ]

]

2 2 2

4.[ 1] 2 3 1 6

23 24 1 [

;

1]− + − −

= =

+ + −
= 

d I R

Vậy mặt cầu [S] có phương trình: 2 2 2

[x+1] +[y−2] + −[z 3] =2.

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 14. Phương trình mặt cầu tâm I

[

1; 2; 3−

]

bán kính R=2 là:

A. x2+y2+z2−2x−4y+6z+10=0. B.

[

x−1

] [

2+ y−2

] [

2+ +z 3

]

2 =2.
C. x2+y2+z2+2x−4y−6z+10=0. D.

[

x+1

] [

2+ y+2

] [

2+ −z 3

]

2 =22.

Câu 15. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , viết phương trình mặt cầu

[ ]

S có tâm I[ 1; 2;

[

− 3

]

và đi
qua điểm A

[

3; 0; 2

]

[

x−1

] [

2+ y+2

] [

2+ −z 3

]

2 =3. B.

[

x+1

] [

2+ y−2

] [

2+ +z 3

]

2 =9.
C.

[

x−1

] [

2+ y+2

] [

2+ −z 3

]

2 =9. D.

[

x+1

] [

2+ y−2

] [

2+ +z 3

]

2 =3.

[15]

A. [x+1]2+[y−1]2+ −[z 2]2 =1. B. [x−1]2+[y+1]2+ +[z 2]2 =6. C. [x+1]2+[y−1]2+ −[z 2]2 =6. D. [x+1]2+[y−1]2+ −[z 2]2 = 6.

Câu 17. Trong không gian Oxyz , cho hai điểm I

[

1; 0;−1

]

và A

[

2; 2;−3

]

. Mặt cầu

[ ]

S tâm I và đi qua điểm A có phương trình là.

[

x+1

]

2+y2+ −

[

z 1

]

2 =3. B.

[

x−1

]

2+y2+ +

[

z 1

]

2 =3.

C. x+12+y2+ −z 12 =9. D. x−12+y2+ +z 12 =9.

Câu 18. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm A

[

6; 2; 5−

]

, B

[

−4; 0; 7

]

. Viết phương trình mặt cầu đường kính AB.

[

x+5

] [

2+ y+1

] [

2+ −z 6

]

2 =62. B.

[

x−1

] [

2+ y−1

] [

2+ z−1

]

2 =62.
C.

[

x+1

] [

2+ y+1

] [

2+ +z 1

]

2 =62. D.

[

x−5

] [

2+ y−1

] [

2+ +z 6

]

2 =62.

Câu 19. Trong không gian Oxyz , cho hai điểm A

[

1; 2;3

]

và B

[

3; 2;1

]

. Phương trình mặt cầu đường kính AB là

[

x−2

] [

2+ y−2

] [

2+ −z 2

]

2 =2. B.

[

x−2

] [

2+ y−2

] [

2+ −z 2

]

2 =4.
C. x2+y2+z2 =2. D.

[

x−1

]

2+y2+ −

[

z 1

]

2 =4.

Câu 20. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho hai điểm A

[

2;1;1

]

, B

[

0;3; 1−

]

. Mặt cầu

[ ]

S đường kính AB có phương trình là

A. x2+

[

y−2

]

2+z2 =3. B.

[

x−1

] [

2+ y−2

]

2+z2 =3.
C.

[

x−1

] [

2+ y−2

] [

2+ z+1

]

2 =9. D.

[

x−1

] [

2+ y−2

]

2+z2 =9.

Câu 21. Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S có tâm I

[

2;1; 1−

]

và tiếp xúc với mp P

[ ]

có
phương trình: 2x−2y− + =z 3 0 Bán kính của mặt cầu

[ ]

S là:

A. 2

R . B. 2

R . C. 4

R . D. R=2.

Câu 22. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

P : 2x+2y− − =z 3 0 và điểm

[

1; 2 3−

]

I . Mặt cầu

[ ]

S tâm I và tiếp xúc mp P

[ ]

có phương trình:

A. [ ] : [S x+1]2+[y−2]2+ −[z 3]2 =4. B. [ ] : [S x−1]2+[y−2]2+ +[z 3]2 =16. C. [ ] : [S x−1]2+[y−2]2+ +[z 3]2 =4. D. [ ] : [S x−1]2+[y−2]2+ +[z 3]2 =2.

Câu 23. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , phương trình nào dưới dây là phương trình mặt cầu có
tâm I

[

1; 2; 1−

]

và tiếp xúc với mặt phẳng

[ ]

P :x−2y−2z− =8 0?

[

x+1

] [

2+ y+2

] [

2+ z−1

]

2 =3. B.

[

x−1

] [

2+ y−2

] [

2+ +z 1

]

2 =3.
C.

[

x−1

] [

2+ y−2

] [

2+ z+1

]

2 =9. D.

[

x+1

] [

2+ y+2

] [

2+ z−1

]

2 =9.

Câu 24. Trong không gian Oxyz , viết phương trình mặt cầu

[ ]

S đi qua bốn điểm

[

] [

]

, 1; 0; 0 , 0; 2; 0−

O A B và C

[

0; 0; 4

]

[16]

[ ]

S : x2+y2+z2− +x 2y−4z=0. D.

[ ]

S : x2+y2+z2+2x−4y+8z=0.

Câu 25. Trong không gian với hệ trục Oxyz , cho điểm I

[

0; 3; 0−

]

. Viết phương trình của mặt cầu tâm

I và tiếp xúc với mặt phẳng

[

Oxz

]

A. 2

[

]

2 2

3 3

+ + + =

x y z . B. 2

[

]

2 2

3 3

+ − + =

x y z .

C. 2

[

]

2 2

3 3

+ − + =

x y z . D. 2

[

]

2 2

3 9

+ + + =

x y z .

Câu 26. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho A

[

−1; 0; 0

]

, B

[

0; 0; 2

]

, C

[

0; 3; 0−

]

. Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC là

A. 14

3 . B.

4 . C.

2 . D. 14.

Câu 27. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho A

[

1;1;3 ,

] [

B −1;3; 2 ,

] [

C −1; 2;3

]

. Mặt cầu tâm O và
tiếp xúc mặt phẳng

[

ABC

]

có bán kính R là

A. R=3. B. R= 3. C. 3

R . D. 3

R .

Câu 28. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S có tâm I

[

2; 1;−4

]

và mặt phẳng

[ ]

P :x+ −y 2z+ =1 0. Biết rằng mặt phẳng

[ ]

P cắt mặt cầu

[ ]

S theo giao tuyến là đường trịn
có bán kính bằng 1. Viết phương trình mặt cầu

[ ]

S .

[17]

BÀI 3: PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG

► DẠNG 1: TÌM MỘT VTPT CỦA MẶT PHẲNGPHƯƠNG PHÁP:

. Định nghĩa: Vectơ n0, n có giá vng góc với

[ ]

P  n là 1 VTPT của

[ ]

. Chú ý:

• Nếu n là một VTPT của mặt phẳng [ ]P thì k n [k0] cũng là một VTPT của mp [ ]P

• Nếu mp [ ]P có phương trình Ax+By Cz+ + =D 0 thì nó có một VTPT là [ ; ; ]n A B C .

• Nếu [ ]P có cặp ,u v khơng cùng phương với nhau và có giá song song hoặc nằm trên mặt phẳng

[ ]P thì n=[ , ]u v là một VTPT của [ ]P .

A. VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

 : 3x+2y−4z+ =1 0. Vectơ nào sau đây là một
vectơ pháp tuyến của mặt phẳng

[ ]

 ?

A. n2 =

[

3; 2; 4

]

. B. n3 =

[

2; 4;1−

]

. C. n1 =

[

3; 4;1−

]

. D. n4 =

[

3; 2; 4−

]

Lời giải Chọn D

Phương trình mặt phẳng

[ ]

 có dạng: Ax+By Cz+ + =D 0với A=3;B=2;C= −4;D=1.
Suy ra

[ ]

 có n4 =

[

3; 2; 4−

]

là một vecto pháp tuyến của mặt phẳng

[ ]

 .

Ví dụ 2. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

P : 2x−3z+ =4 0. Vectơ nào dưới đây
có giá vng góc với mặt phẳng

[ ]

P ?

A. n3 =

[

2; 3; 4−

]

. B. n1 =

[

2; 0; 3−

]

. C. n2 =

[

3; 0; 2

]

. D. n4 =

[

2; 3; 0−

]

Lời giải

Chọn B

Vectơ n1=

[

2; 0; 3−

]

có giá vng góc với mặt phẳng

[ ]

P vì là một vectơ pháp tuyến của

[ ]

P .
Ví dụ 3. Trong không gian Oxyz , cho ba điểm A

[

2; 1;3−

]

, B

[

4; 0;1

]

và C

[

−10;5;3

]

. Vectơ nào dưới

đây là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng

[

ABC

]

A. n=

[

1; 2; 2

]

. B. n=

[

1; 2; 2−

]

. C. n=

[

1;8; 2

]

. D. n=

[

1; 2; 0

]

. Lời giải

Chọn A

Ta có AB=

[

2;1; 2−

]

, AC= −

[

12;6;0

]

, AB AC,  =

[

12; 24; 24

]

=12. 1; 2; 2

[

]

[

]

[18]

B. BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 1. Trong không gian Oxyz , mặt phẳng

[ ]

P : 3 −x 2z− =1 0 có một véctơ pháp tuyến là
A. u=

[

3;0; 2

]

. B. u= −

[

3;0; 2

]

. C. u=

[

3; 2;0−

]

. D. u=

[

3; 2; 1− −

]

. Câu 2. Trong không gian Oxyz , một vectơ pháp tuyến n của mặt phẳng 2x+3y− + =z 1 0 là

A. n=

[

2;3;1

]

. B. n=

[

3; 2;1

]

. C. n=

[

2;3; 1−

]

. D. n=

[

3; 2; 1−

]

.
Câu 3. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

P : 2x−3z+ =2 0. Vectơ nào dưới đây

là vectơ pháp tuyến của

[ ]

P ?

A. n= −

[

2;3;0

]

. B. n=

[

2; 3;1−

]

. C. n=

[

2; 3; 2−

]

. D. n=

[

2;0; 3−

]

.
Câu 4. Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

 :x−3y−2z− =6 0. Vecto nào

không phải là vecto pháp tuyến của

[ ]

 ?

A. n=

[

1; 3; 2− −

]

. B. n= −

[

1;3; 2

]

. C. n=

[

1;3; 2

]

. D. n= −

[

2; 6; 4

]

. Câu 5. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho ba điểm A B C, , khơng thẳng hàng. Tìm một

vectơ pháp tuyến của mặt phẳng

[

ABC

]

. Chọn đáp án sai.

A. AB AC . ,  B. AB BC . ,  C. AC BC . . D. 1 ,3

 

CB CA . 

Câu 6. Trong không gian Oxyz , cho hai điểm A

[

1;1; 0

]

, B

[

2; 1;1−

]

. Một vectơ pháp tuyến n của
mặt phẳng

[

OAB

]

là

A. n= −

[

3;1; 1−

]

. B. n=

[

1; 1; 3− −

]

. C. n=

[

1; 1;3−

]

. D. n=

[

1;1;3

]

Câu 7. Mặt phẳng

[ ]

: 1

2+ +3 −2=

x y z

P có một vectơ pháp tuyến là:

A. n=

[

3; 2;3

]

. B. n=

[

2;3; 2−

]

. C. n=

[

2;3; 2

]

. D. n=

[

3; 2; 3−

]

. Câu 8. Trong không gian Oxyz , một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng 1

2+ 1+ =3− −

x y z

là

A. n=[3;6; 2]− . B. n=[2; 1;3]− . C. n= − − −[ 3; 6; 2]. D. n= − −[ 2; 1;3].
Câu 9. Toạ độ một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng

[ ]

 đi qua ba điểm M

[

2; 0; 0

]

, N

[

0; 3; 0−

]

[

0; 0; 4

]

P là

[

2; 3; 4−

]

. B.

[

−6; 4; 3−

]

. C.

[

− −6; 4;3

]

. D.

[

−6; 4;3

]

Câu 10. Toạ độ một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng

[ ]

 đi qua ba điểm M

[

2; 0; 0

]

, N

[

0; 3; 0−

]

[

0; 0; 4

]

P là

[

2; 3; 4−

]

. B.

[

−6; 4; 3−

]

. C.

[

− −6; 4;3

]

. D.

[

−6; 4;3

]

[19]

[

−1;3;1

]

. B.

[

−1;1; 2

]

. C.

[

− −3; 1;3

]

. D.

[

1; 2; 1−

]

Câu 12. Trong không gian với hệ trục độ Oxyz , cho ba điểm A

[

1; 2;1−

]

[

−1;3;3

]

, C

[

2; 4; 2−

]

. Một
véc tơ pháp tuyến n của mặt phẳng

[

ABC

]

là:

A. n1 = −[ 1;9; 4]. B. n4 =[9; 4; 1]− . C. n3 =[4;9; 1]− . D. n2 =[9; 4;11].
Câu 13. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , mặt phẳng

[ ]

 song song mặt phẳng

[ ]

P : 3x−2y+ + =z 7 0. Tìm một vecto pháp tuyến của mặt phẳng

[ ]

 .

