40 bài tập phương trình đường thẳng trong không gian mức độ thông hiểu
Làm đề thiCâu hỏi 1 :
Trong không gian \(Oxyz\), cho hình bình hành \(ABCD\) với \(A\left( {0,1,1} \right),{\text{ }}B\left( { - 2,3,1} \right)\) và \(C\left( {4, - 3,1} \right)\). Phương trình nào không phải là phương trình tham số của đường chéo \(BD\).
- A \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = - 2 + t}&{}\\{y = 3 - t}&{}\\{z = 1}&{}\end{array}} \right.\)
- B \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 2 - t}&{}\\{y = - 1 + t}&{}\\{z = 1}&{}\end{array}} \right.\)
- C \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 2 - 2t}&{}\\{y = - 1 + 2t}&{}\\{z = 1}&{}\end{array}} \right.\)
- D \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = - 2 + t}&{}\\{y = 3 + t}&{}\\{z = 1}&{}\end{array}} \right.\)
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Gọi \(I\) là tâm của hình bình hành \(ABCD\). Suy ra \(I\) là trung điểm của \(AC\). Ta có \(I\left( {2, - 1,1} \right)\).
Phương trình \(BI\) cũng chính là phương trình đường chéo \(BD\).
+ Phương trình \(BI\) nhận \(\overrightarrow {BI} = (4, - 4,0)\) là vectơ chỉ phương
+ qua điểm \(B\left( { - 2,3,1} \right)\) và cũng qua điểm \(I\left( {2, - 1,1} \right)\).
Vì phương trình tham số ở câu D có vecto chỉ phương là \((1,1,0)\), đây không là vecto chỉ phương của \(BI\).
Chọn D.
Câu hỏi 2 :
Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho điểm \(A\left( {2,1,3} \right)\) và đường thẳng \(d':\dfrac{{x - 1}}{3} = \dfrac{{y - 2}}{1} = \dfrac{z}{1}\) . Gọi \(d\) là đường thẳng đi qua \(A\) và song song \(d'\). Phương trình nào sau đây không phải là phương trình đường thẳng \(d\)?
- A \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 2 + 3t}&{}\\{y = 1 + t}&{}\\{z = 3 + t}&{}\end{array}} \right.\)
- B \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = - 1 + 3t}&{}\\{y = t}&{}\\{z = 2 + t}&{}\end{array}} \right.\)
- C \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 5 - 3t}&{}\\{y = 2 - t}&{}\\{z = 4 - t}&{}\end{array}} \right.\)
- D \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = - 4 + 3t}&{}\\{y = - 1 + t}&{}\\{z = 2 + t}&{}\end{array}} \right.\)
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Phương trình đường thẳng \(d\) có vecto chỉ phương là \(\vec u = (3,1,1)\) và đi qua điểm \(A\left( {2,1,3} \right)\) nên có phương trình
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 2 + 3t}&{}\\{y = 1 + t}&{}\\{z = 3 + t}&{}\end{array}} \right.\)
+ Phương án A đúng.
+ Với \(t = - 1\) ta có \(B\left( { - 1,0,2} \right)\) thuộc \(d\) . Do đó B đúng.
+ Với \(t = 1\), ta có \(C\left( {5,2,4} \right)\) thuộc \(d\) . Do đó C đúng.
Chọn D
Câu hỏi 3 :
Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho mặt phẳng \(\left( P \right):x - 2y + z - 1 = 0\) và điểm \(M\left( {1;1;2} \right)\). Đường thẳng \(d\) đi qua \(M\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right)\) có phương trình là:
- A \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z - 2}}{2}\).
- B \(\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{z + 2}}{1}\).
- C \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y + 2}}{1} = \dfrac{{z - 1}}{2}\) .
- D \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{z - 2}}{1}\).
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Vì \(d\) vuông góc với \(\left( P \right)\) nên ta có \(\overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_P}} = (1, - 2,1)\).
