
Bài tập cuối chương 5 - Toán 12 Kết nối tri thức
Flashcard 60s: Kiến thức cốt lõi
Lật thẻ nhớ nhanhChỉ 1 phút nắm trọn định nghĩa, dạng bài và bí quyết làm bài trước khi đọc giải
Ghi nhớ & Mẹo giải nhanh: Bài tập cuối chương 5 - Toán 12 Kết nối tri thức
Giải bài tập 5.31 trang 61 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng . Một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P) có tọa độ là
A. .
B. .
C. .
D. .
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về phương trình tổng quát của mặt phẳng để tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng: Trong không gian Oxyz, mỗi phương trình (các hệ số A, B, C không đồng thời bằng 0) xác định một mặt phẳng nhận làm một vectơ pháp tuyến.
Lời giải chi tiết
Một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P) có tọa độ là .
Chọn D.
Giải bài tập 5.32 trang 59 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm \(I\left( {1; - 1;2} \right)\) và nhận vectơ \(\overrightarrow n = \left( {2;1; - 1} \right)\) làm một vectơ pháp tuyến là
A. \(x - y + 2z + 1 = 0\).
B. \(x - y + 2z - 6 = 0\).
C. \(2x + y - z - 1 = 0\).
D. \(2x + y - z + 1 = 0\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và biết vectơ pháp tuyến để viết phương trình: Trong không gian Oxyz, nếu mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) đi qua điểm \({M_0}\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow n = \left( {A;B;C} \right)\) thì có phương trình là:
\(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0 \)
\(\Leftrightarrow Ax + By + Cz + D = 0\) với \(D = - \left( {A{x_0} + B{y_0} + C{z_0}} \right)\).
Lời giải chi tiết
Phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm \(I\left( {1; - 1;2} \right)\) và nhận vectơ \(\overrightarrow n = \left( {2;1; - 1} \right)\) làm một vectơ pháp tuyến là:
\(2\left( {x - 1} \right) + 1\left( {y + 1} \right) - \left( {z - 2} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow 2x + y - z + 1 = 0\).
Chọn D
Giải bài tập 5.33 trang 61 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(d:\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y + 2}}{1} = \frac{{z - 3}}{{ - 2}}\). Một vectơ chỉ phương của đường thẳng d có tọa độ là
A. \(\left( {1; - 2;3} \right)\).
B. \(\left( {2;1; - 2} \right)\).
C. \(\left( {2;1;2} \right)\).
D. \(\left( {1;2;3} \right)\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về phương trình chính tắc của đường thẳng để tìm vectơ chỉ phương đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right)\) với a, b, c là các số khác 0. Hệ phương trình \(\frac{{x - {x_0}}}{a} = \frac{{y - {y_0}}}{b} = \frac{{z - {z_0}}}{c}\) được gọi là phương trình chính tắc của đường thẳng \(\Delta \).
Lời giải chi tiết
Một vectơ chỉ phương của đường thẳng d có tọa độ là \(\left( {2;1; - 2} \right)\).
Chọn B
Giải bài tập 5.34 trang 61 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = - 2 + t\\z = 3 - t\end{array} \right.\). Một vectơ chỉ phương của đường thẳng d có tọa độ là
A. \(\left( {1; - 2;3} \right)\).
B. \(\left( {2;0;0} \right)\).
C. \(\left( {2;1; - 1} \right)\).
D. \(\left( {2;1;1} \right)\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về phương trình tham số của đường thẳng để tìm vectơ chỉ phương của đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right)\). Hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\) được gọi là phương trình tham số của đường thẳng \(\Delta \) (t là tham số, \(t \in \mathbb{R}\)).
Lời giải chi tiết
Một vectơ chỉ phương của đường thẳng d có tọa độ là \(\left( {2;1; - 1} \right)\).