A. n=

[

3; 2;1−

]

. B. n= −

[

1;3; 2

]

. C. n=

[

3; 2;1

]

. D. n=

[

3; 2; 1− −

]

.
Câu 14. Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz . Mặt phẳng [ ] song song với mặt phẳng

[

Oyz

]

có

một vecto pháp tuyến là:

A. k=

[

0;0;1

]

. B. n=

[

0;1;1

]

. C. j=

[

0;1;0

]

. D. i=

[

1;0;0

]

Câu 15. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho hai điểm A[ 1;0;1], [ 2;1;1]− B − . [ ] là mặt phẳng trung trực của đoạn AB.Tìm một vecto pháp tuyến của mặt phẳng [ ] .

A. n= −

[

1;1; 0

]

. B. n=

[

1;1;1

]

. C. n=

[

1;1; 0

]

. D. n=

[

0;1; 1−

]

. ►DẠNG 2: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG

PHƯƠNG PHÁP:

. Viết phương trình mặt phẳng khi biết một điểm và vectơ pháp tuyến của nó.

⬧ Mặt phẳng

[ ]

 đi qua điểm M x y z

[

0; 0; 0

]

và nhận vectơ n=

[

A B C làm VTPT có phương ; ;

]

trình dạng

[ ] [

 :A x−x0

]

+B y

[

−y0

]

+C z

[

−z0

]

=0 hay

[ ]

 :Ax+By Cz+ + =D 0.

⬧ Mặt phẳng

[ ]

 đi qua điểm ba điểm A a

[

; 0; 0 ,

] [

A 0; ; 0b

] [

A 0; 0;c

]

có phương trình theo đoạn chắn: x+ + =y z 1

a b c .

. Viết phương trình mặt phẳng

[ ]

 đi qua 1 điểm M x y z

[

0; 0; 0

]

và song song với 1 mặt phẳng

[ ]

 :Ax+By+Cz+ =D 0cho trước.
⬧ VTPT của

[ ]

 là n[ ] =

[

A B C; ;

]

⬧ Vì

[ ] [ ]

 //  nên VTPT của mặt phẳng

[ ]

 là n[ ] =n[ ] =

[

A B C; ;

]

⬧ Phương trình mặt phẳng

[ ] [

 :A x−x0

]

+B y

[

−y0

]

+C z

[

−z0

]

. Viết phương trình mặt phẳng

[ ]

 đi qua 3 điểm A B C, , không thẳng hàng. ⬧ Tìm tọa độ các vectơ: AB AC ,

[20]

⬧ Điểm thuộc mặt phẳng là A [hoặc B hoặc C ]

⬧ Viết phương trình mặt phẳng qua 1 điểm và có VTPT n[ ]

. Viết phương trình mặt phẳng

[ ]

 qua hai điểm A B, và vng góc với mặt phẳng

[ ]

 .
⬧ Tìm VTPT của

[ ]

 là n[ ]

⬧ Tìm tọa độ vectơ AB

⬧ VTPT của mặt phẳng

[ ]

 là n[ ] = n[ ] ,AB 

⬧ Áp dụng cách viết phương trình mặt phẳng đi qua 1 điểm và có 1 VTPT.

A. BÀI TẬP MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz phương trình nào được cho dưới đây là phương trình ,
mặt phẳng

[

Oyz

]

A. x= +y z . B. y− =z 0. C. y+ =z 0. D. x=0. Lời giải

Chọn D

Mặt phẳng

[

Oyz

]

đi qua O

[

0; 0; 0

]

và nhận n=

[

1;0;0

]

làm vec tơ pháp tuyến nên phương
trình mặt phẳng

[

Oyz

]

là x=0.

Ví dụ 2. Trong không gian Oxyz , cho hai điểm A

[

1;5; 2−

]

, B

[

3;1; 2

]

. Viết phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳngAB.

A. 2x+3y+ =4 0. B. x−2y+2x=0. C. x−2y+2z+ =8 0. D. x−2y+2z+ =4 0. Lời giải

Chọn D

Ta có:AB=

[

2; 4; 4−

]

là một VTPT của mặt phẳng trung trực đoạn thẳng AB.
Gọi I là trung điểm của AB  I

[

2;3; 0

]

Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB đi qua điểm I và có VTPT n=

[

2; 4; 4−

]

nên có
phương trình là:2

[

x− −2

] [

4 y− +3

] [

4 z−0

]

=0 −x 2y+2z+ =4 0.

Ví dụ 3. Trong không gian Oxyz , mặt phẳng chứa trục Oz và vng góc với mặt phẳng

[ ]

 :x− +y 2z− =1 0 có phương trình là

A. x+ =y 0. B. x+2y=0. C. x− =y 0. D. x+ − =y 1 0. Lời giải

Chọn A

[21]

Mặt phẳng chứa trục Oz và vng góc với mặt phẳng

[ ]

 là mặt phẳng qua O và nhận

[

]

; 1; 1;0



  = − −

n k làm vectơ pháp tuyến. Do đó có phương trình − − =  + =x y 0 x y 0.

B. BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 16. Trong không gian Oxyz , mặt phẳng

[

Oxz

]

có phương trình là

A. z=0. B. x+ + =y z 0. C. y=0. D. x=0.

Câu 17. Cho hai điểm A

[

1;3; 4−

]

, B

[

−1; 2; 2

]

. Phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB

là

A. 4x+2y−12z−17=0. B. 4x+2y+12z−17=0. C. 4x−2y−12z−17=0. D. 4x−2y+12z+17=0.

Câu 18. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho điểm A

[

1; 1; 2−

]

và mặt phẳng

[ ]

P : 2x− + + =y z 1 0. Mặt phẳng

[ ]

Q đi qua điểm A và song song với

[ ]

P . Phương trình

mặt phẳng

[ ]

Q là

[ ]

Q : 2x− + − =y z 5 0. B.

[ ]

Q : 2x− + =y z 0.
C.

[ ]

Q :x+ + − =y z 2 0. D.

[ ]

P : 2x+ − + =y z 1 0.

Câu 19. Cho 3 điểm A

[

2;1; 1 ,−

] [

B −1; 0; 4 ,

] [

C 0; 2; 1− −

]

. Phương trình mặt phẳng đi qua 3 điểm , ,

A B C là

A. x−2y−5z− =5 0. B. 2x− +y 5z− =5 0. C. x−2y− =5 0. D. x−2y−5z+ =5 0.

Câu 20. Trong không gian Oxyz , phương trình của mặt phẳng đi qua ba điểm A[1; 0; 0], B[0; 1;0]− , 1

0; 0;2

 

 

 

C là

A. x− +y 2z− =1 0. B. x− +y 2z=0.

C. x− +y 2z+ =1 0. D. 1 0

2− + − =z

x y .

Câu 21. Cho hai điểm A

[

1; 1;5−

]

, B

[

0; 0;1

]

. Mặt phẳng

[ ]

P chứa ,A B và song song với trục Oycó phương trình là

A. 4x− + =z 1 0. B. 4x+ − + =y z 1 0. C. 2x+ − =z 5 0. D. x+4z− =1 0.
Câu 22. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , mặt phẳng chứa hai điểm A

[

1; 0;1

]

, B

[

−1; 2; 2

]

và song

song với trục Ox có phương trình là

A. y−2z+ =2 0. B. x+2z− =3 0. C. 2y− + =z 1 0. D. x+ − =y z 0.

Câu 23. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , viết phương trình mặt phẳng

[ ]

P chứa trục Oz và điểm

[

1; 2;1

]

M .

[22]

Câu 24. Trong không gian Oxyz , mặt phẳng song song với mặt phẳng

[

Oxy

]

và đi qua điểm A[1;1;1]có phương trình là

A. y− =1 0. B. x+ + − =y z 1 0. C. x− =1 0. D. z− =1 0.

Câu 25. Trong không gian Oxyz , mặt phẳng song song với mặt phẳng

[

Oyz

]

và đi qua điểm [ 1; 1; 1]− − −

A có phương trình là

A. y− =1 0. B. x+ + − =y z 1 0. C. x+ =1 0. D. z− =1 0.

Câu 26. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

P :x−2y+2z− =5 0 và hai điểm

[

−3; 0;1

]

A , B

[

0; 1;3−

]

. Lập phương trình mặt phẳng

[ ]

Q đi qua A và song song với mặt
phẳng

[ ]

P .

A. x−2y+2z− =1 0. B. x−2y−2z+ =1 0. C. x−2y−2z− =1 0. D. x−2y+2z+ =1 0.

Câu 27. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai điểm A

[

1; 2; 1 ;−

] [

B 2;1; 0

]

mặt phẳng

[ ]

P : 2x+ −y 3z+ =1 0. Gọi

[ ]

Q là mặt phẳng chứa ;A B và vng góc với

[ ]

P . Phương trình

mặt phẳng

[ ]

Q là

A. 2x+5y+3z− =9 0. B. 2x+ −y 3z− =7 0. C. 2x+ − − =y z 5 0. D. x−2y− − =z 6 0.

Câu 28. Trong hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S :x2+y2+z2−2x−4y−6z=0 cắt các trục Ox Oy Oz, ,
lần lượt tại các điểm , ,A B C [ khác O . Phương trình mặt phẳng ]

[

ABC

]

là

A. 1

2− − =4 6

x y z

. B. 1

2+ + =4 6

x y z

. C. 0

2+ + =4 6

x y z

. D. 1

2+ − =4 6

x y z

Câu 29. Trong không gian Oxyz , cho hai đường thẳng chéo nhau 1: 2 6 2

2 2 1

− − +

= =

−

x y z

d và

4 1 2

1 3 2

− = + = +−

x y z

d . Phương trình mặt phẳng

[ ]

P chứa d1 và

[ ]

P song song với đường thẳng d2 là

[ ]

P :x+5y+8z−16=0. B.

[ ]

P :x+5y+8z+16=0.
C.

[ ]

P :x+4y+6z−12=0. D.

[ ]

P : 2x+ − =y 6 0.
Câu 30. Cho A

[

1; 1; 0−

]

và : 1 1

2 1 3

+ = − =−

x y z

d . Phương trình mặt phẳng

[ ]

P chứa A và d là

A. x+2y+ + =z 1 0. B. x+ + =y z 0. C. x+ =y 0. D. y+ =z 0. ► DẠNG 3: ĐIỂM THUỘC MẶT PHẲNG

PHƯƠNG PHÁP:

[23]

A. VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong khơng gian Oxyz , điểm nào dưới đây nằm trên mặt phẳng

[ ]

P : 2x− + − =y z 2 0?
A. Q

[

1; 2; 2−

]

. B. P

[

2; 1; 1− −

]

. C. M

[

1;1; 1−

]

. D. N

[

1; 1; 1− −

]

Lời giải Chọn D

Thay toạ độ điểm Q vào phương trình mặt phẳng

[ ]

P ta được 2.1− − + − = 

[ ]

2 2 2 4 0 nên

[ ]



Q P .

Thay toạ độ điểm P vào phương trình mặt phẳng

[ ]

P ta được 2.2− − + − − = 

[ ] [ ]

1 1 2 2 0 nên

[ ]



P P .

Thay toạ độ điểm M vào phương trình mặt phẳng

[ ]

P ta được 2.1 1− + − − = − 

[ ]

1 2 2 0 nên

[ ]



M P .

Thay toạ độ điểm N vào phương trình mặt phẳng

[ ]

P ta được 2.1− − + − − =

[ ] [ ]

1 1 2 0 nên

[ ]



N P .

Ví dụ 2. Trong khơng gian Oxyz , gọi d là giao tuyến của hai mặt phẳng

[ ]

 : 2x− +y 3z− =7 0 và

[ ]

 :x−2y+ − =z 2 0. Đường thẳng d đi qua điểm nào dưới đây?

A. Q[2; 1;3]− . B. M[1;0; 3]− . C. P[ 1;0;3]− . D. N[1; 2;1]− . Lời giải

Chọn C

Điểm

[ ]





  



P d

P .

B. BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 31. Trong không gian Oxyz , mặt phẳng 3x−5y+ − =z 2 0 đi qua điểm nào sau đây?
A. M

[

1; 2; 1−

]

. B. N

[

1;1; 1−

]

. C. P

[

2; 0; 3−

]

. D. Q

[

1; 0; 1−

]

.

Câu 32. Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng P : 2x− + − =y z 1 0 đi qua điểm nào dưới đây?

A. P

[

1; 2; 0−

]

. B. M

[

2; 1;1−

]

. C. N

[

0;1; 2−

]

. D. Q

[

1; 3; 4− −

]

Câu 33. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , điểm M

[

3; 4; 2−

]

thuộc mặt phẳng nào trong các mặt phẳng sau?

[ ]

S :x+ + + =y z 5 0. B.

[ ]

P :z− =2 0.
C.

[ ]

Q :x− =1 0. D.

[ ]

R :x+ − =y 7 0.

Câu 34. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

 :x+ + − =y z 6 0. Điểm nào dưới
đây không thuộc mặt phẳng

[ ]

 ?

[24]

Câu 35. Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

P : 2x− + − =y z 1 0. Điểm nào
sau đây thuộc mặt phẳng

[ ]

P ?

A. M

[

2; 1;1−

]

. B. N

[

0;1; 2−

]

. C. Q

[

1; 3; 4− −

]

. D. H

[

1; 2; 0−

]

.
Câu 36. Trong không gian Oxyz , điểm nào dưới đây nằm trên mặt phẳng

[ ]

P : 2x− + − =y z 2 0?