Vì \(d\) qua \(M\left( {1,1,2} \right)\) nên \(d\) có phương trình \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{z - 2}}{1}\)
Chọn D
Câu hỏi 4 :
Phương trình đường thẳng đi qua điểm \(A\left( {1,2,3} \right)\) và vuông góc với 2 đường thẳng cho trước: \({d_1}:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z + 1}}{{ - 1}}\) và \({d_2}:\dfrac{{x - 2}}{3} = \dfrac{{y - 1}}{2} = \dfrac{{z - 1}}{2}\) là:
- A \(d:\dfrac{{x - 1}}{4} = \dfrac{{y - 2}}{{ - 7}} = \dfrac{{z - 3}}{{ - 1}}\)
- B \(d:\dfrac{{x - 1}}{4} = \dfrac{{y - 2}}{7} = \dfrac{{z - 3}}{1}\)
- C \(d:\dfrac{{x - 1}}{{ - 4}} = \dfrac{{y - 2}}{{ - 7}} = \dfrac{{z - 3}}{1}\)
- D \(d:\dfrac{{x - 1}}{4} = \dfrac{{y - 2}}{{ - 7}} = \dfrac{{z - 3}}{1}\)
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} = (2,1, - 1)\) và \(\overrightarrow {{u_{{d_2}}}} = (3,2,2)\)
Vì \(d\) vuông góc với \({d_1}\) và \({d_2}\) nên có \(\overrightarrow {{u_d}} = [\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} ,\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} ] = (4, - 7,1)\)
Vì \(d\) qua \(A\left( {1,2,3} \right)\) nên có phương trình \(d:\dfrac{{x - 1}}{4} = \dfrac{{y - 2}}{{ - 7}} = \dfrac{{z - 3}}{1}\)
Chọn D.
Câu hỏi 5 :
Phương trình đường thẳng vuông góc với \(d:\dfrac{{x - 2}}{3} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{z - 2}}{1}\) song song với \((P):x - y - z + 1 = 0\) và đi qua điểm \(M( - 1;0;3)\) là:
- A \(d':\dfrac{{x + 1}}{3} = \dfrac{y}{4} = \dfrac{{z - 3}}{{ - 1}}\)
- B \(d':\dfrac{{x - 1}}{3} = \dfrac{y}{4} = \dfrac{{z + 3}}{{ - 1}}\)
- C \(d':\dfrac{{x + 1}}{3} = \dfrac{y}{4} = \dfrac{{z - 3}}{1}\)
- D \(d':\dfrac{{x + 1}}{{ - 3}} = \dfrac{y}{4} = \dfrac{{z - 3}}{{ - 1}}\)
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\overrightarrow {{u_d}} = (3, - 2,1)\) và \(\overrightarrow {{n_P}} = (1, - 1, - 1)\)
Vì \(d'\) vuông góc với \(d\) và song song với \(\left( P \right)\) nên có \(\overrightarrow {{u_{d'}}} = [\overrightarrow {{u_d}} ,\overrightarrow {{n_P}} ] = (3,4, - 1)\)
Vì \(d'\)qua \(M\left( { - 1,0,3} \right)\) nên có phương trình \(d':\dfrac{{x + 1}}{3} = \dfrac{y}{4} = \dfrac{{z - 3}}{{ - 1}}\)
Chọn A.
Câu hỏi 6 :
Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), viết phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm \(M\left( {1,2,3} \right)\) và song song với giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( P \right):3x + y - 3 = 0,\left( Q \right):2x + y + z - 3 = 0\).