Chọn C
Giải bài tập 5.35 trang 61 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, phương trình đường thẳng d đi qua \(I\left( {2; - 1;1} \right)\) và nhận vectơ \(\overrightarrow u = \left( {1;2; - 3} \right)\) làm một vectơ chỉ phương là
A. \(\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y - 2}}{{ - 1}} = \frac{{z + 3}}{1}\).
B. \(\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{{z - 1}}{{ - 3}}\).
C. \(\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y + 1}}{2} = \frac{{z - 1}}{{ - 3}}\).
D. \(\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y - 2}}{1} = \frac{{z + 3}}{1}\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về phương trình chính tắc của đường thẳng để viết phương trình đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right)\) với a, b, c là các số khác 0. Hệ phương trình \(\frac{{x - {x_0}}}{a} = \frac{{y - {y_0}}}{b} = \frac{{z - {z_0}}}{c}\) được gọi là phương trình chính tắc của đường thẳng \(\Delta \).
Lời giải chi tiết
Phương trình đường thẳng d đi qua \(I\left( {2; - 1;1} \right)\) và nhận vectơ \(\overrightarrow u = \left( {1;2; - 3} \right)\) làm một vectơ chỉ phương là: \(\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y + 1}}{2} = \frac{{z - 1}}{{ - 3}}\).
Chọn C
Giải bài tập 5.36 trang 61 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho hai điểm \(A\left( { - 1;0; - 1} \right),B\left( {2;1;1} \right)\). Phương trình đường thẳng AB là
A. \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 3t\\y = t\\z = 1 + 2t\end{array} \right.\).
B. \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + t\\y = t\\z = - 1 + 2t\end{array} \right.\).
C. \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + t\\y = 1 + t\\z = 1 + 2t\end{array} \right.\).
D. \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + 3t\\y = t\\z = - 1 + 2t\end{array} \right.\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về phương trình tham số của đường thẳng để viết phương trình đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right)\). Hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\) được gọi là phương trình tham số của đường thẳng \(\Delta \) (t là tham số, \(t \in \mathbb{R}\)).
Lời giải chi tiết
Đường thẳng AB đi qua điểm \(A\left( { - 1;0; - 1} \right)\) và nhận \(\overrightarrow {AB} \left( {3;1;2} \right)\) làm một vectơ chỉ phương. Do đó, phương trình tham số của đường thẳng AB là: \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + 3t\\y = t\\z = - 1 + 2t\end{array} \right.\).
Chọn D
Giải bài tập 5.37 trang 61 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, phương trình đường thẳng d đi qua \(I\left( {2;1; - 3} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng (P): \(x - 2y + z - 3 = 0\) là
A. \(\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y - 1}}{{ - 2}} = \frac{{z + 3}}{1}\).
B. \(\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{{z - 3}}{1}\).
C. \(\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y - 1}}{{ - 2}} = \frac{{z - 3}}{1}\).
D. \(\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{{z + 3}}{1}\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về phương trình chính tắc của đường thẳng để viết phương trình đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right)\) với a, b, c là các số khác 0. Hệ phương trình \(\frac{{x - {x_0}}}{a} = \frac{{y - {y_0}}}{b} = \frac{{z - {z_0}}}{c}\) được gọi là phương trình chính tắc của đường thẳng \(\Delta \).
Lời giải chi tiết
Mặt phẳng (P) có một vectơ pháp tuyến là: \(\overrightarrow {{n_P}} \left( {1; - 2;1} \right)\).
Vì đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng (P) nên d nhận \(\overrightarrow {{n_P}} \left( {1; - 2;1} \right)\) là một vectơ chỉ phương. Mà đường thẳng d đi qua \(I\left( {2;1; - 3} \right)\) nên phương trình d là: \(\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y - 1}}{{ - 2}} = \frac{{z + 3}}{1}\).
Chọn A
Giải bài tập 5.38 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S): \({\left( {x + 1} \right)^2} + {y^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 4\). Tọa độ tâm I và bán kính R của (S) lần lượt là
A. \(I\left( {1;0;3} \right),R = 4\).
B. \(I\left( {1;0;3} \right),R = 2\).
C. \(I\left( { - 1;0;3} \right),R = 2\).
D. \(I\left( { - 1;0;3} \right),R = 4\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về phương trình mặt cầu để chứng minh: Trong không gian Oxyz, mặt cầu (S) tâm \(I\left( {a;b;c} \right)\), bán kính R có phương trình \({\left( {x - a} \right)^2} + {\left( {y - b} \right)^2} + {\left( {z - c} \right)^2} = {R^2}\).
Lời giải chi tiết
Ta viết lại phương trình mặt cầu (S) được:
\({\left[ {x - \left( { - 1} \right)} \right]^2} + {\left( {y - 0} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = {2^2}\).