A. M

[

1;1; 1−

]

. B. Q

[

1; 2; 2−

]

. C. P

[

2; 1; 1− −

]

. D. N

[

1; 1; 1− −

]

.
Câu 37. Trong không gian Oxyz , điểm nào dưới đây thuộc mặt phẳng

[ ]

 :− + +x y 3z− =2 0?

[

1; 3; 2−

]

. B.

[

1; 2;3

]

. C.

[

1;3; 2

]

. D.

[

− −1; 3; 2

]

Câu 38. Trong không gian Oxyz , mặt phẳng

[ ]

P :x−2y+3z−10=0 cắt trục Ox tại điểm có hồnh độ bằng

A. 10. B. − . 10 C. 5. D. 0.

Câu 39. Trong khơng gian Oxyz , hình chiếu của điểm M

[

1; 2;3

]

trên mặt phẳng

[

Oxy

]

là
A. [1; 2;0]. B. [1; 0;3]. C. [0; 2;3]. D. [0; 0;3].

Câu 40. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho điểm M

[

1; 2;3−

]

. Tìm tọa độ điểm A là hình
chiếu vng góc của M lên mặt phẳng

[

Oyz

]

[25]

BÀI 4: PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG

►DẠNG 1: TÌM MỘT VTCP CỦA ĐƯỜNG THẲNG PHƯƠNG PHÁP:

. Định nghĩa: Vectơ u  , u có giá song song hoặc 0trùng với d  là 1 VTCP của đường thẳng d . u

. Chú ý:

Nếu u là một VTCP của đường thẳng d thì ku [k 0] là một VTCP của đường thẳng d

• Nếu  có trình tham số của dạng:

[

]

0 10 20 3

x x a t

y y a t t

z z a t

= +

 = + 



 = +

thì có 1 VTCP là a=

[

a a a1; 2; 3

]

• Nếu a a a 1 2 3 0 thì

0 0 0

1 2 3

x x y y z z

a a a

− − −

= = được gọi là phương trình chính tắc.

• Nếu  có giá song song hoặc nằm trên mặt phẳng [ ]P và vng góc với đường thẳng d thì có 1 VTCP là a=[u nd, p]

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian Oxyzcho đường thẳng song song với đường thẳng 2

: 11 3

x t

d y t

z t

. Một vectơ chỉ phương của là

A. a 2;0; 6

[

− .

]

B. b −

[

1;1;3

]

. C. v

[

2;1; 1− .

]

D. u

[

1;0;3

]

. Lời giải

Chọn A

Theo phương trình tham số của đường thẳng thì ta thấy có một vectơ chỉ phương là

[

]

2;0; 6

a − .

Ví dụ 2. Trong khơng gian Oxyz , vectơ nào dưới đây là một vectơ chỉ phương của đường thẳng

1 2

2 1 3

x y z

d − = − =

− ?

[

2; 1;3−

]

. B.

[

2;1;3 .

]

[

1; 2; 0−

]

. D.

[

1; 2; 0 .

]

Lời giải

Chọn A

Theo phương trình chính tắc của đường thẳng dthì ta thấy dcó một vectơ chỉ phương là

[26]

Ví dụ 3. Trong khơng gian Oxyz , cho đường thẳng d song song với trục Oy . Đường thẳng d có một

vectơ chỉ phương là

A. u =1

[

2019; 0; 0

]

. B. u =2

[

0; 2021; 0

]

.
C. u =3

[

0; 0; 2019

]

. D. u =4

[

2020; 0; 2020

]

Lời giải Chọn B

Vì đường thẳng d song song với trục Oy nên vectơ chỉ phương của d cùng phương với vectơ
đơn vị j =

[

0; 1; 0

]

. Vậy đường thẳng d có một vectơ chỉ phương là u =2

[

0; 2021; 0

]

Ví dụ 4. Trong khơng gian Oxyz , đường thẳng qua hai điểm M −

[

2;1; 2

]

, N

[

3; 1; 0−

]

có một vectơ chỉ phương là

A. u =

[

1; 0; 2

]

. B. u =

[

5; 2; 2− − .

]

C. u = −

[

1; 0; 2

]

. D. u =

[

5;0; 2

]

. Lời giải

Chọn B

Đường thẳng đi qua hai điểm M −

[

2;1; 2

]

và N

[

3; 1; 0−

]

nhận MN =

[

5; 2; 2− − làm một

]

VTCP.

Vậy u =

[

5; 2; 2− − cũng là một VTCP của đường thẳng đã cho.

]

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 1. Trong không gian Oxyz,đường thẳng : 1 2 3

2 1 2

x y z

d − = − = −

− có vectơ chỉ phương là

A. u =1

[

1; 2;3

]

. B. u =2

[

2;1; 2

]

. C. u =3

[

2; 1; 2−

]

. D. u = − − −4

[

1; 2; 3

]

Câu 2. Vectơ nào là vectơ chỉ phương của đường thẳng : 1

2 3 1

x y z

d = + =

− ?

A. u =

[

2; 6;1−

]

. B. u =

[

4; 6; 2−

]

. C. u =

[

1; 3; 2−

]

. D. u =

[

2;3;1

]

Câu 3. Trong không gian Oxyz cho đường thẳng vng góc với mặt phẳng : x 2z 3 0. Một véc tơ chỉ phương của là

A. a 1;0; 2

[

]

. B. b

[

2; 1;0−

]

. C. v

[

1; 2;3

]

. D. u

[

2;0; 1− .

]

Câu 4. Trong không gian Oxyz , cho đường thẳng d vng góc với mặt phẳng

[ ]

P : 2x−3z+ = . 5 0Một vectơ chỉ phương của đường thẳng d là

A. u =

[

2; 3;5−

]

. B. u =

[

2;0; 3− .

]

C. u =

[

2; 3;0−

]

. D. u =

[

2;0;3

]

Câu 5. Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng

1: 2 2

x t

d y t

z t

= −

 = − +

 = +

. Vectơ nào dưới đây là vectơ chỉ phương của d ?

[27]

Câu 6. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng

[

]

1 2

: 2 1

3= +

 = + −

 = −

x t

d y m t

z t

. Tìm tất cả các giá trị của tham số m để d có thể viết được dưới dạng chính tắc?

A.   . m R B. m −1. C. m1. D. m = . 1

Câu 7. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm A

[

1; 2; 0−

]

; B

[

3; 2; 8− . Tìm một vectơ

]

chỉ phương của đường thẳng AB.

A. u =

[

1; 2; 4− .

]

B. u =

[

2; 4;8

]

. C. u = −

[

1; 2; 4− .

]

D. u =

[

1; 2; 4− − .

]

Câu 8. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm A

[

1; 2; 2

]

, B

[

3; 2; 0−

]

. Một vectơ chỉ

phương của đường thẳng AB là

A. u =

[

1; 2; 1− .

]

B. u =

[

2; 4; 2−

]

. C. u =

[

2; 4; 2− .

]

D. u = −

[

1; 2;1

]

. Câu 9. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho OA= +2i 3j−5k; OB= − −2j 4k. Tìm một vectơ

chỉ phương của đường thẳng AB.

A. u =

[

2;5; 1− .

]

B. u =

[

2;3; 5− .

]

C. u = −

[

2; 5; 1− − .

]

D. u =

[

2;5; 9− .

]

Câu 10. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng : 1 2 1

2 1 2

x y z

d − = − = + nhận vectơ

[

; 2;

]

u= a b là vectơ chỉ phương. Tính a+b.

A. −8. B. 8. C. 4. D. −4.

►DẠNG 2: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH CỦA ĐƯỜNG THẲNG PHƯƠNG PHÁP:

. Xác định một điểm cố định M x y z

[

0; ;0 0

]

thuộc .
. Xác định một vectơ chỉ phương a a a a

[

1; ;2 3

]

của . .Viết PT đường thẳng:

Phương trình tham số của  có dạng:

0 10 20 3

: ,

= +



  = +  = +



x x a t

y y a t t

z z a t

Phương trình chính tắc của  có dạng: 0 0 0

1 2 3

− = − = −

x x y y z z

a a a , [ a a a 1. .2 3 0]

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng

2 2

: 3

3 5= + = −

 = − +

x t

d y t

z t

. Phương trình chính

[28]

A. 2 3 3

2 3 5

− = + = +−

x y z

. B. 2 3

2 3 5

+ = = −−

x y z

. C.

2 =−3=5

x y z

. D. 2 3

2 3 5

− +

= =−

x y z

. Lời giải Chọn DTa có: 222 2: 333 535xtx ty

d y t t

z tzt− == +  = −  =  − = − +   = +.

Do đó phương trình chính tắc của d là: 2 3

2 3 5

x− y z+

= =

− .

Ví dụ 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, trục Ox có phương trình tham số là

A. 10xyz t= = =

. B. 0

0x tyz= = =

. C.

0xy tz t= = =

. D. 1

1x tyz= = =. Lời giải Chọn B

Trục Ox đi qua O

[

0;0;0

]

và nhận i =

[

1;0;0

]

làm vectơ chỉ phương nên có phương trình tham số là 0

0x tyz= = =.

Ví dụ 3. Trong khơng gian Oxyz, phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua điểm M

[

2; 1;3−

]

và
có vectơ chỉ phương u

[

1; 2; 4−

]

là

A. 1 2 4

2 1 3

+ = + = −−

x y z

. B. 1 2 4

2 1 3

− = − = +−

x y z

C. 2 1 3

1 2 4

+ = − = +−

x y z

. D. 2 1 3

1 2 4

− = + = −−

x y z

. Lời giải

Chọn D

Phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua điểm M x

[

0;y z0; 0

]

và có vectơ chỉ phương

[

; ;

]

u a b c với a b c. . 0 là x−x0 = y−y0 = z−z0

a b c nên phương trình đường thẳng cần tìm là

2 1 3

1 2 4

− + −

= =

−

x y z

Ví dụ 4. Cho điểm A

[

1; 2;3

]

và hai mặt phẳng

[ ]

P : 2x+2y+ + =z 1 0,

[ ]

Q : 2x− +y 2z− =1 0. Phương
trình đường thẳng d đi qua A song song với cả

[ ]

P và

[ ]

Q là

A. 1 2 3

1 1 4

− = − = −−

x y z

. B. 1 2 3

1 2 6

− = − = −−

x y z

[29]

C. 1 2 3

1 6 2

− = − = −

x y z

. D. 1 2 3

5 2 6

− = − = −

− −

x y z

. Lời giải

Chọn D

Ta có

[ ]

P : 2x+2y+ + =z 1 0 có một véctơ pháp tuyến là n[ ]P =

[

2; 2;1

]

[ ]

Q : 2x− +y 2z− =1 0 có một véctơ pháp tuyến là n[ ]Q =

[

2; 1; 2−

]

. Đường thẳng d có một véctơ chỉ phương là u . d

Do đường thẳng d song song với

[ ]

P và

[ ]

Q nên [ ]

[ ] [ ] [ ]

[

]

, 5; 2; 6

d P

d P Q

d Q

u n

u n n

u n ⊥  = = − −  ⊥ .

Mặt khác đường thẳng d đi qua A

[

1; 2;3

]

và có véctơ chỉ phương u =d

[

5; 2; 6− − nên phương

]

trình chính tắc của d là 1 2 3

5 2 6

− − −

= =

− −

x y z

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 11. Cho đường thẳng  đi qua điểm M[2;0; 1]− và có vectơ chỉ phương a =[2; 3;1]− . Phương trình tham số của đường thẳng  là

A. 2 231x ty tz t= + = − = − +

. B.

2 461 2x ty tz t= − + = − = +

. C.

2 231x ty tz t= − + = − = +

. D.

4 232x ty tz t= + = − = +.

Câu 12. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , phương trình tham số của đường thẳng d đi qua

gốc tọa độ O và có vectơ chỉ phương u =

[

1;3; 2

]

là

[

]

0: 32

d y t t

z t= =  =

. B.

[

]

1: 3

d y t

z= =  =.

C. : 3

[

]

x t

d y t t

z t= =  =

. D. : 2

[

]

x t

d y t t

z t= − = −  = −.

Câu 13. Trong không gian Oxyz , đường thẳng Oz có phương trình là

A. 0xy tz t= = =

. B.

001xyz t= = = +

. C. 0

0x tyz= = =

. D.

00xy tz= = =.

Câu 14. Trong không gian Oxyz , cho đường thẳng  đi qua điểm M

[

2; 0; 1− và có một vectơ chỉ

]

phương a =

[

4; 6; 2−

]

. Phương trình tham số của là

A. 2 461 2x ty tz t= − + = = +

. B.

2 231x ty tz t= + = − = − +

. C.

4 262x tyz t= + = − = +

. D.

[30]

Câu 15. Trong không gian tọa độ Oxyz, đường thẳng đi qua điểm I

[

1; 1; 1− −

]

và nhận u= −

[

2;3; 5−

]

là vectơ chỉ phương có phương trình chính tắc là

A. 1 1 1

2 3 5

x− y− z+

= = . B. 1 1 1

2 3 5

x− y− z−

= = .

C. 1 1 1

2 3 5

x− y+ z+

= =

− − . D.

1 1 1

2 3 5

x− y− z+

= =

− .

Câu 16. Trong không gian Oxyz , đường thẳng d đi qua điểm E −

[

1; 0; 2

]

và có vectơ chỉ phương

[

3;1; 7

]

a = − . Phương trình của đường thẳng d là

A. 1 2

3 1 7

x− = =y z+

− . B.