- A \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 1 + t}&{}\\{y = 2 + 3t}&{}\\{z = 3 + t}&{}\end{array}} \right.\)
- B \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 1 + t}&{}\\{y = 2 - 3t}&{}\\{z = 3 - t}&{}\end{array}} \right.\)
- C \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 1 - t}&{}\\{y = 2 - 3t}&{}\\{z = 3 + t}&{}\end{array}} \right.\)
- D \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 1 + t}&{}\\{y = 2 - 3t}&{}\\{z = 3 + t}&{}\end{array}} \right.\)
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\overrightarrow {{n_P}} = (3,1,0)\) và \(\overrightarrow {{n_Q}} = (2,1,1)\).
Gọi \(\left( d \right)\) là giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( P \right)\) và \(\left( Q \right)\) ta có \(\overrightarrow {{u_d}} = [\overrightarrow {{n_P}} ,\overrightarrow {{n_Q}} ] = (1, - 3,1)\)
Phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm \(M\left( {1,2,3} \right)\) và song song với \(\left( d \right)\) là:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 1 + t}&{}\\{y = 2 - 3t}&{}\\{z = 3 + t}&{}\end{array}} \right.\)
Chọn D
Câu hỏi 7 :
Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho hai điểm \(A(1;4;2)\) , \(B( - 1;2;4)\). Tìm tọa độ điểm \(M\) thuộc trục \(Oz\) sao cho :\(M{A^2} + M{B^2} = 32\).
- A \(M(0;0;1)\) hoặc \(M(0;0;5)\)
- B \(M(0;0; - 1)\) hoặc \(M(0;0;5)\)
- C \(M(0;0; - 1)\) hoặc \(M(0;0;6)\)
- D \(M(0;0;1)\) hoặc \(M(0;0; - 5)\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Phương pháp:
Sử dụng công thức tính độ dài đoạn thẳng:
Cho hai điểm \(A({a_1};{a_2};{a_3})\) và \(B({b_1};{b_2};{b_3})\) ta có: \(AB = \left| {\overrightarrow {AB} } \right| = \sqrt {{{({b_1} - {a_1})}^2} + {{({b_2} - {a_2})}^2} + {{({b_3} - {a_3})}^2}} \)
Lời giải chi tiết:
\(M\) nằm trên trục \(Oz\), giả sử \(M(0;0;m)\).
Ta có
\(\begin{array}{l}MA = \sqrt {{{(0 - 1)}^2} + {{(0 - 4)}^2} + {{(m - 2)}^2}} = \sqrt {{{(m - 2)}^2} + 17} \\MB = \sqrt {{{(0 + 1)}^2} + {{(0 - 2)}^2} + {{(m - 4)}^2}} = \sqrt {{{(m - 4)}^2} + 5} \end{array}\)
Theo giả thiết \(M{A^2} + M{B^2} = 32\) suy ra ta có
\(\begin{array}{l}{(m - 2)^2} + 17 + {(m - 4)^2} + 5 = 32\\ \Leftrightarrow {(m - 2)^2} + {(m - 4)^2} = 10\\ \Leftrightarrow 2{m^2} - 12m + 20 = 10\\ \Leftrightarrow 2{m^2} - 12m + 10 = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 1\\m = 5\end{array} \right.\end{array}\)
Vậy \(M(0;0;1)\) hoặc \(M(0;0;5)\)
Chọn A
Câu hỏi 8 :
Trong không gian Oxyz, xét vị trí tương đối của hai đường thẳng \({d_1}:\,\,\dfrac{{x + 1}}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{z}{1}\) và \({d_2}:\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 2}} = \dfrac{z}{1}\)
- A \({d_1}\parallel {d_2}.\)
- B \({d_1}\) chéo \({d_2}\).
- C \({d_1}\) trùng với \({d_2}\).
- D \({d_1}\) cắt \({d_2}\).
Đáp án: D
Phương pháp giải:
- Tìm vecto chỉ phương của hai đường thẳng.
- Tìm mối quan hệ giữa hai vecto.