Mặt cầu (S) có tâm \(I\left( { - 1;0;3} \right)\), bán kính \(R = 2\).
Chọn C
Giải bài tập 5.39 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S): . Tọa độ tâm I và bán kính R của mặt cầu (S) lần lượt là
A. .
B. .
C. .
D. .
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về phương trình mặt cầu để tính: Với a, b, c, d là các hằng số, phương trình có thể viết lại thành và là phương trình của một mặt cầu (S) khi và chỉ khi . Khi đó, (S) có tâm và bán kính .
Lời giải chi tiết
Phương trình mặt cầu (S) có , , , .
Do đó, mặt cầu (S) có bán kính và tâm .
Chọn A
Giải bài tập 5.40 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho ba điểm A(1;0;−1),B(0;1;2),C(−1;−2;3).
a) Viết phương trình mặt phẳng (ABC).
b) Viết phương trình đường thẳng AC.
c) Viết phương trình mặt cầu đường kính AC.
d) Viết phương trình mặt cầu có tâm A và đi qua B.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) Sử dụng kiến thức về lập phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm không thẳng hàng để viết: Trong không gian Oxyz, bài toán viết phương trình mặt phẳng đi ba điểm không thẳng hàng A, B, C có thể thực hiện theo các bước sau:
+ Tìm cặp vectơ chỉ phương −−→AB,−−→AC.
+ Tìm vectơ pháp tuyến →n=[−−→AB,−−→AC].
+ Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua A và biết vectơ pháp tuyến là →n.
b, c) Sử dụng kiến thức về phương trình tham số của đường thẳng để viết phương trình tham số đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng Δ đi qua điểm A(x0;y0;z0) và có vectơ chỉ phương →u=(a;b;c). Hệ phương trình ⎧⎪⎨⎪⎩x=x0+aty=y0+btz=z0+ct được gọi là phương trình tham số của đường thẳng Δ (t là tham số, t∈R).
Sử dụng kiến thức về phương trình chính tắc của đường thẳng để viết phương trình đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng Δ đi qua điểm A(x0;y0;z0) và có vectơ chỉ phương →u=(a;b;c) với a, b, c là các số khác 0. Hệ phương trình x−x0a=y−y0b=z−z0c được gọi là phương trình chính tắc của đường thẳng Δ.
c, d) Sử dụng kiến thức về phương trình mặt cầu để xác định tâm và bán kính của mặt cầu: Trong không gian Oxyz, mặt cầu (S) tâm I(a;b;c), bán kính R có phương trình (x−a)2+(y−b)2+(z−c)2=R2.
Lời giải chi tiết
Ta có: −−→AB=(−1;1;3), (−−→AC(−2;−2;4)⇒−12−−→AC=(1;1;−2).
a) Ta có: [−−→AB,−12−−→AC]
=(∣∣∣131−2∣∣∣,∣∣∣3−1−21∣∣∣,∣∣∣−1111∣∣∣)
=(−5;1;−2).
Mặt phẳng (ABC) đi qua điểm A(1;0;−1) và nhận [−−→AB,−12−−→AC]=(−5;1;−2) làm một vectơ pháp tuyến nên phương trình mặt phẳng (ABC) là:
−5(x−1)+y−2(z+1)=0
⇔−5x+y−2z+3=0.
b) Đường thẳng AC đi qua điểm A(1;0;−1) và nhận −12−−→AC=(1;1;−2) làm một vectơ chỉ phương nên phương trình chính tắc đường thẳng AC là x−11=y1=z+1−2 phương trình tham số đường thẳng AC là ⎧⎪⎨⎪⎩x=1+ty=tz=−1−2t.
c) Gọi I là trung điểm của AC nên I(0;−1;1).
Mặt cầu đường kính AC có bán kính R=AC2=12√(−2)2+(−2)2+42=√6 và tâm I(0;−1;1) nên phương trình mặt cầu là:
x2+(y+1)2+(z−1)2=6.
d) Mặt cầu tâm A đi qua B có tâm là A(1;0;−1) và bán kính AB=√(−1)2+12+32=√11 nên phương trình mặt cầu là:
(x−1)2+y2+(z+1)2=11.