1 2

3 1 7

x+ = =y z−

− . C.

1 2

1 1 3

x− = =y z−

− . D.

1 2

1 1 3

x+ = =y z−

. Câu 17. Trong không gian tọa độ Oxyz , phương trình nào sau đây là phương trình chính tắc của đường

thẳng đi qua hai điểm A

[

1; 2;5−

]

và B

[

3;1;1

]

A. 3 1 1

1 2 5

x− = y− = z−

− . B.

1 2 5

x− = y+ = z−

− .

C. 1 2 5

2 3 4

x− = y+ = z−

− . D.

1 2 5

2 3 4

x+ = y− = z+

− .

Câu 18. Trong không gian Oxyz , phương trình đường thẳng đi qua hai điểm A −

[

3;1; 2

]

, B

[

1; 1; 0−

]

là

A. 1 1

2 1 1

x− = y+ = z

− − . B.

3 1 2

2 1 1

x+ = y− = z−

− .

C. 3 1 2

2 1 1

x+ = y− = z−

− . D.

1 1

2 1 1

x− = y+ = z

− − .

Câu 19. Trong không gian Oxyz , cho điểm [1; 2 ; 3]A và mặt phẳng [ ] : 3P x−4y+ + =7z 2 0. Đường

thẳng đi qua A và vng góc với mặt phẳng [ ]P có phương trình là

A.
3

4 2 [ ]7 3= + = − +  = +x t

y t t

z t

. B.

1 3

2 4 [ ]3 7= + = −  = +x t

y t t

z t

1 3

2 4 [ ]3 7= − = −  = +x t

y t t

z t

. D.

1 4

2 3 [ ]3 7= − = +  = +x t

y t t

z t

Câu 20. Trong không gian Oxyz, viết phương trình đường thẳng đi qua điểm M

[

1; 2;3−

]

và vng
góc với mặt phẳng

[ ]

P :x+ −y 2z+ = . 3 0

A. 211 2x ty tz t= + = − + = −

. B. 123 2x ty tz t= + = + = −

. C. 11 22 3x ty tz t= + = − = − +

. D.
11 22 3x ty tz t= − = + = − −.

Câu 21. Trong khơng gian Oxyz, phương trình đường thẳng đi qua điểm M

[

1; 2; 3− và vng góc với

]

mặt phẳng

[ ]

P :x− +y 2z− = là 1 0

A. 1 2 3

1 1 2

x− = y− = z+

− − . B.

1 2 3

1 1 2

x− = y+ = z−

[31]

C. 1 2 3

1 1 2

x− = y− = z+

. D. 1 2 3

1 1 2

x− = y− = z+

− .

Câu 22. Trong không gian Oxyz , cho đường thẳng d có phương trình tham số

2 23 ;3 5

x t

y t t

z t= + = −  = − +. Khi

đó phương trình chính tắc của d là

A. 2 3

2 3 5

− +

= =−

x y z

. B. 2 3

2 3 5

− −

= =−

x y z

. C. x− = = −2 y z 3. D. x+ = = −2 y z 3. Câu 23. Trong hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng : 1 2 2

1 2 3

x y z

d − = − = +

− . Phương trình nào sau đây là phương trình tham số của d ?

A. 122 3xy tz t= = − = − +

. B. 12 21 3x ty tz t= + = + = +

. C. 12 22 3x ty tz t= + = − = − +

. D. 121xy tz t= = + = −.

Câu 24. Trong không gian Oxyz cho tam giác ABC với , A

[

1; 4; 1 ,−

]

[

2; 4;3 ,

]

[

2; 2; 1 .−

]

Phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm A và song song với BC là

A. 141 2= = + = − +xy tz t

. B. 141 2= = + = +xy tz t

. C. 141 2= = + = − −xy tz t

. D. 141 2= = − = − +xy tz t.

Câu 25. Cho điểm A

[

1; 2;3

]

và hai mặt phẳng

[ ]

P : 2x+2y+ + =z 1 0,

[ ]

Q : 2x− +y 2z− =1 0. Phương
trình đường thẳng d đi qua A song song với cả

[ ]

P và

[ ]

Q là

A. 1 2 3

1 1 4

− = − = −−

x y z

. B. 1 2 3

1 2 6

− = − = −−

x y z

C. 1 2 3

1 6 2

− − −

= =

x y z

. D. 1 2 3

5 2 6

− − −

= =

− −

x y z

Câu 34. Trong không gian tọa độ Oxyz, gọi d là giao tuyến của hai mặt phẳng

[ ]

 :x−3y+ = và z 0

[ ]

 :x+ − + = . Phương trình tham số của đường thẳng d là y z 4 0

A. 22 2x ty tz t= − = − −

. B. 22 2x ty tz t= + = = +

. C.

22 2x ty tz t= − + = = +

. D. 22 2x ty tz t= + = = − +.

Câu 35. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho mặt phẳng

[ ]

P : x+ − − = và đường y z 1 0thẳng : 4 2 1

2 2 1

x y z

d − = + = +

− . Viết phương trình đường thẳng d là hình chiếu vng góc của

d trên mặt phẳng

[ ]

P .

A. 2 1

5 7 2

x y+ z+

= = . B. 2 1

5 7 2

x y− z−

= =

− .

C. 2 1

5 7 2

x y+ z+

= =

− . D.

2 1

5 7 2

x y− z−

[32]

►DẠNG 3: TÌM ĐIỂM THUỘC ĐƯỜNG THẲNG VÀ GIAO ĐIỂM CỦA ĐT VÀ MẶT PHẲNG PHƯƠNG PHÁP:

Phương trình tham số của

000

x x at

d y y bt

z z ct

= +

 = +

 = +

Điểm M d M x

[

0+a t y1 ; 0+a t z2 ; 0+a t3

]

[ ]

M P  A x

[

0+at

] [

+B y0+bt

]

+C z

[

0+ct

]

+ = D 0từ đó suy ra t rồi suy ra tọa độ giao điểm M .

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng : 3 2 1

2 1 4

x y z

d − = + = +

−Điểm nào sau đây không thuộc đường thẳng d.

A. M

[

1; 1; 5− −

]

. B. M

[

1; 1;3−

]

. C. M

[

3; 2; 1− −

]

. D. M

[

5; 3;3−

]

. Lời giải

Chọn B

Thử đáp án A ta được: 1 3 1 2 5 1 1

2 1 4

− = − + =− + = −

− . Suy ra M thuộc đường thẳng d. Thử đáp án B ta được: 1 3 1 2 3 1

2 1 4

− − + +

= 

− . Suy ra M không thuộc đường thẳng d. Thử đáp án C ta được: 3 3 2 2 1 1 0

2 1 4

− − + − +

= = =

− . Suy ra M thuộc đường thẳng d. Thử đáp án D ta được: 5 3 3 2 3 1 1

2 1 4

− =− + = + =

− . Suy ra M thuộc đường thẳng d. Ví dụ 2. Trong không gian Oxyz , cho đường thẳng : 2 1

1 2 2

x y z

d − = − =

− và mặt phẳng

[ ]

P :x+2y− − = . Tọa độ giao điểm của d và z 5 0

[ ]

P là

[

2;1; 1− .

]

[

3; 1; 2− − .

]

[

1;3; 2− .

]

[

1;3; 2 .

]

Lời giải

Chọn D

Xét hệ: 21 22

2 5 0

x t

y t

z t

x y z

= − = + =

 + − − =

[

]

2 t 2 1 2t 2t 5 0 − + + − − =

 =  A

[

1;3; 2

]

là tọa độ giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng. Ví dụ 3. Trong khơng gian Oxyz, giao điểm của đường thẳng : 3 1

1 1 2

x y z

d − = + =

[33]

A. [3; 1;0]− . B. [0;2; 4]− . C. [6; 4;3]− . D. [1;4; 2]−Lời giải

Chọn A

Phương trình tham số của d: 3

x t

y t

z t

 = + = − −

 =

Tọa độ giao điểm của d và [P] là nghiệm của hệ:

3 3 3

1 1 1

2 2 0

2 7 0 2[3 ] 1 2 7 0 0

x t x t x

y t y t y

z t z t z

x y z t t t t

 = +  = +  =

 = − −  = − −  = −

  

 =  =  =

  

 − − − =  + + + − − =  =

  

Vậy tọa độ giao điểm cần tìm là: [3; 1;0]− .

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 36. Trong không gian Oxyz đường thẳng , : 1 2

2 3 1

x y z

d − = = + đi qua điểm nào dưới đây?
A. M

[

−1; 0; 2

]

. B. N

[

2; 3; 1

]

. C. P

[

1; 0; 2

]

. D. Q

[

1; 0;− . 2

]

Câu 37. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng : 3 2 1

2 1 4

x y z

d − = + = +

−Điểm nào sau đây không thuộc đường thẳng d.

A. M

[

1; 1; 5− −

]

. B. M

[

1; 1;3−

]

. C. M

[

3; 2; 1− −

]

. D. M

[

5; 3;3−

]

.
Câu 38. Trong không gian Oxyz , cho điểm A

[

3; 2;1−

]

. Đường thẳng nào sau đây đi qua A ?

A. 3 2 1

1 1 1

x− = y+ = z−

. B. 3 2 1

1 1 1

x+ = y+ = z−

C. 3 2 1

4 2 1

x− = y− = z−

− − . D.

3 2 1

4 2 1

x− = y+ = z+

− − . Câu 39. Trong không gian với hệ trục độ Oxyz , cho phương trình đường thẳng :

1 21 32

x t

y t

z t

= +

 = − +

 = −

Trong các điểm dưới đây, điểm nào thuộc đường thẳng ?

A. [1;4; 5]− . B. [ 1; 4;3]− − . C.

[

2;1;1 .

]

[

− − − . 5; 2; 8

]

Câu 40. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,đường thẳng

2: 1

2 3

x t

z t

= −  =

 = − +

không đi qua điểm nào sau

đây?

A. M

[

2;1; 2−

]

. B. P

[

4;1; 4−

]

. C. Q

[

3;1; 5−

]

. D. N

[

0;1; 4

]

. Câu 41. Trong không gian Oxyz , cho đường thẳng  : 2 1

3 1 2

x− = =y z+

[34]

A. M

[

5; 1; 3− − .

]

B. M

[

1;0;1

]

. C. M

[

2;0; 1− .

]

D. M −

[

1;1;1

]

Câu 42. Trong không gian Oxyz , cho đường thẳng

4 2

: 3

x t

d y t

z t

= −

 = − +

 = −

[

t 

]

, giao điểm của d với mặt

phẳng

[

Oxy có tọa độ là

]

[

4; 3; 0−

]

. B.

[

2; 2; 0−

]

. C.

[

0; 1; 1− − .

]

[

−2; 0; 2−

]

Câu 43. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho A

[

1; 2;3−

]

, B

[

2; 0; 1−

]

và mặt phẳng

[ ]

P :x+ + − = . Tọa độ giao điểm C của đường thẳng AB và mặt phẳng y z 1 0

[ ]

P là

A. C

[

2;0; 1− .

]

B. C

[

1;1; 1− .

]

C. C

[

0; 2; 1− .

]

D. C

[

2; 1;0−

]

Câu 44. Trong không gian tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng [ ] : 2P x−2y− + = và điểm [1;1; 2]z 7 0 A − .

Điểm [ ; ; 1]H a b − là hình chiếu vng góc của [ ]A trên [ ]P . Tổng a+b bằng

A. 2 . B. 3. C. − . 1 D. −3.

Câu 45. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi

[ ]

 là mặt phẳng chứa đường thẳng

2 3

[ ] :

1 1 2

x y z

d − = − = và vng góc với mặt phẳng

[ ]

 :x+ −y 2z 1 0+ = . Hỏi giao tuyến của

[ ]

 và

[ ]

 đi qua điểm nào?

[35]

BÀI 5. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI TỔNG HỢP

►DẠNG 1. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI GIỮA 2 MẶT PHẲNG PHƯƠNG PHÁP:

Cho 2 mặt phẳng

[ ]

P :A x1 +B y C z1 + 1 +D1=0 và

[ ]

Q :A x2 +B y C z2 + 2 +D2 =0

[ ]

P có VTPT n1=

[

A B C1; 1; 1

]

và

[ ]

Q có VTPT n2 =

[

A B C2; 2; 2

]

• Nếu 1 1 1 1

2 2 2 2

= = 

A B C D

A B C D thì

[ ] [ ]

P // Q .

• Nếu 1 1 1 1

2 2 2 2

= = =

A B C D

A B C D thì

[ ] [ ]

P  Q .

• Nếu n1 và.n2 khơng cùng phương thì

[ ]

P ,

[ ]

Q .
• Nếu n1 ⊥n2 thì

[ ] [ ]

P ⊥ Q .

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng

[ ]

P :x−2y+ − =z 1 0 và mặt phẳng

[ ]

Q : 3x−3y+2z+ =6 0. Mệnh đề nào dưới đây đúng?

[ ]

Q cắt và khơng vng góc với

[ ]

P . B.

[ ] [ ]

Q ⊥ P .
C.

[ ]

Q song song với

[ ]

P . D.

[ ] [ ]

Q  P .

Lời giải Chọn A

[

1; 2;1

]

= −

n , nQ =

[

3; 3; 2−

]

Ta có: 1 2

3 3−

− 

[ ]

P và

[ ]

Q cắt nhau
Xét: n nP. Q =1.3 2.−

[ ]

− +3 1.2 11= 0

[ ]

 P và

[ ]

Q cắt và khơng vng góc nhau.