Lời giải chi tiết:
Đường thẳng \({d_1}:\dfrac{{x + 1}}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{z}{1}\) có vecto chỉ phương \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( {2;1;1} \right)\)
Đường thẳng \({d_2}:\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 2}} = \dfrac{z}{1}\) có vecto chỉ phương \(\overrightarrow {{n_2}} = \left( {1; - 2;1} \right)\)
Mà \(\overrightarrow {{n_1}} .\overrightarrow {{n_2}} = 1 \ne 0 \Rightarrow {d_1};{d_2}\) là hai đường thẳng cắt nhau.
Chọn D.
Câu hỏi 9 :
Trong không gian Oxyz, phương trình của mặt phẳng đi qua điểm \(O\left( {0;0;0} \right)\) và vuông góc với đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{x}{1} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z + 1}}{{ - 1}}\) là
- A \(x + y + z = 0.\)
- B \(x + y - z = 0.\)
- C \(x - y + z = 1.\)
- D \(x + y - z = 1.\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- Tìm vecto pháp tuyến của mặt phẳng là vecto chỉ phương của đường thẳng.
- Áp dụng công thức viết phương trình mặt phẳng.
Lời giải chi tiết:
Ta có mặt phẳng \(\left( P \right)\) vuông góc đường thẳng \(d:\dfrac{x}{1} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z + 1}}{{ - 1}}\) nên vecto pháp tuyến của \(\left( P \right)\) là \(\overrightarrow n = \left( {1;1; - 1} \right)\); mặt phẳng đi qua \(O\left( {0;0;0} \right)\) nên có dạng là \(x + y - z = 0.\)
Chọn B.
Câu hỏi 10 :
Trong không gian \(Oxyz\), đường thẳng d song song với mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x + y - z - 2 = 0\) và vuông góc với \(\Delta :\,\,\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y + 2}}{2} = \dfrac{{z - 1}}{{ - 2}}\) có một vectơ chỉ phương là:
- A \(\overrightarrow u = \left( {1;0;1} \right)\)
- B \(\overrightarrow u = \left( {0; - 1;1} \right)\)
- C \(\overrightarrow u = \left( {1; - 1;0} \right)\)
- D \(\overrightarrow u = \left( {0;1;1} \right)\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
- Gọi \(\overrightarrow {{u_d}} \) là 1 VTCP của đường thẳng d, xác định \(\overrightarrow {{n_P}} \) là 1 VTPT của (P) và \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của \(\Delta \).
- Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}d\parallel \left( P \right)\\d \bot \Delta \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_d}} .\overrightarrow {{n_P}} = 0\\\overrightarrow {{u_d}} .\overrightarrow {{u_\Delta }} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \left[ {\overrightarrow {{n_P}} ;\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right]\).
- Mọi vectơ cùng phương với \(\overrightarrow {{u_d}} \) đều là 1 VTCP của đường thẳng d.
Lời giải chi tiết:
Mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x + y - z - 2 = 0\) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {1;1; - 1} \right)\).
Đường thẳng \(\Delta :\,\,\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y + 2}}{2} = \dfrac{{z - 1}}{{ - 2}}\) có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {1;2; - 2} \right)\).
Gọi \(\overrightarrow {{u_d}} \) là 1 VTCP của đường thẳng d . Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}d\parallel \left( P \right)\\d \bot \Delta \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_d}} .\overrightarrow {{n_P}} = 0\\\overrightarrow {{u_d}} .\overrightarrow {{u_\Delta }} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \left[ {\overrightarrow {{n_P}} ;\overrightarrow {{u_\Delta }} } \right] = \left( {0;1;1} \right)\).
Chọn D.
Câu hỏi 11 :
Trong không gian Oxyz, giao điểm của hai đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l}x = - 3 + 2t\\y = - 2 + 3t\\z = 6 + 4t\end{array} \right.\) và \(d':\left\{ \begin{array}{l}x = 5 + t'\\y = - 1 - 4t'\\z = 20 + t'\end{array} \right.\) có tọa độ là
- A \(\left( {5; - 1;20} \right)\)
- B \(\left( { - 3; - 2;6} \right)\)
- C \(\left( {3;7;18} \right)\)
- D \(\left( {3; - 2;1} \right)\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
- Cho tọa độ hai đường thẳng bằng nhau, giải hệ phương trình tìm t và t’.