Giải bài tập 5.41 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d: . Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa đường thẳng d và gốc tọa độ O.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về lập phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và biết cặp vectơ chỉ phương: Trong không gian Oxyz, bài toán viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm M và biết cặp vectơ chỉ phương có thể thực hiện theo các bước sau:
+ Tìm vectơ pháp tuyến là .
+ Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua M và biết vectơ pháp tuyến là .
Lời giải chi tiết
Nhận thấy điểm O không thuộc đường thẳng d.
Đường thẳng d đi qua điểm và có vectơ chỉ phương là .
Ta có: .
Mặt phẳng (P) đi qua điểm và nhận làm một vectơ pháp tuyến nên phương trình mặt phẳng (P) là:
.
Giải bài tập 5.42 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (P): x−2y+2z−1=0 và hai điểm A(1;−1;2), B(−1;1;0).
a) Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng (P).
b) Viết phương trình mặt phẳng (Q) đi qua A và song song với mặt phẳng (P).
c) Viết phương trình mặt phẳng (R) chứa A, B và vuông góc với mặt phẳng (P).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) Sử dụng kiến thức về khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng để tính: Trong không gian Oxyz, khoảng cách từ điểm M(x0;y0;z0) đến mặt phẳng (P):Ax+By+Cz+D=0 là d(M,(P))=|Ax0+By0+Cz0+D|√A2+B2+C2.
b) Sử dụng kiến thức về phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và biết vectơ pháp tuyến để viết phương trình: Trong không gian Oxyz, nếu mặt phẳng (α) đi qua điểm M0(x0;y0;z0) và có vectơ pháp tuyến →n=(A;B;C) thì có phương trình là:
A(x−x0)+B(y−y0)+C(z−z0)=0
⇔Ax+By+Cz+D=0 với D=−(Ax0+By0+Cz0).
c) Sử dụng kiến thức về lập phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và biết cặp vectơ chỉ phương: Trong không gian Oxyz, bài toán viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm M và biết cặp vectơ chỉ phương →u,→v có thể thực hiện theo các bước sau:
+ Tìm vectơ pháp tuyến là →n=[→u,→v].
+ Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua M và biết vectơ pháp tuyến là →n=[→u,→v].
Lời giải chi tiết
a) Khoảng cách từ điểm A đến (P) là:
d(A,(P))=|1.1−2.(−1)+2.2−1|√12+(−2)2+22=63=2.
b) Mặt phẳng (P) có −→nP=(1;−2;2) là một vectơ pháp tuyến.
Vì mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P) nên mặt phẳng (Q) nhận vectơ −→nP=(1;−2;2) làm một vectơ pháp tuyến. Mà (Q) đi qua điểm A nên phương trình mặt phẳng (Q) là:
x−1−2(y+1)+2(z−2)=0
⇔x−2y+2z−7=0.
c) Ta có: −−→AB(−2;2;−2)⇒−12−−→AB=(1;−1;1)
[−→nP;−12−−→AB]=(∣∣∣−22−11∣∣∣;∣∣∣2111∣∣∣;∣∣∣1−21−1∣∣∣)=(0;1;1)
Mặt phẳng (R) đi qua điểm A và nhận vectơ làm một vectơ pháp tuyến nên phương trình mặt phẳng (R) là:
.
Giải bài tập 5.43 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho điểm A(1;0;2) và hai đường thẳng d: x1=y−12=z2, .
a) Xét vị trí tương đối của hai đường thẳng d và d’.
b) Viết phương trình đường thẳng đi qua A và song song với đường thẳng d.
c) Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa A và d.
d) Tìm giao điểm của đường thẳng d với mặt phẳng (Oxz).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) Sử dụng kiến thức về vị trí tương đối của hai đường thẳng để tìm vị trí tương đối của hai đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng lần lượt đi qua các điểm , và tương ứng có vectơ chỉ phương , . Khi đó:
cùng phương với và .
cùng phương với và .
và chéo nhau .
và cắt nhau .
b) Sử dụng kiến thức về phương trình tham số của đường thẳng để viết phương trình tham số đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng đi qua điểm và có vectơ chỉ phương . Hệ phương trình được gọi là phương trình tham số của đường thẳng (t là tham số, ).
c) Sử dụng kiến thức về lập phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và biết cặp vectơ chỉ phương: Trong không gian Oxyz, bài toán viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm M và biết cặp vectơ chỉ phương có thể thực hiện theo các bước sau:
+ Tìm vectơ pháp tuyến là .
+ Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua M và biết vectơ pháp tuyến là .
d) + Viết phương trình mặt phẳng (Oxz).
+ Viết phương trình tham số của đường thẳng d.
+ Tìm tọa độ giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng (Oxz) theo t.
+ Thay tọa độ tính theo t vào phương trình mặt phẳng (Oxz) tìm t.
+ Tìm lại tọa độ giao điểm.
Lời giải chi tiết
a) Đường thẳng d nhận làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm .
Đường thẳng d’ nhận làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm .
Ta có: ;
.
Vì
nên d, d’ chéo nhau.
b) Đường đường thẳng đi qua A và nhận làm một vectơ chỉ phương nên phương trình tham số đường thẳng là: .
c) Vì nên điểm không thuộc đường thẳng d.
, .
Ta có: ;
.
Mặt phẳng (P) đi qua và nhận làm một vectơ pháp tuyến nên phương trình mặt phẳng (P) là:
.
d) Phương trình mặt phẳng (Oxz) là: .
Phương trình tham số của đường thẳng (d) là: . Tọa độ giao điểm của đường thẳng d với mặt phẳng (Oxz) là .
Thay , , vào phương trình mặt phẳng (Oxz) ta có: .
Do đó, giao điểm của đường thẳng d với mặt phẳng (Oxz) là: .
Giải bài tập 5.44 trang 62 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng (P): x−2y−2z−3=0 và đường thẳng d: x−12=y+11=z−1. Viết phương trình mặt phẳng (Q) chứa d và vuông góc với mặt phẳng (P).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về lập phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và biết cặp vectơ chỉ phương để viết phương trình: Trong không gian Oxyz, bài toán viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm M và biết cặp vectơ chỉ phương có thể thực hiện theo các bước sau:
+ Tìm vectơ pháp tuyến là .
+ Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua M và biết vectơ pháp tuyến là .
Lời giải chi tiết
Đường thẳng d nhận làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm .
Mặt phẳng (P) nhận làm một vectơ pháp tuyến.
.
Vì mặt phẳng (Q) chứa d và vuông góc với mặt phẳng (P) nên mặt phẳng (Q) nhận làm một vectơ pháp tuyến. Mà điểm thuộc mặt phẳng (Q) nên phương trình mặt phẳng (Q) là:
.
Giải bài tập 5.45 trang 63 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: và . Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa đường thẳng d và song song với đường thẳng d’.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về lập phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và biết cặp vectơ chỉ phương để viết phương trình: Trong không gian Oxyz, bài toán viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm M và biết cặp vectơ chỉ phương có thể thực hiện theo các bước sau:
+ Tìm vectơ pháp tuyến là .
+ Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua M và biết vectơ pháp tuyến là .
Lời giải chi tiết
Đường thẳng d nhận làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm .
Đường thẳng d’ nhận làm một vectơ chỉ phương.
Ta có:
.
Vì mặt phẳng (P) chứa đường thẳng d và song song với đường thẳng d’ nên mặt phẳng (P) nhận làm một vectơ pháp tuyến.
Mà điểm thuộc mặt phẳng (P) nên phương trình mặt phẳng (P) là:
.
Giải bài tập 5.46 trang 63 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P): x−y−z−1=0, (Q): và điểm . Viết phương trình mặt phẳng (R) đi qua điểm A đồng thời vuông góc với cả hai mặt phẳng (P) và (Q).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về lập phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và biết cặp vectơ chỉ phương để viết phương trình: Trong không gian Oxyz, bài toán viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm M và biết cặp vectơ chỉ phương có thể thực hiện theo các bước sau:
+ Tìm vectơ pháp tuyến là .
+ Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua M và biết vectơ pháp tuyến là .
Lời giải chi tiết
Mặt phẳng (P) nhận làm một vectơ pháp tuyến.
Mặt phẳng (Q) nhận làm một vectơ pháp tuyến.
Ta có:
.
Vì mặt phẳng (R) đồng thời vuông góc với cả hai mặt phẳng (P) và (Q) nên mặt phẳng (R) nhận làm một vectơ pháp tuyến.