Ví dụ 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng

[ ]

P : 2x+4y−6z+ =5 0 và mặt phẳng

[ ]

Q :x+2y+mz+ =1 0. Tìm m để hai mặt phẳng

[ ]

P và

[ ]

Q song song

A. m=3. B. m= −3. C. m=2. D. m= −2.

Lời giải Chọn B

[ ]

P có vtpt nP =

[

2; 4; 6−

]

[ ]

Q có vtpt nQ=

[

1; 2;m

]

Để 2 mặt phẳng song song thì nP, n cùng phương. Q

2 4 6

31 2

−

 = =  = −m

[36]

Ví dụ 3. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng

[ ]

P : 5x−2y+ − =z 1 0 và mặt phẳng

[ ]

Q :x−3y+mz+ =11 0. Tìm m để hai mặt phẳng

[ ]

P và

[ ]

Q vng góc nhau.

A. m= −11. B. m=1. C. m=11. D. m= −1.

Lời giải Chọn A

[ ]

P có vtpt nP =

[

5; 2;1−

]

[ ]

Q có vtpt nQ=

[

1; 3;− m

]

Để 2 mp vng góc nhau thì nP ⊥nQ n nP. Q =0.

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng

[ ]

P : 4x+2y+ − =z 1 0 và mặt phẳng

[ ]

Q :x−3y+2z+ =1 0. Mệnh đề nào dưới đây đúng?

[ ] [ ]

Q  P . B.

[ ]

Q cắt và khơng vng góc với

[ ]

P .
C.

[ ]

Q song song với

[ ]

P . D.

[ ] [ ]

Q ⊥ P .

Câu 2. Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng

[ ]

P : 2x−3y+ − =z 4 0;

[ ]

Q : 5x−3y−2z− =7 0
Vị trí tương đối của

[ ] [ ]

P & Q là

A. Song song. B. Cắt nhưng khơng vng góc.

C. Vng góc. D. Trùng nhau.

Câu 3. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng

[ ]

P : 2x+2y− =z 0 và mặt phẳng

[ ]

Q :x+ +y mz+ =1 0. Tìm m để hai mặt phẳng

[ ]

P và

[ ]

Q cắt nhau

A. 1

2 −

m . B. 1

2

m . C. m −1. D. 1

2= −

m .

Câu 4. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng

[ ]

P : 2x+4y−6z+ =5 0 và mặt phẳng

[ ]

Q :x+2y+mz+ =1 0. Tìm m để hai mặt phẳng

[ ]

P và

[ ]

Q song song

A. m=3. B. m= −3. C. m=2. D. m= −2.

Câu 5. Trong hệ trục tọa độ Oxyz , điều kiện của m để hai mặt phẳng

[ ]

P : 2x+2y− =z 0 và

[ ]

Q :x+ +y mz+ =1 0 cắt nhau là

A. 1

2 −

m . B. 1

2

m . C. m −1. D. 1

2= −

m .

Câu 6. Trong không gian Oxyz , cho hai mặt phẳng

[ ]

 :x+2y− − =z 1 0 và

[ ]

 : 2x+4y−mz− =2 0. Tìm m để

[ ] [ ]

 //  .

A. m=1. B. m=2. C. m= −2. D. Không tồn tại m.

Câu 7. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai mặt phẳng

[ ]

P : 2x+ +y mz− =2 0 và

[ ]

Q :x+ny+2z+ =8 0 song song với nhau. Giá trị của m và n lần lượt là

A. 4và 1

4. B. 4 và 1

2. C. 2 và 1

[37]

Câu 8. Trong không gian Oxyz , cho hai mặt phẳng

[ ]

P : 2x+my+3z− =5 0 và

[ ]

Q :nx−8y−6z+ =2 0. Tìm giá trị của các tham số m, n để

[ ]

P và

[ ]

Q song song.

A. m= −4, n=3. B. m=4, n=3. C. m= −4, n=4. D. m=4, n= −4.
Câu 9. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho điểm M

[

3; 1; 2− −

]

và mặt phẳng

[ ]

 : 3x− +y 2z+ =4 0. Phương trình nào dưới đây là phương trình mặt phẳng đi qua M và
song song với

[ ]

 ?

A. 3x− +y 2z− =6 0. B. 3x− +y 2z+ =6 0. C. 3x− −y 2z+ =6 0. D. 3x+ +y 2z−14=0.

Câu 10. Trong không gian Oxyz , mặt phẳng đi qua điểm A

[

2; 1; 2−

]

và song song với mặt phẳng

[ ]

P : 2x− +y 3z+ =2 0 có phương trình là

A. 2x+ +y 3z− =9 0. B. 2x− +y 3z+ =11 0. C. 2x− −y 3z+ =11 0. D. 2x− +y 3z− =11 0. ►DẠNG 2. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI GIỮA MẶT PHẲNG VÀ ĐƯỜNG THẲNG PHƯƠNG PHÁP:

. Cho đường thẳng d qua điểm M x

[

0;y0;z0

]

có vectơ chỉ phương ud =

[

a b c; ;

]

và mặt phẳng

[ ]

P :Ax+By Cz+ + =D 0 có vectơ pháp tuyến nP =

[

A B C; ;

]

.
• d//

[ ]

P nếu u ⊥d nP và khơng có điểm chung.

• d 

[ ]

P nếu u ⊥d nP và có điểm chung.

• d ⊥

[ ]

P nếu ud =k n. P. Sơ đồ tư duy:

Xét

[ ]

. 0 1

//.

* đúng

. 0 2 *

* sai caét

d P

M d M P d P

u n

M d M P d P

u n

d P

a b c

u n

A B C

d P

    

= 

   



 ⊥

  = = 



. Cho đường thẳng

0 10 20 3

= +

 = +

 = +

x x a t

d y x a t

z z a t

và mặt phẳng

[ ]

P :Ax+By Cz+ + =D 0.

[38]

• Nếu pt [1] có vơ số nghiệm thì d

[ ]

• Nếu pt [1] có nghiệm t t= thì 0 d cắt

[ ]

P tại điểm M x

[

0+a t1 0 ; y0+a t2 0 ; z0+a t3 0

]

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng : 1 5

1 3 1

+ = = −− −

x y z

d và mặt phẳng

[ ]

P : 3x−3y+2z+ =6 0. Mệnh đề nào dưới đây đúng?

A. d cắt và khơng vng góc với

[ ]

P . B. d vng góc với

[ ]

P .
C. d song song với

[ ]

P . D. d nằm trong

[ ]

P .

Lời giải Chọn A

Đường thẳng d đi qua M

[

−1; 0;5

]

có vtcp u=

[

1; 3; 1− −

]

và mặt phẳng

[ ]

P có vtpt

[

3; 3; 2

]

= −

n .

Vì u n =. 1.3+ −

[ ] [ ] [ ]

3 . 3− + −1 .2 10 0=  , suy ra d cắt hoặc vng góc vói

[ ]

PVì 1 3

3 3− 

− n u không cùng phương ,  n u, khơng vng góc.
Vậy d cắt và khơng vng góc với

[ ]

P .

Ví dụ 2. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng  có phương trình:

10 2 2

5 1 1

− − +

= =

x y z

. Xét mặt phẳng

[ ]

P :10x+2y+mz+ =11 0, m là tham số thực. Tìm tất
cả các giá trị của m để mặt phẳng

[ ]

P vng góc với đường thẳng .

A. m= −2. B. m=2. C. m= −52. D. m=52.

Lời giải Chọn B

Đường thẳng : 10 2 2

5 1 1

− − +

 x = y = z có vectơ chỉ phương u =

[

5;1;1

]

.
Mặt phẳng

[ ]

P :10x+2y+mz+ = có vectơ pháp tuyến 11 0 n=

[

10; 2;m

]

Để mặt phẳng

[ ]

P vng góc với đường thẳng  thì u phải cùng phương với n 5 1 1

10 2 = =

m  =m 2.

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 11. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

 : x+2y+3z− =6 0 và đường thẳng

: 1 1 3

1 1 1

+ = + = −

− −

x y z

. Mệnh đề nào sau đây đúng?

A. //

[ ]

 . B.  ⊥

[ ]

 .

[39]

Câu 12. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho đường thẳng : 1 5

1 3 1

+ = = −− −

x y z

d và mặt
phẳng

[ ]

P : 3x−3y+2z+ =6 0. Mệnh đề nào sau đây đúng?

A. d vng góc với

[ ]

P . B. d nằm trong

[ ]

P .
C. d cắt và khơng vng góc với

[ ]

P . D. d song song với

[ ]

P .

Câu 13. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz tìm tất cả các giá trị của tham số m để đường thẳng

2 1

2 1 1

− −

= =

−

x y z

d song song với mặt phẳng

[ ]

P : 2x+ −

[

1 2m y

]

+m z2 + =1 0.

A. m −



1;3



. B. m=3.

C. Không có giá trị nào của m. D. m= −1.

Câu 14. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng d có vectơ chỉ phương u và mặt
phẳng

[ ]

P có vectơ pháp tuyến n . Mệnh đề nào dưới đây đúng?

A. u vng góc với n thì d song song với

[ ]

P .
B. u khơng vng góc với n thì d cắt

[ ]

P .

C. d song song với

[ ]

P thì u cùng phương với n .
D. d vuông góc với

[ ]

P thì u vng góc với n .

Câu 15. Trong không gian Oxyz , đường thẳng đi qua điểm A

[

1; 4; 7−

]

và vng góc với mặt phẳng

2 2 3 0

+ − − =

x y z có phương trình là

A. 1 4 7

1 2 2

− = − = −−

x y z

. B. 1 4 7

1 4 7

+ = + = −−

x y z

C. 1 4 7

1 2 2

− − +

= =

− −

x y z

. D. 1 4 7

1 2 2

− − +

= =

−

x y z

Câu 16. Trong không gian Oxyz , đường thẳng đi qua điểm A

[

2; 4;9

]

và vuông góc với mặt phẳng

2 3 0

+ − − =

x y z có phương trình là

A. 2 4 9

1 2 1

− = − = −−

x y z

. B. 2 4 9

1 2 1

− = − = −

x y z

C. 2 4 9

1 2 1

− + −

= =

−

x y z

. D. 2 4 9

1 2 1

− − +

= =

−

x y z

Câu 17. Trong không gian Oxyz , đường thẳng đi qua điểm A

[

1; 2;3

]

và vng góc với mặt phẳng 4x+3y−3z+ =1 0 có phương trình là

A. 1 42 33 3= − + = − + = − −x ty tz t. B. 1 42 33= + = + = −x ty tz t. C. 1 42 33 3= − = − = −x ty tz t. D. 1 42 33 3= + = + = −x ty tz t.

Câu 18. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , phương trình nào dưới đây là phương trình của đường

thẳng đi qua A

[

2;3; 0

]

và vng góc với mặt phẳng

[ ]

P :x+3y− + =z 5 0?A. 11 31= + = + = −x ty tz t

. B. 131= + = = −x ty tz t

. C.

1 31 31= + = + = −x ty tz t

. D.

[40]

Câu 19. Trong không gian Oxyz , mặt phẳng đi qua điểm A

[

1; 2; 2−

]

và vng góc với đường thẳng

1 2 3

2 1 3

+ − +

 x = y = z có phương trình là

A. 3x+2y+ − =z 5 0. B. 2x+ +y 3z+ =2 0. C. x+2y+3z+ =1 0. D. 2x+ +y 3z− =2 0.

Câu 20. Trong không gian Oxyz , cho ba điểm A

[

−1;1;1

]

, B

[

2;1; 0

]

, C

[

1; 1; 2−

]

. Mặt phẳng đi quaA

và vng góc với đường thẳng BC có phương trình là

A. x+2y−2z+ =1 0. B. x+2y−2z− =1 0. C. 3x+2z− =1 0. D. 3x+2z+ =1 0. ►DẠNG 3. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI GIỮA ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG THẲNG

PHƯƠNG PHÁP:

Cho đường thẳng d1 qua điểm M x y z

[

1; 1; 1

]

, có vectơ chỉ phương ud1 =

[

a b c1; 1; 1

]

và d2 qua điểm

[

2; 2; 2

]



M x y z , có vectơ chỉ phương

[

]

2 = 2; 2; 2

u a b c .

• d1//d2 nếu

1 = . 2

d d

u k u và có khơng có điểm chung.

• d1d2 nếu ud1 =k u và có một điểm chung. . d2

• d1 cắt d2 nếu u không song song d1 u và d2 MM.ud1,ud2=0.

• d1 chéo d2 nếu 1

u khơng song song

u và

1 2

. ,  0 d d 

MM u u .

Sơ đồ tư duy:

Xét

[ ]

1 2

2 1 2

1 1 1

1 2 1 2 1 2 1 22 2 2

1 2 1 2 1 2 1 2

1 2

//
* đúng 1

* . . . 0 caét

. , 0

. . . 0

* sai 2

. , 0 cheùo

d d

M d d d

a b c

a a b b c c d d

a b c MM u u

a a b b c c d d

MM u u d d

 →→

 → 

= = →

 + +  

 

  = → 

+ + =  ⊥

→

 

   →

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz , vị trí tương đối của đường thẳng 1: 1 1 1

2 1 3

+ = − = +−

x y z

và đường thẳng 2: 3 2 2

2 2 1

+ = + = +−

x y z

d là

A. Cắt nhau. B. Song song. C. Chéo nhau. D. Trùng nhau.

Lời giải Chọn A

[41]

d qua M2

[

− − −3; 2; 2

]

, có vectơ chỉ phương

[

]

2 = 2; 2; 1−

u .

u không cùng phương

u .