- Thay t và t’ tìm được vào các phương trình đường thẳng tương ứng tìm tọa độ giao điểm.
Lời giải chi tiết:
Xét hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l} - 3 + 2t = 5 + t'\\ - 2 + 3t = - 1 - 4t'\\6 + 4t = 20 + t'\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}t = 3\\t' = - 2\end{array} \right.\)
Khi đó tọa độ giao điểm là \(I\left( {3;7;18} \right).\)
Chọn C.
Câu hỏi 12 :
Trong không gian Oxyz, biết đường thẳng \(\left( d \right):\,\,\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{z}{2}\) cắt mặt phẳng\(\left( P \right):\,\,x - y + 2z + 3 = 0\) tại điểm \(M\left( {a;b;c} \right)\). Giá trị \(P = a + b + c\) bằng:
- A \(5\)
- B \(-2\)
- C \( - 5\)
- D \(0\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
- Viết tọa độ tổng quát của M (dựa vào đường thẳng d).
- Thay tọa độ điểm M vào mặt phẳng \(\left( P \right)\) rồi tìm tọa độ điểm M và suy ra a, b, c.
Lời giải chi tiết:
Vì \(M = \left( d \right) \cap \left( P \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}M \in \left( d \right)\\M \in \left( P \right)\end{array} \right.\).
Ta có \(M \in \left( d \right):\,\,\,\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{z}{2}\)\( \Leftrightarrow M\left( {2t + 1;\,\,t - 1;\,\,2t} \right).\)
\(M \in \left( P \right)\) \( \Rightarrow 2t + 1 - t + 1 + 4t + 3 = 0 \Leftrightarrow 5t + 5 = 0 \Leftrightarrow t = - 1.\)
Khi đó ta có \(M\left( { - 1; - 2; - 2} \right) \Rightarrow a = - 1,\,\,b = - 2,\,\,c = - 2\).
Vậy \(P = a + b + c = - 1 - 2 - 2 = - 5.\)
Chọn C.
Câu hỏi 13 :
Trong không gianOxyz, cho \(d:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{z - 3}}{2}\). Đường thẳng nào sau đây song song với d?
- A \(\Delta :\dfrac{{x - 2}}{{ - 2}} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z - 1}}{{ - 2}}\)
- B \(\Delta :\dfrac{{x - 3}}{{ - 2}} = \dfrac{{y + 2}}{1} = \dfrac{{z - 5}}{{ - 2}}\)
- C \(\Delta :\dfrac{{x + 1}}{{ - 2}} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z - 1}}{{ - 2}}\)
- D \(\Delta :\dfrac{{x - 2}}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{{z - 1}}{{ - 2}}\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Hai đường thẳng song song với nhau khi và chỉ khi 2 VTCP cùng phương với nhau và hai đường thẳng không có điểm chung nào.
Lời giải chi tiết:
Đường thẳng d có 1 VTCP là \(\overrightarrow u \left( {2; - 1;2} \right)\).
Dễ thấy đáp án D đường thẳng \(\Delta \) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_4}} = \left( {2;1; - 2} \right)\) không cùng phương với vectơ \(\overrightarrow u \left( {2; - 1;2} \right)\) nên ta loại đáp án D.
Chọn \(A\left( {1; - 1;3} \right) \in d\), thay tọa độ điểm A vào đáp án A ta có: \(\dfrac{{1 - 2}}{{ - 2}} = \dfrac{{ - 1}}{1} = \dfrac{{3 - 1}}{{ - 2}}\) (vô lí) \( \Rightarrow A \notin \Delta \).
Vậy đường thẳng ở đáp án A song song với đường thẳng d.