Mà mặt phẳng (R) đi qua điểm nên phương trình mặt phẳng (R) là:
.
Giải bài tập 5.47 trang 63 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng d: x+21=y+32=z−3−2 và d′:⎧⎪⎨⎪⎩x=1−ty=−2+tz=2t.
a) Xác định vị trí tương đối của hai đường thẳng d và d’.
b) Tính góc giữa d và d’.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) Sử dụng kiến thức về vị trí tương đối của hai đường thẳng để xét vị trí tương đối của hai đường thẳng: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng Δ1,Δ2 lần lượt đi qua các điểm A1(x1;y1;z1), A2(x2;y2;z2) và tương ứng có vectơ chỉ phương →u1=(a1;b1;c1), →u2=(a2;b2;c2). Khi đó:
Δ1//Δ2⇔ →u1 cùng phương với →u2 và A1∉Δ2
Δ1≡Δ2⇔ →u1 cùng phương với →u2 và A1∈Δ2.
Δ1 và Δ2 chéo nhau ⇔−−−→A1A2.[→u1,→u2]≠0.
Δ1 và Δ2 cắt nhau ⇔⎧⎪ ⎪⎨⎪ ⎪⎩[→u1,→u2]≠→0−−−→A1A2.[→u1,→u2]=0.
b) Sử dụng kiến thức về góc giữa hai đường thẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng Δ và Δ′ tương ứng có vectơ chỉ phương →u=(a;b;c), →u′=(a′;b′;c′). Khi đó: cos(Δ,Δ′)=∣∣∣cos(→u,→u′)∣∣∣=|aa′+bb′+cc′|√a2+b2+c2.√a′2+b′2+c′2.
Lời giải chi tiết
a) Đường thẳng d nhận →u1(1;2;−2) làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm A(−2;−3;3).
Đường thẳng d’ nhận →u2(−1;1;2) làm một vectơ chỉ phương và đi qua điểm B(1;−2;0).
Ta có: −−→AB(3;1;−3);
[→u1,→u2]=(∣∣∣2−212∣∣∣;∣∣∣−212−1∣∣∣;∣∣∣12−11∣∣∣)
=(6;0;3)≠→0.
Vì [→u1,→u2].−−→AB=6.3+0.1+3.(−3)=9≠0 nên d, d’ chéo nhau.
b) Ta có: cos(d,d′)=∣∣cos(→u1,→u2)∣∣
=|1.(−1)+2.1−2.2|√12+22+(−2)2.√(−1)2+12+22=√66.
Do đó, góc giữa d và d’ xấp xỉ 65,9o.
Giải bài tập 5.48 trang 63 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, tính góc tạo bởi đường thẳng d: x+32=y−2−2=z+11 và mặt phẳng (P): x+y−2z+3=0.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về góc giữa đường thẳng và mặt phẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng có vectơ chỉ phương và mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến . Khi đó:
.
Lời giải chi tiết
Đường thẳng d nhận làm một vectơ chỉ phương.
Mặt phẳng (P) nhận làm một vectơ pháp tuyến.
Ta có: .
.
Giải bài tập 5.49 trang 63 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Trong không gian Oxyz, tính góc giữa mặt phẳng (P): x+y+z−1=0 và mặt phẳng Oxy.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai mặt phẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P), (Q) tương ứng có các vectơ pháp tuyến là →n=(A;B;C), . Khi đó, góc giữa (P) và (Q), kí hiệu là ((P), (Q)) được tính theo công thức:
.
Lời giải chi tiết
Mặt phẳng (P) nhận làm một vectơ pháp tuyến.
Mặt phẳng (Oxy) nhận làm một vectơ pháp tuyến.
Ta có:
.
Giải bài tập 5.50 trang 63 SGK Toán 12 tập 2 - Kết nối tri thức
Đề bài
Từ mặt nước trong một bể nước, tại ba vị trí đôi một cách nhau 2 m, người ta lần lượt thả dây dọi để quả dọi chạm đáy bể. Phần dây dọi (thẳng) nằm trong nước tại ba vị trí đó lần lượt có độ dài 4 m; 4,4 m; 4,8 m. Biết đáy bể là phẳng. Hỏi đáy bể nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc bao nhiêu độ?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về góc giữa hai mặt phẳng để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai mặt phẳng (P), (Q) tương ứng có các vectơ pháp tuyến là . Khi đó, góc giữa (P) và (Q), kí hiệu là ((P), (Q)) được tính theo công thức:
.