[

]

1 2 = − − −2; 3; 1

M M ,

[

]

1, 2 5; 4; 2

  = −

ud ud 

Ta có:

[ ][ ] [ ]

1 2

1 2. d , d  = − 2.5+ −3 − + −4 1 .2=0

M M u u .

 d cắt d2.

Ví dụ 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , vị trí tương đối của 1

2:4= = =x t

d y t

và 2

3:0= − =  =x t

d y t

là

A. Trùng nhau. B. Cắt nhau. C. Song song. D. Chéo nhau.

Lời giải Chọn D

d qua M1

[

0; 0; 4

]

, có vectơ chỉ phương ud1 =

[

2;1; 0

]

. 2

d qua M2

[

3; 0; 0

]

, có vectơ chỉ phương ud2 = −

[

1;1; 0

]

u không cùng phương

u .

[

]

1 2 = 3;0; 4−

M M ,

[

]

1, 2 0; 0;3

  =

ud ud 

Ta có:

[ ]

1 2

1 2. d , d  = − 4 .30

M M u u .

 chéo d . 2

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 21. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai đường thẳng

11 3:1 2= − + = − = −x t

d y t

z t

và 2: 1 2 3

3 1 2

− − −

= =

−

x y z

d . Vị trí tương đối của d1 và d2 là

A. Chéo nhau. B. Cắt nhau. C. Trùng nhau. D. Song song.

Câu 22. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai đường thẳng 1: 1 12 3 1− = = +−

x y z

d và

1 2 7

1 2 3

− = − = −

− −

x y z

d . Vị trí tương đối của d1 và d2 là

A. Cắt nhau. B. Trùng nhau. C. Chéo nhau. D. Song song.

Câu 23. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai đường thẳng 1: 2 36 4= = − + = −x t

d y t

z t

và

4 2 5

6 2 3

+ − +

= =

x y z

d . Mệnh đề nào sau đây đúng?

A. d1 song song d2. B. d1 và d2 chéo nhau.

[42]

Câu 24. Cho hai đường thẳng 1: 3 1; 2: 4 3

1 2 3 1 1 2

− + − −

= = = =

−

x y z x y z

d d . Vị trí tương đối của d và 1

d là

A. Chéo nhau. B. Trùng nhau. C. Cắt nhau. D. Song song.

Câu 25. Cho hai đường thẳng 1

2: 1 4

2 6= = + = +x t

d y t

z t

và 2: 1 3

1 2 3

− = = −

x y z

d . Khẳng định nào sau là đúng?

A. d1//d2. B. d1d2. C. d1, d2 chéo nhau. D. d1 cắt d2. Câu 26. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho hai đường thẳng 1: 1 7 3

2 1 4

− = − = −

x y z

d và

3 5 5

3 2 1

+ = − = +−

x y z

d . Vị trí tương đối của hai đường thẳng là

A. Song song. B. Chéo nhau. C. Trùng nhau. D. Cắt nhau.

Câu 27. Trong không gian Oxyz , cho hai đường thẳng 1

1:1 2= + = = − +x at

d y t

z t

; 2

1: 2 2

3= − = +  = − x t

d y t

z t

; [ ;t t ].

Tìm a để hai đường thẳng d1 và d2 cắt nhau.

A. a=0. B. a=1. C. a= −1. D. a=2.

Câu 28. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng

1 2: 23= +  = − = −x ty tz

và đường thẳng

3 2: 13= +   = − = −x ty tz

. Vị trí tương đối của  và  là

A.  // . B.   . C.  cắt . D.  và  chéo nhau.

Câu 29. Cho đường thẳng : 1 1 3

2 1 2

− + −

= =

−

x y z

d . Đường thẳng nào sau đây song song với d ?

A. : 1 1

2 1 2

+ −

 = =

− −

x y z

. B. : 2 1

2 1 2

− −

 = =

− −

x y z

C. : 2 1

2 1 2

− −

 = =

−

x y z

. D. : 3 2 5

2 1 2

− + −

 = =

− −

x y z

Câu 30. Trong không gian Oxyz , cho hai đường thẳng

1: 23= + = + = −x t

d y t

z t

và

1 2: 1 2

2 2= +  = − +  = − x t

d y t

z t

. Mệnh đề nào sau đây đúng?

A. Hai đường thẳng d và d chéo nhau. B. Hai đường thẳng d và d song song.

C. Hai đường thẳng d và d cắt nhau. D. Hai đường thẳng d và d trùng nhau.

[43]

Cho mặt cầu

[ ] [

S : x–a

] [

2+ y–b

] [

2+ z–c

]

2 =R2 tâm I a b c

[

; ;

]

bán kính R và mặt phẳng

[ ]

P :Ax+By Cz+ + =D 0.

• Nếu d I

[

[ ]

]

R thì mp

[ ]

P và mặt cầu

[ ]

S khơng có điểm chung.
• Nếu d I

[

[ ]

]

=R thì mặt phẳng

[ ]

P và mặt cầu

[ ]

S tiếp xúc nhau.
Khi đó

[ ]

P gọi là tiếp diện của mặt cầu

[ ]

S và điểm chung gọi là tiếp điểm

• Nếu d I

[

[ ]

]

R thì mặt phẳng

[ ]

P và mặt cầu

[ ]

S cắt nhau theo giao tuyến là đường trịn có
phương trình:

[

] [

]

2 2 2 2

 − + − + − =



+ + + =

x a y b z c R

Ax By Cz D

Trong đó bán kính đường trịn 2

[

[ ]

]

= −

r R d I P và tâm H của đường tròn là hình chiếu của
tâm I mặt cầu

[ ]

S lên mặt phẳng

[ ]

P .

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng

[ ]

P :x−2y+ − =z 1 0 và mặt cầu

[ ] [

] [

]

: −1 + −2 + +1 =4

S x y z . Mệnh đề nào dưới đây đúng?

[ ]

P không cắt

[ ]

S . B.

[ ]

P tiếp xúc

[ ]

S .
C.

[ ]

P cắt

[ ]

S . D.

[ ]

P đi qua tâm của

[ ]

S .

Lời giải Chọn A

[ ]

S có tâm I

[

1; 2; 1−

]

và bán kính R=2.
Khoảng cách từ tâm I đến

[ ]

P :

[ ]

[

]

1 2.22

[ ]

2 1 2 1 5 6

, 2

1 2 1

− + − −

= =  =

+ +

d I P R

Vậy

[ ]

P khơng cắt

[ ]

S .

Ví dụ 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng

[ ]

P :x+3y+4z+ =m 0 và mặt cầu

[ ] [

] [

]

: −1 + −2 + −3 =26

S x y z . Xác định m để

[ ]

P tiếp xúc với

[ ]

S ?

[44]

Lời giải Chọn A

[ ]

S có tâm I

[

1; 2;3

]

và bán kính R= 26.

[ ]

P tiếp xúc với

[ ]

[

]

1 3.2 4.32 2 2

, 26

1 3 4

+ + +

 = =

+ +

md I P

2 2 2

19 26. 1 3 4 26 +m = + + =

19 26 7

19 26 45

+ = =

 

 

+ = − = −

 

m m

m m .

Ví dụ 3. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm I

[

1; 0; 2−

]

và mặt phẳng

[ ]

P có phương
trình: x+2y−2z+ =4 0. Phương trình mặt cầu

[ ]

S có tâm I và tiếp xúc với

[ ]

P là

[

x−1

]

2+y2+

[

z+2

]

2 =9. B.

[

x−1

]

2+y2+

[

z+2

]

2 =3.
C.

[

x+1

]

2+y2+

[

z−2

]

2 =3. D.

[

x+1

]

2+y2+

[

z−2

]

2 =9.

Lời giải Chọn A

Ta có R=d I

[

[ ]



]

1 4 4 33

+ +

= = .

Phương trình mặt cầu

[ ]

S có tâm I

[

1; 0; 2−

]

, bán kính R=3 có dạng

[ ]

S :

[

]

2 2

[

]

1 2 9

− + + + =

x y z .

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 31. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S :x2+y2+z2−2x+4y−2z− =3 0. Hỏi
trong các mặt phẳng sau, đâu là mặt phẳng không có điểm chung với mặt cầu

[ ]

S ?

[ ]

4 : 2x+2y− +z 10=0. B.

[ ]

1 :x−2y+2z− =1 0.
C.

[ ]

2 : 2x− +y 2z+ =4 0. D.

[ ]

3 :x−2y+2z− =3 0.

Câu 32. Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S :x2+y2+ −

[

z 2

]

2 =1 và mặt phẳng

[ ]

 : 3x+4z+12=0. Khi đó khẳng định nào sau đây đúng?

A. Mặt phẳng

[ ]

 đi qua tâm mặt cầu

[ ]

S .
B. Mặt phẳng

[ ]

 tiếp xúc mặt cầu

[ ]

S .

C. Mặt phẳng

[ ]

 cắt mặt cầu

[ ]

S theo một đường tròn.
D. Mặt phẳng

[ ]

 không cắt mặt Cầu

[ ]

S .

Câu 33. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu ,

[ ]

S và mặt phẳng

[ ]

P lần lượt có phương trình x2+y2+z2−2x+2y−2z− =6 0, 2x+2y+ +z 2m=0. Có bao nhiêu giá trị nguyên của

m để

[ ]

P tiếp xúc với

[ ]

S ?

[45]

Câu 34. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, mặt phẳng

[ ]

P :x+ 2y− + =z 3 0 cắt mặt cầu

[ ]

2 2 2

: + + =5

S x y z theo giao tuyến là một đường trịn có diện tích là

A. 114



. B. 9



. C. 15

4

. D. 7



Câu 35. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ] [

]

2 2

[

]

: +3 + + −1 =10

S x y z . Mặt

phẳng nào trong các mặt phẳng dưới đây cắt mặt cầu

[ ]

S theo giao tuyến là đường tròn có bán kính bằng 3 ?

[ ]

P1 :x+2y−2z+ =8 0. B.

[ ]

P1 :x+2y−2z− =8 0.
C.

[ ]

P1 :x+2y−2z− =2 0. D.

[ ]

P1 :x+2y−2z− =4 0.

Câu 36. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S có tâm I

[

1;1; 0

]

và mặt phẳng

[ ]

P :x+ + + =y z 1 0. Biết

[ ]

P cắt mặt cầu

[ ]

S theo giao tuyến là một đường trịn có bán kính
bằng 1. Viết phương trình mặt cầu

[ ]

S .

[

x−1

] [

2+ y−1

]

2+z2 =2. B.

[

x−1

] [

2+ y−1

]

2+z2 =4.
C.

[

x−1

] [

2+ y−1

]

2+z2 =1. D.

[

x−1

] [

2+ y−1

]

2+z2 =3.

Câu 37. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho điểm I

[

1; 0;−2

]

và mặt phẳng

[ ]

P có phương
trình: x+2y−2z+ =4 0. Phương trình mặt cầu

[ ]

S có tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng

[ ]

là

[

x−1

]

2+y2+

[

z+2

]

2 =9. B.

[

x−1

]

2+y2+

[

z+2

]

2 =3.
C.

[

x+1

]

2+y2+

[

z−2

]

2 =3. D.

[

x+1

]

2+y2+

[

z−2

]

2 =9.

Câu 38. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ] [

S : x−1

] [

2+ y−2

] [

2+ −z 2

]

2 =9 và
mặt phẳng

[ ]

P : 2x− −y 2z+ =1 0. Biết

[ ]

P cắt

[ ]

S theo giao tuyến là đường trịn có bán kính r . Tính r .

A. r=3. B. r=2 2. C. r= 3. D. r=2.

Câu 39. Trong không gian tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S :x2+y2+z2−2x+4y−4z−16=0 và mặt
phẳng

[ ]

P :x+2y−2z− =2 0. Mặt phẳng

[ ]

P cắt mặt cầu

[ ]

S theo giao tuyến là một đường trịn có bán kính là:

A. r= 6. B. r=2 2. C. r=4. D. r=2 3.

Câu 40. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S :x2+y2+z2+4x−2y− =4 0 và một
điểm A

[

1;1; 0

]

thuộc

[ ]

S . Mặt phẳng tiếp xúc với

[ ]

S tại A có phương trình là

A. x+ + =y 1 0. B. x+ =1 0. C. x+ − =y 2 0. D. x− =1 0. ► DẠNG 5. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI MẶT CẦU VÀ ĐƯỜNG THẲNG

[46]

Cho đường thẳng

[ ]

0 10 10 1

: 2

3= +



= +

 = +

x x a t

d y y b t

z z c t

qua M0

[

x0;y0;z0

]

và có vectơ chỉ phương ud =

[

a b c1; 1; 1

]

Mặt cầu

[ ] [

] [

]

2 2

: x−a + y b− + −z c =R

S có tâm I a b c

[

; ;

]

, bán kính R.

Gọi khoảng cách từ tâm I của mặt cầu

[ ]

S đến đường thẳng d là

[ ]

0,,

 

 

= = d

IM u

h d I d

u .