Chọn A.
Câu hỏi 14 :
Trong không gian Oxyz, cho điểm \(I\left( {1;0; - 1} \right)\) là tâm của mặt cầu \(\left( S \right)\) và đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{z}{{ - 1}}\) cắt mặt cầu \(\left( S \right)\) tại hai điểm A, B sao cho \(AB = 6\). Mặt cầu \(\left( S \right)\) có bán kính R bằng:
- A \(\sqrt {10} \)
- B \(10\)
- C \(2\sqrt 2 \)
- D \(\sqrt 2 \)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Tính khoảng cách từ tâm I đến AB
Lời giải chi tiết:
Gọi H là hình chiếu của I lên d
\(\begin{array}{l}d:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{z}{{ - 1}} = t\\ \Rightarrow H\left( {2t + 1;2t - 1; - t} \right)\\HI = \sqrt {{{\left( {2t} \right)}^2} + {{\left( {2t - 1} \right)}^2} + {{\left( { - t + 1} \right)}^2}} = \sqrt {9{t^2} - 6t + 2} \\H{I_{\min }} = 1 \Leftrightarrow t = \dfrac{1}{3}\\ \Rightarrow R = \sqrt {H{I^2} + {{\left( {\dfrac{{AB}}{2}} \right)}^2}} = \sqrt {{1^2} + {3^2}} = \sqrt {10} \end{array}\)
Chọn A.
Câu hỏi 15 :
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x + 1}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{z + 3}}{3}\) và mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x - 2y + z - 1 = 0\). Biết đường thẳng d cắt mặt phẳng (P) tại điểm A(a;b;c). Tính a + b + c.
- A \(1\)
- B \(-1\)
- C \(-2\)
- D \(2\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
- Tham số hóa tọa độ điểm \(A \in d\) theo tham số t.
- Vì \(A \in \left( P \right)\) nên thay tọa độ điểm A vào phương trình mặt phẳng (P) tìm t. Từ đó suy ra tọa độ điểm A.
- Xác định a, b, c và tính tổng a + b + c.
Lời giải chi tiết:
Theo bài ra ta có: \(A = d \cap \left( P \right)\).
+ \(A \in d\) nên gọi \(A\left( { - 1 + 2t;\,\,1 - t;\,\, - 3 + 3t} \right)\).
+ \(A \in \left( P \right)\) \( \Rightarrow - 1 + 2t - 2\left( {1 - t} \right) + \left( { - 3 + 3t} \right) - 1 = 0\) \( \Leftrightarrow 7t - 7 = 0 \Leftrightarrow t = 1.\)
\( \Rightarrow A\left( {1;0;0} \right)\).
\( \Rightarrow a = 1,\,\,b = 0,\,\,c = 0\).
Vậy \(a + b + c = 1 + 0 + 0 = 1.\)
Chọn A.
Câu hỏi 16 :
Trong không gian Oxyz, cho các điểm \(A\left( {4; - 3;2} \right)\), \(B\left( {6;1; - 7} \right)\), \(C\left( {2;8; - 1} \right)\). Viết phương trình đường thẳng đi qua gốc tọa độ \(O\) và trọng tâm \(G\) của tam giác \(ABC\). \(\)
- A \(\dfrac{x}{2} = \dfrac{y}{{ - 1}} = \dfrac{z}{{ - 1}}\).
- B \(\dfrac{x}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{z}{{ - 1}}\).
- C \(\dfrac{x}{2} = \dfrac{y}{3} = \dfrac{z}{{ - 1}}\).
- D \(\dfrac{x}{4} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{z}{{ - 3}}\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- Tìm trọng tâm G của tam giác ABC \(\left\{ \begin{array}{l}{x_G} = \dfrac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3}\\{y_G} = \dfrac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}\\{z_G} = \dfrac{{{z_A} + {z_B} + {z_C}}}{3}\end{array} \right.\)
- Đường thẳng đi qua O và G nhận \(\overrightarrow {OG} \) là 1 VTCP.