Lời giải chi tiết
Gọi 3 điểm cách nhau 2m trên mặt nước là A, B, C. Vị trí thả quả rọi xuống đáy bể lần lượt là A’, B’, C’ sao cho AA' = 4 m, BB' = 4,4 m, CC' = 4,8 m. Chọn gốc tọa độ O tại trung điểm AB.

Khi đó, A(0; 1; 0) B(0; -1; 0) C(; 0; 0), A’(0; 1; 4), B’(0; -1; 4,4), C’ (; 0; 4,8).
Ta có: , .
Mặt phẳng (A’B’C’) nhận làm một vectơ pháp tuyến.
Ta có:
.
Mặt phẳng đáy bể là mặt phẳng (A’ B’ C’) nên có vectơ pháp tuyến là .
Mặt phẳng ngang (mặt nước) là mặt phẳng (Oxy) có vectơ pháp tuyến là .
Nên góc giữa mặt phẳng đáy bể và mặt phẳng ngang là:
.
.
Vậy đáy bể nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc khoảng .
Công cụ tra cứu bỏ túi cho Toán Lớp 12
Tra cứu nhanh công thức, bảng biểu và phương pháp giải miễn phí 24/7
Tổng hợp công thức trọng tâm từ lớp 6 đến 12 chuẩn SGK mới GDPT 2018.
Giải phương trình bậc 2, hệ 2 ẩn với các bước biến đổi chi tiết.
Tính chu vi, diện tích tam giác, hình tròn, nón, trụ, cầu và Oxyz.
Luyện bảng nhân 2-9, mẹo tính nhẩm nhanh & đổi đơn vị đo lường.
Đánh giá độ hữu ích của lời giải
Ý kiến của em giúp Tri Thức Hub nâng cao chất lượng bài giảng
Lời giải bài Bài tập cuối chương 5 - Toán 12 Kết nối tri thức có giúp em hiểu rõ phương pháp và tự làm được bài tập không?
Em đã nắm chắc bài học chưa?
Trắc nghiệm củng cố: Bài tập cuối chương 5 - Toán 12 Kết nối tri thức
Thử sức ngay với 5 câu trắc nghiệm nhanh dưới đây để củng cố kiến thức và nhận kết quả cùng lời giải thích chi tiết ngay tại chỗ!
Bài học cùng chuyên đề: Chương 5. Phương pháp tọa độ trong không gian
Bài 14. Phương trình mặt phẳng - Toán 12 Kết nối tri thức
Bài 15. Phương trình đường thẳng trong không gian - Toán 12 Kết nối tri thức
Bài 16. Công thức tính góc trong không gian - Toán 12 Kết nối tri thức
Bài 17. Phương trình mặt cầu - Toán 12 Kết nối tri thức
Đề ôn luyện trắc nghiệm liên quan
Trắc nghiệm củng cố: Bài tập cuối chương 5 - Toán 12 Kết nối tri thức
Bộ câu hỏi gồm 15 câu bám sát bài học có giải thích chi tiết.
Kho đề thi & Kiểm tra định kỳ Lớp 12
Tổng hợp đề thi giữa kỳ, học kỳ và đề ôn luyện trắc nghiệm trực tuyến miễn phí.
Luyện đề thi Giữa kì & Học kì Toán Lớp 12 Lớp LOP12
Sau khi học xong "Bài tập cuối chương 5 - Toán 12 Kết nối tri thức", bạn có thể thử sức ngay với kho đề kiểm tra 15 phút, 1 tiết và đề thi học kì chuẩn phân phối chương trình Kết Nối Tri Thức. Hỗ trợ tải trọn bộ PDF đề bài kèm Lời giải chi tiết trên App Tri Thức Hub!
Học tập & ôn luyện trên ứng dụng Tri Thức Hub
Tải ứng dụng Tri Thức Hub trên điện thoại hoặc máy tính bảng (hỗ trợ Android & iOS) để làm bài kiểm tra, luyện tập và lưu tiến độ học tập!