• Nếu d I d

[ ]

, R thì d khơng cắt

[ ]

S .
• Nếu d I d

[ ]

, =R thì d tiếp xúc

[ ]

S .

• Nếu d I d

[ ]

, R thì d cắt

[ ]

S tại hai điểm phân biệt A B, và AB vng góc với đường kính
[bán kính] mặt cầu. Khi đó

[ ]

22 2

2 

= +  

 

R d I d .

A.VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , đường thẳng : 1 2

2 1 1

− −

= =

−

x y z

d và mặt cầu

[ ]

2 2 2

: + + −2 +4 + =1 0

S x y z x z . Số điểm chung của d và

[ ]

S là

A. 3 . B. 0 . C. 2. D. 1.

Lời giải Chọn B

d qua M

[

0;1; 2

]

, có vectơ chỉ phương ud =

[

2;1; 1−

]

[ ]

S có tâm I

[

1; 0; 2−

]

và R= 12+ + −02

[ ]

2 2− =1 2

[

1;1; 4

]

= −

[

]

, 5;7; 3  = − −IM ud .

[ ]

, , 3, 7193 2

 

 

= d   =

IM u

d I d R

u .

[47]

Ví dụ 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho đường thẳng : 1 2

2 1 2

− = = −

x y z

d , mặt cầu tâm

[

2;5;3

]

I tiếp xúc với d là

[ ] [

S : x−2

] [

2+ y−5

] [

2+ −z 3

]

2 =18. B.

[ ] [

S : x−2

] [

2+ y−5

] [

2+ −z 3

]

2 =16.
C.

[ ] [

S : x−2

] [

2+ y−5

] [

2+ −z 3

]

2 =25. D.

[ ] [

S : x−2

] [

2+ y−5

] [

2+ −z 3

]

2 =9.

Lời giải Chọn A

d qua M

[

1; 0; 2

]

, có vectơ chỉ phương ud =

[

2;1; 2

]

[

1; 5; 1

]

= − − −

IM .

[

]

, 9;0; 9

  = −

IM ud .

Mặt cầu tiếp xúc với đường thẳng nên

[ ]

, 18

 

 

= = d =

IM u

R d I d

u .

18R = .

B.BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 41. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho A

[

0;1; 1 ,−

] [

B −2;3;1

]

và mặt cầu

[ ]

2 2 2

: + + +2 −4 =0

S x y z x y . Đường thẳng AB và mặt cầu

[ ]

S có bao nhiêu điểm chung?

A. Vô số. B. 0 . C. 1. D. 2.

Câu 42. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , đường thẳng : 3 5

2 6 5

+ +

= =

x y z

d và mặt cầu

[ ] [

]

2 2

[

]

: −1 + + −2 =9

S x y z . Số điểm chung của d và

[ ]

S là

A. 0 . B. 1. C. 2. D. 3 .

Câu 43. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , mặt cầu tâm I

[

2;1; 3−

]

và tiếp xúc với trục Oy có
phương trình là

[

x−2

] [

2+ y−1

] [

2+ +z 3

]

2 =4. B.

[

x−2

] [

2+ y−1

] [

2+ +z 3

]

2 =13.
C.

[

x−2

] [

2+ y−1

] [

2+ +z 3

]

2 =9. D.

[

x−2

] [

2+ y−1

] [

2+ +z 3

]

2 =10.

Câu 44. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , bán kính của mặt cầu tâm I

[

1;3;5

]

và tiếp xúc với

đường thẳng : 12=

 = − −

 = −

x t

d y t

z t

là

A. 7. B. 14. C. 14 . D. 7.

Câu 45. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , bán kính của mặt cầu tâm I

[

3;3; 4−

]

và tiếp xúc với trục Oy bằng

A. 5. B. 4. C. 5. D. 5

[48]

Câu 46. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , phương trình mặt cầu tâm I

[

1; 2;3−

]

tiếp xúc với trục

Oy là

[

x−1

] [

2+ y+2

] [

2+ +z 3

]

2 =9. B.

[

x−1

] [

2+ y+2

] [

2+ −z 3

]

2 =9.
C.

[

x+1

] [

2+ y−2

] [

2+ +z 3

]

2 =10. D.

[

x−1

] [

2+ y+2

] [

2+ +z 3

]

2 =10.

Câu 47. Cho đường thẳng : 2 3

1 1 1

+ −

 = =

− −

x y z

và và mặt cầu

[ ]

S :x2+y2+z2+4x−2y−21 0= . Số
giao điểm của

[ ]

 và

[ ]

S là

A. 2. B. 1. C. 0. D. 3.

Câu 48. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu

[ ]

S :x2 +y2+z2−2x+4z+ =1 0 và đường thẳng : 1 2

2 1 1

− −

= =

−

x y z

d . Khẳng định nào sau đây đúng nhất?
A. d cắt

[ ]

S tại hai điểm. B. d không cắt

[ ]

S .

C. d tiếp xúc với

[ ]

S tại M

[

−2; 2;3

]

. D. d cắt

[ ]

S và đi qua tâm của

[ ]

S . Câu 49. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , đường thẳng : 1 2 1

2 1 2

− − +

= =

x y z

d và mặt cầu

[ ] [

] [

]

: −4 + +1 + −2 =27

S x y z . Số điểm chung của d và

[ ]

S là

A. 3 . B. 0 . C. 2. D. 1.

Câu 50. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng : 1 2 3

2 1 1

+ − +

= =

−

x y z

d và điểm

[

1; 2;3 .−

]

I Phương trình mặt cầu có tâm I và tiếp xúc với d là

[49]

BÀI 6: KHOẢNG CÁCH TỔNG HỢP

►DẠNG 1. KHOẢNG CÁCH GIỮA HAI ĐIỂM PHƯƠNG PHÁP:

Cho hai điểm

[

] [

]

[

] [

]

21; 1; 1 , 2; 2; 2  = 2− 1 + 2− 1 + 2− 1

A x y z B x y z AB x x y y z z .

A. VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong khơng gian với hệ trục toạ độ Oxyz , cho điểm A

[

2; 2;1

]

. Tính độ dài đoạn thẳng OA .

A. OA=3. B. OA=9. C. OA= 5. D. OA=5.

Lời giải Chọn A

2 2 2

2 2 1 3= + + =

OA .

Ví dụ 2. Trong không gian Oxyz , cho hai điểm A

[

4;3; 2−

]

và B

[

3; 5; 0−

]

. Độ dài đoạn thẳng AB là

A. 69. B. 38. C. 96. D. 4.

Lời giải Chọn A

Với A

[

4;3; 2−

]

và B

[

3; 5; 0−

]

thì AB= − −

[

1; 8; 2

]

, do đó

[ ] [ ]

2 2 2

1 8 2 69

= − + − + =

AB .

Ví dụ 3. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz , cho các điểm A

[

3; 4; 0−

]

, B

[

−1;1;3

]

, C

[

3,1, 0

]

. Tìm tọa độ điểm D trên trục hoành sao cho AD=BC .

A. D

[

−2;1; 0

]

, D

[

−4; 0; 0

]

. B. D

[

0; 0; 0

]

, D

[

−6; 0; 0

]

.
C. D

[

6; 0; 0

]

[

12; 0; 0

]

. D. D

[

0; 0; 0

]

, D

[

6; 0; 0

]

Lời giải Chọn D

Gọi D x

[

; 0; 0 

]

[

]

2 0

3 16 5

6=

=  − + =   =



AD BC x

x .

B. BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm M

[

2; 1; 2−

]

. Tính độ dài đoạn thẳng OM .

A. OM =9. B. OM = 3. C. OM =3. D. OM = 5.

Câu 2. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho điểm A

[

3; 1;1−

]

. Gọi A là hình chiếu của A

lên trục Oy. Tính độ dài đoạn OA . 

A. OA = −1. B. OA = 10. C. OA = 11. D. OA =1.

[50]

A. AB = 61. B. AB =3. C. AB =5. D. AB =2 3.

Câu 4. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm M

[

3; 2;1−

]

, N

[

0;1; 1−

]

. Tìm độ dài của đoạn thẳng MN .

A. MN= 22. B. MN =10. C. MN =22. D. MN = 10.

Câu 5. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm M

[

2; 3;5−

]

, N

[

6; 4; 1− −

]

và đặt =

u MN . Mệnh đề nào sau đây là mệnh đề đúng?

A. u= −

[

4;1; 6

]

. B. u= 53. C. u=3 11. D. u=

[

4; 1; 6− −

]

.
Câu 6. Trong không gian Oxyz , cho A

[

1;1; 3−

]

, B

[

3; 1;1−

]

. Gọi M là trung điểm của AB, đoạn

OM có độ dài bằng

A. 2 6. B. 6. C. 3. D. 5.

Câu 7. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai điểm M

[

3; 0; 0 ,

] [

N 0; 0; 4

]

. Tính độ dài đoạn thẳng MN .

A. MN =1. B. MN =5. C. MN =7. D. MN =10.

Câu 8. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho các điểm A

[

1; 2; 1 ;−

] [

B 1;1;3

]

. Gọi I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AOB , tính độ dài đoạn thẳng OI .

A. 17

OI . B. 6

OI . C. 11

OI . D. 17

OI .

Câu 9. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho tam giác ABC với A

[

1; 1; 1 ,

]

[

−1; 1; 0 ,

]

[

3; 1; 2

]

C . Chu vi của tam giác ABC bằng:

A. 4+ 5. B. 4 5. C. 3 5. D. 2 2 5+ .

Câu 10. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho A

[

2; 0; 0

]

, B

[

0;3;1

]

[

−3; 6; 4

]

. Gọi M là điểm nằm trên đoạn BC sao cho MC=2MB . Độ dài đoạn AM là

A. AM =3 3. B. AM =2 7. C. AM = 29. D. AM = 19.

Câu 11. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A

[

−2;3;1

]

và B

[

5; 6; 2

]

. Đường thẳng

ABcắt mặt phẳng

[

Oxz

]

tại điểm M . Tính tỉ số AM

BM .

A. AM =2

BM . B.

12=

BM . C.

13=

BM . D. =3

BM .

Câu 12. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm A

[

2; 1;1 ; −

] [

B 3; 2; 1− −

]

. Tìm điểm N trên Ox cách đều A và B.

[

−4; 0; 0

]

. B.

[

4; 0; 0

]

. C.

[

1; 0; 0

]

. D.

[

2; 0; 0

]

Câu 13. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz cho A

[

2; 0; 0

]

, B

[

0;3;1

]

[

−3; 6; 4

]

. Gọi M là điểm nằm trên đoạn BC sao cho MC=2MB . Độ dài đoạn AM là.

[51]

Câu 14. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, gọi I là tâm mặt cầu đi qua bốn điểm A

[

2;3; 1 ,−

]

[

−1; 2;1 ,

]

B C

[

2;5;1 ,

]

[

3; 4;5 .

]

Tính độ dài đoạn thẳng OI . A. 123

3 . B.

3 . C.

113

2 . D. 6.

Câu 15. Trong không gian Oxyz , cho E

[

−5; 2;3

]

, F là điểm đối xứng với E qua trục Oy. Độ dài EFlà

A. 2 34. B. 2 13. C. 2 29. D. 14 .

►DẠNG 2. KHOẢNG CÁCH TỪ ĐIỂM ĐẾN MẶT PHẲNG, KHOẢNG CÁCH GIỮA HAI MẶT PHẲNG SONG SONG, KHOẢNG CÁCH GIỮA MỘT ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG VỚI MẶT PHẲNG TỚI MẶT PHẲNG.

PHƯƠNG PHÁP:

. Trong không gian Oxyz, cho điểm M0[x ;0 y z0; 0] và mặt phẳng

[ ]

 :Ax+By+Cz+ =D 0. Khi đó khoảng cách từ điểm M0 đến mặt phẳng [ ] được tính: 0 0 0

0 2 2 2

| |

[ , [ ]] = + + +

+ +

Ax By Cz D

d M

A B C

Đặc biệt: d M Oxy

[

]

= z0 ;d M Oxz

[

]

= y0 ;d M Oyz

[

]

= x0 .

. Khoảng cách giữa hai mp song song là khoảng cách từ một điểm thuộc mặt phẳng này đến mặt phẳng kia.

Chú ý: Nếu hai mặt phẳng khơng song song thì khoảng cách giữa chúng bằng 0.

. Khoảng cách giữa đường thẳng song song với mặt phẳng tới mặt phẳng là khoảng cách từ một điểm thuộc đường thẳng đến mặt phẳng.

Chú ý: Nếu đường thẳng không song song với mặt phẳng thì khoảng cách giữa chúng bằng 0.

A. VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm M[2; 3;5]− và mặt phẳng

[ ]

 có phương
trình: 2x− +y 2z− =6 0. Khoảng cách từ điểm M mặt phẳng

[ ]

 là

A. 5 7

7 . B.

3 . C.

3 . D.

53. Lời giải

Chọn B

Áp dụng công thức

[

[ ]

]

[ ]

2 2

2.2 1. 3 2.5 6 11,

2 1 2

 = − − + − =

+ − +

d M .

Ví dụ 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai mặt phẳng

[ ]

 : 2x+3y− + =z 2 0,

 : 2x+3y− +z 16=0. Khoảng cách giữa hai mặt phẳng  và  là

A. 14 . B. 0 . C. 15 . D. 23. Lời giải

[52]

Lấy điểm M

[

0; 0; 2

] [ ]

  .