- Viết phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\): \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\).
Lời giải chi tiết:
Ta có \(A\left( {4; - 3;2} \right);\) \(B\left( {6;1; - 7} \right);\) \(C\left( {2;8; - 1} \right)\)
Khi đó trọng tâm G có tọa độ \(\left( {4;2; - 2} \right)\)
\( \Rightarrow \overrightarrow {OG} = \left( {4;2; - 2} \right) = 2\left( {2;1; - 1} \right)\), do đó đường thẳng đi qua O và G có 1 VTCP là \(\overrightarrow u \left( {2;1; - 1} \right)\).
Vậy phương trình đường thẳng OG có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {2;1; - 1} \right)\) và đi qua \(O\left( {0;0;0} \right)\) có dạng \(\dfrac{x}{2} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{z}{{ - 1}}\).
Chọn B.
Câu hỏi 17 :
Trong không gian với hệ trục tọa độ \({\mathop{\rm Oxyz}\nolimits} \), cho điểm \(A(4; - 3;5)\) và \(B(2; - 5;1).\)Viết phương trình mặt phẳng \((P)\) đi qua trung điểm \(I\) của đoạn thẳng \(AB\) và vuông góc với đường thẳng \((d):\dfrac{{x + 1}}{3} = \dfrac{{y - 5}}{{ - 2}} = \dfrac{{z + 9}}{{13}}\).
- A \(3x - 2y + 13z - 56 = 0\)
- B \(3x + 2y + 13z - 56 = 0\)
- C \(3x + 2y + 13z + 56 = 0\)
- D \(3x - 2y - 13z + 56 = 0\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
- Tìm tọa độ trung điểm I của đoạn AB.
- Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( P \right)\) rồi suy ra phương trình mặt phẳng.
- Mặt phẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) có phương trình:
\(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\).
Lời giải chi tiết:
Ta có \(A\left( {4; - 3;5} \right),B\left( {2; - 5;1} \right)\) nên trung điểm của AB là \(I\left( {3; - 4;3} \right)\).
Đường thẳng \(\left( d \right):\dfrac{{x + 1}}{3} = \dfrac{{y - 5}}{{ - 2}} = \dfrac{{z + 9}}{{13}}\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {3; - 2;13} \right)\).
Mặt phẳng \(\left( P \right)\) vuông góc với d nên mặt phẳng (P) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_P}} = \overrightarrow {{u_d}} = \left( {3; - 2;13} \right)\).
Mặt phẳng \(\left( P \right)\) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {3; - 2;13} \right)\) và đi qua \(I\left( {3; - 4;3} \right)\) có phương trình là:
\(3\left( {x - 3} \right) - 2\left( {y + 4} \right) + 13\left( {z - 3} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow 3x - 2y + 13z - 56 = 0\).
Chọn A.
Câu hỏi 18 :
Trong không gian Oxyz, đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm M(-1;-2;-3) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,x + y + z = 0\) có phương trình là:
- A \(\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{{y + 2}}{1} = \dfrac{{z + 3}}{{ - 2}}\)
- B \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 2}}{1} = \dfrac{{z - 3}}{1}\)
- C \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 2}}{1} = \dfrac{{z - 3}}{{ - 2}}\)
- D \(\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{{y + 2}}{1} = \dfrac{{z + 3}}{1}\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
- \(\Delta \bot \left( \alpha \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_\Delta }} = \overrightarrow {{n_\alpha }} \) với \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của đường thẳng \(\Delta \), \(\overrightarrow {{n_\alpha }} \) là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\).
- Phương trình chính tắc đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là:
\(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\).
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {1;1;1} \right)\) là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\).
Vì \(\Delta \bot \left( \alpha \right)\) nên đường thẳng \(\Delta \) có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {1;1;1} \right)\).