Áp dụng công thức d

[

[ ] [ ]

 , 

]

=d M

[

[ ]



]

[ ]

2 2

2.0 3.0 2 16 14

14142 3 1

+ − +

= = =

+ + − .

Ví dụ 3. Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

P : 2x−2y− + =z 1 0 và đường thẳng

1 2 1

2 1 2

− + −

 x = y = z . Tính khoảng cách d giữa  và

[ ]

P .

A. 1

d . B. 5

d . C. 2

d . D. d =2.

Lời giải Chọn D

[ ]P có vecto pháp tuyến [2; 2; 1]n − − và đường thẳng  có vecto chỉ phương [2;1; 2]u thỏa mãn .n u=0 nên / /[ ]P hoặc   P[ ]

Do đó: lấy A[1; 2;1]− 

ta có: [ [ ]] [ ;[ ]] 2.1 2.[ 2] 1 1 24 4 1

− − − +

 = = =

+ +

d P d A P .

B. BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 16. Trong không gian Oxyz , cho điểm [3; 1;1]A − . Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng

[

Oyz

]

A. 1. B. 3 . C. 0 . D. 2.

Câu 17. Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

P có phương trình 2x+2y+ − =z 3 0. Khoảng cách
từ điểm A

[

1; 1;1−

]

đến mặt phẳng

[ ]

P bằng

A. 2

3. B.

− . C. 0 . D. 1.

Câu 18. Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng

[ ]

P có phương trình 2x−3y+6z−21 0= . Khoảng
cách từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng

[ ]

P bằng

A. 3 . B. − . 3 C. 21. D. 21

31.

Câu 19. Trong không gian Oxyz , cho điểm M[2; 3;5]− và mặt phẳng

[ ]

 có phương trình
2x− +y 2z− =6 0. Khoảng cách từ điểm M mặt phẳng

[ ]

 là

A. 5 7

7 . B.

3 . C.

3 . D.

53.

Câu 20. Tính khoảng cách từ điểm B x y z

[

0; 0; 0

]

đến mặt phẳng

[ ]

P :z+ =1 0. Chọn khẳng định đúng

trong các khẳng định sau:

A. z0. B. z0 . C.

0 1

[53]

Câu 21. Trong không gian Oxyz , cho hai mặt phẳng

[ ]

 : 2x+3y− + =z 2 0,

[ ]

 : 2x+3y− +z 16=0.
Khoảng cách giữa hai mặt phẳng

[ ]

 và

[ ]

 là:

A. 14 . B. 0 . C. 15 . D. 23.

Câu 22. Trong không gian Oxyz , cho hai mặt phẳng

[ ]

 : 2x−2y+ + =z 2 0,

[ ]

 : 4x−4y+2z+ =5 0.
Khoảng cách giữa hai mặt phẳng

[ ]

 và

[ ]

 là:

A. 3. B. 1. C. 3. D. 1

Câu 23. Trong không gian Oxyz , cho hai mặt phẳng

[ ]

P : 5x+5y−5z− =1 0và

[ ]

Q :x+ − + =y z 1 0.
Khoảng cách giữa hai mặt phẳng

[ ]

P và

[ ]

Q bằng

A. 2 3

15 . B.

5. C.

15. D.

2 35 .

Câu 24. Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho A

[

1;1;3 ,

] [

B −1;3; 2 ,

] [

C −1; 2;3

]

. Khoảng cách từ
gốc toạ độ O đến mp

[

ABC

]

bằng

A. 3. B. 3. C. 3

2 . D.

32.

Câu 25. Trong không gian Oxyz , cho điểm M

[

1; 2;3

]

gọi A B C, , lần lượt là hình chiếu vng góc của
điểm M lên các trục Ox Oy Oz . Khi đó khoảng cách từ điểm , , O

[

0; 0; 0

]

đến mặt phẳng

[

ABC

]

có giá trị bằng A. 1

2. B. 6. C.

7. D.

114 .

Câu 26. Trong không gian Oxyz , cho tứ diện ABCD với A

[

1; 2;3 ,

] [

B −3; 0; 0 ,

] [

C 0; 3; 0 ,−

] [

D 0; 0; 6 .

]

Tính độ dài đường cao hạ từ đỉnh A của tứ diện ABCD .

A. 9 . B. 1. C. 6 . D. 3 .

Câu 27. Trong không gian Oxyz cho điểm M

[

1; 2; 1−

]

. Tìm phương trình mặt phẳng

[ ]

 đi qua gốc tọa độ O và cách M một khoảng lớn nhất.

A. x+2y− =z 0. B. 1

1+ +2 −1=

x y z

. C. x− − =y z 0. D. x+ + − =y z 2 0.
Câu 28. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng

[ ]

P : 3x−2y+6z+14=0 và mặt cầu

[ ]

2 2 2

[

]

: + + −2 + + −22=0

S x y z x y z . Khoảng cách từ tâm I của mặt cầu

[ ]

S tới mặt phẳng

[ ]

P là

A. 1. B. 2. C. 3 . D. 4.

Câu 29. Trong không gian Oxyz mặt cầu ,

[ ]

S có tâm I

[

2;1; 1−

]

và tiếp xúc với mặt phẳng

 : 2x−2y− + =z 3 0. Bán kính của S bằng

A. 2. B. 2

3. C.

3. D.

[54]

Câu 30. Trong không gian Oxyz, cho A

[

3, 2, 2 , − −

] [

B 3, 2, 0

]

, C

[

0, 2,1

]

và D

[

−1,1, 2

]

. Mặt cầu tâm

A và tiếp xúc với mặt phẳng

[

BCD

]

có bán kính bằng

A. 9 . B. 5 . C. 14 . D. 13. ►DẠNG 3. KHOẢNG CÁCH TỪ ĐIỂM ĐẾN ĐƯỜNG THẲNG

PHƯƠNG PHÁP:

Cách 1: Xác định hình chiếu vng góc của điểm A lên đường thẳng .

Bước 1: Gọi H là hình chiếu vng góc của A lên . Khi đó tham số hóa tọa độ điểm Htheo t . Bước 2: Từ AH u.  =0 tìm ra tham số t rồi suy ra tọa độ điểm H.

Bước 3: Tính đoạn AH.
Cách 2: Sử dụng công thức:

[

]

,  ,



 

 

 = AM u  

d A M

u .

A. VÍ DỤ MINH HỌA:

Ví dụ 1. Trong khơng gian Oxyz , cho điểm P a b c

[

; ;

]

. Khoảng cách từ P đến trục toạ độ Oy bằng

A. a2+c . 2 B. a2+c2 . C. b . D. b .

Lời giảiChọn B

Gọi H là hình chiếu của P lên trục Oy. Khi đó H

[

0; ; 0b

]

[

;0;

]

HP= a c .

[

]

d P Oy =PH = a2+c2 .

Ví dụ 2. Trong khơng gian Oxyz , tính khoảng cách từ điểm M

[

4; 3; 2−

]

đến đường thẳng

2 2

3 2 1

+ +

 = =

−

x y z

A. d M

[

; =

]

3 3. B. d M

[

; =

]

3. C. d M

[

; =

]

3. D. d M

[

; =

]

3 2. Lời giải

Chọn A

Đường thẳng  có VTCP u=

[

3; 2; 1−

]

và qua điểm B

[

− −2; 2; 0

]

[

6;1; 2

]

= − −

MB , MB u;  =

[

3; 12; 15− −

]

[

]

[

] [

]

[ ]

2 2

22 2

; 3 12 15

; 3 3

3 2 1

  + − + −

 

 = = =

+ + −

MB ud M

u .

B. BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 31. Trong không gian với hệ trục Oxyz , khoảng cách h từ điểm A

[

−4;3; 2

]

đến trục Ox là

[55]

Câu 32. Khoảng cách giữa điểm M

[

1; 4; 3−

]

đến đường thẳng

[ ]

: 1 2 1

2 1 2

− + −

 = =

−

x y z

là

A. 6 . B. 3 . C. 4. D. 2.

Câu 33. Tính khoảng cách từ điểm M

[

1; 2; −6

]

đến đường thẳng d : 2 1 3

2 1 1

− − +

= =

−

x y z

A. 5. B. 30

6 . C.

2 . D. 11 .
Câu 34. Trong không gian Oxyz , cho điểm A

[

2;1;1

]

và đường thẳng : 1 2 3

1 2 2

− − −

= =

−

x y z

d . Khoảng

cách từ A đến đường thẳng d là

A. 3 5. B. 3 5

2 . C. 2 5. D. 5.

Câu 35. Trong không gian Oxyz , cho điểm M

[

4; 1; 2−

]

và đường thẳng : 2 1

1 2 2

− +

= =

x y z

. Tính khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng .

A. d M

[

, =

]

10. B. d M

[

, =

]

3 10.

[

]

1 10

2 =

d M . D. d M

[

, =

]

2 10.

Câu 36. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz tính khoảng cách từ điểm M

[

1;3; 2

]

đến đường thẳng 1

: 1= +  = +

 = −

x t

y t

z t

A. 3 . B. 2 . C. 2. D. 2 2 .

Câu 37. Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho A

[

−4; 4; 0

]

, B

[

2; 0; 4

]

, C

[

1; 2;1−

]

. Khoảng cách từ C đến đường thẳng AB là:

A. 3 2 . B. 13. C. 2 3. D. 3 .

Câu 38. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho tam giác ABC vớiA

[

1; 2; 1−

]

, B

[

0; 3; 4

]

[

2; 1; 1−

]

C . Độ dài đường cao từ A đến BC bằng:

A. 6. B. 5 3. C. 50

33. D. 3350.

Câu 39. Trong không gian Oxyz , cho các điểm A

[

2;1; 2−

]

, B

[

1; 3;1−

]

, C

[

3; 5; 2−

]

. Độ dài đường cao

AH của tam giác ABC là.

A. 17

2 . B. 2 17. C. 17. D. 3 2 .

Câu 40. Bán kính mặt cầu tâm I

[

1;3;5

]

và tiếp xúc với đường thẳng : 12=

 = − −

 = −

x t

d y t

z t

là

[56]

►DẠNG 4. KHOẢNG CÁCH GIỮA HAI ĐƯỜNG THẲNG CHÉO NHAU
PHƯƠNG PHÁP:

. Cách 1: Tính đoạn vng góc chung ABcủa 1 và 2.

• Bước 1: Tham số hóa tọa độ hai điểm ,A B theo t t1, 2. Xác định hai vec tơ chỉ phương của hai đường thẳng lần lượt là u u1, 2.

• Bước 2: Sử dụng 1 1 1

. 0,. 0

 =

 



=

AB u

t tAB u

. Từ đó xác định được tọa độ hai điểm ,A B .

• Bước 3: Tính đoạn AB.

. Cách 2: Quy về khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng.

• Bước 1: Viết phương trình mặt phẳng

[ ]

P chứa 1 và song song với 2.

• Bước 2: Tính khoảng cách từ một điểm A 1 đến mặt phẳng

[ ]

P . Khi đó d

[

  =1, 2

]

d A P

[

[ ]

]

. Cách 3: Sử dụng công thức:

[

1 2

]

1 2 1 2

1 2

 

 

  =

 

 

u u M Md

u u

A. VÍ DỤ MINH HỌA:

Câu 41. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai đường thẳng : 1 1 1

2 3 2

+ + −

= =

x y z

d và

1 2 3

2 1 1

− + −

 x = y = z

d . Tính khoảng cách h giữa hai đường thẳng d và d .

A. 8 21

21=

h . B. 10 21

21=

h . C. 4 21

21=

h . D. 22 21

21=

h .

Lời giảiChọn A

d có vectơ chỉ phương u=

[

2;3; 2

]

, đi qua M

[

− −1; 1;1

]

. 

d có vectơ chỉ phương u =

[

2;1;1

]

, đi qua M −

[

1; 2;3

]

Ta có: u u,  =

[

1; 2; 4−

]

, MM =

[

2; 1; 2−

]

u u, .MM=1.2 2.+

[ ] [ ]

− + −1 4 .2= − 8 0, 

 d d chéo nhau.

Khi đó: khoảng cách h giữa hai đường thẳng d và d là:

, . 8 8 21

.2121,

  

 

= = =

 

 

u u MMh

u u

B. BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu 42. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai đường thẳng : 1 1 1

2 3 2

+ = + = −

x y z

d và

1 2 3

2 1 1

− + −

 x = y = z

[57]

A. 4 2121=

h . B. 10 21

21=

h . C. 8 21

21=

h . D. 22 21

21=

h .

Câu 43. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng d1: 3 2

1 2 1

− −

= =

x y z

và d2: 3 1 2

1 2 1

− + −

= =

−

x y z

A. 12

5 . B.

3 2

2 . C. 3 . D.

23 .

Câu 44. Trong không gian Oxyz , cho đường thẳng 1

1 4: 2

3= −

  = − = − +

x t

y t

z t

và 2: 2 1

4 1 1

+ +

 = =

−

x y z . Khoảng

cách giữa hai đường thẳng 1và 2 bằng bao nhiêu?

A. 1. B. 2. C. 3 . D. 4.

Câu 45. Trong không gian Oxyz , cho bốn điểm A

[

1; 2;3−

]

, B

[

2; 1;1−

]

[

−1;1; 0

]

, D

[

1; 2; 1−

]

. Khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD bằng bao nhiêu?

A. 4

11. B.

11. C. 8

11. D. 10

Video liên quan