Vậy phương trình đường thẳng \(\Delta \) đi qua M(-1;-2;-3) và có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {1;1;1} \right)\) là:
\(\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{{y + 2}}{1} = \dfrac{{z + 3}}{1}\).
Chọn D.
Câu hỏi 19 :
Phương trình đường thẳng \(\Delta \) là giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,\,x + 2y + z - 1 = 0\) và \(\left( \beta \right):\,\,\,x - y - z + 2 = 0\) là:
- A \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + t\\y = 1 - 2t\\z = 3t.\end{array} \right.\)
- B \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + t\\y = 2t\\z = - 1 - 3t.\end{array} \right.\)
- C \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 - t\\y = 1 - 2t\\z = 3t.\end{array} \right.\)
- D \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 - 3t\\y = 1 + 2t\\z = t.\end{array} \right.\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
- Xác định hai điểm thỏa mãn hệ \(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y + z - 1 = 0\\x - y - z + 2 = 0\end{array} \right.\).
- Viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm đó.
- Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là : \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\).
Lời giải chi tiết:
Xét hệ \(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y + z - 1 = 0\\x - y - z + 2 = 0\end{array} \right.\).
Cho \(z = 0 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x + 2y = 1\\x - y = - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - 1\\y = 1\end{array} \right.\) \( \Rightarrow A\left( { - 1;1;0} \right) \in \Delta \).
Cho \(z = 2 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x + 2y = - 1\\x - y = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - \dfrac{1}{3}\\y = - \dfrac{1}{3}\end{array} \right.\) \( \Rightarrow B\left( { - \dfrac{1}{3}; - \dfrac{1}{3};2} \right) \in \Delta \).
Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {\dfrac{2}{3}; - \dfrac{4}{3};2} \right)\) \( \Rightarrow \overrightarrow u = \dfrac{3}{2}\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2;3} \right)\) là 1 VTCP của \(\Delta \).
Vậy phương trình đường thẳng \(\Delta \) là : \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + t\\y = 1 - 2t\\z = 3t.\end{array} \right.\).
Chọn A.
Câu hỏi 20 :
Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz,\) cho hai điểm \(A\left( {1; - 2;0} \right)\) và \(B\left( {4;1;1} \right).\) Độ dài đường cao \(OH\) của tam giác \(OAB\) là
- A \(\sqrt {\dfrac{{86}}{{19}}} .\)
- B \(\sqrt {\dfrac{{19}}{{86}}} .\)
- C \(\dfrac{1}{{\sqrt {19} }}.\)
- D \(\dfrac{1}{2}\sqrt {\dfrac{{86}}{{19}}} .\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính khoảng cách từ \(M\) đến đường thẳng \(\Delta \): \(d\left( {M;\Delta } \right) = \dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {M{M_o}} ;\overrightarrow u } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow u } \right|}}\) với \({M_0}\) là điểm bất kì thuộc đường thẳng \(\Delta \), \(\overrightarrow u \) là 1 VTCP của đường thẳng \(\Delta \).
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\overrightarrow {OA} = \left( {1; - 2;0} \right)\), \(\overrightarrow {AB} = \left( {3;3;1} \right)\).
\( \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow {AB} } \right] = \left( { - 2; - 1;9} \right)\) \( \Rightarrow \left| {\left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow {AB} } \right]} \right| = \sqrt {{{\left( { - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {9^2}} = \sqrt {86} \).
Vậy \(OH = d\left( {O;AB} \right) = \dfrac{{\left| {\left[ {\overrightarrow {OA} ;\overrightarrow {AB} } \right]} \right|}}{{\left| {\overrightarrow {AB} } \right|}} = \dfrac{{\sqrt {86} }}{{\sqrt {{3^2} + {3^2} + {1^2}} }} = \sqrt {\dfrac{{86}}{{19}}} \).
Chọn A.
Câu hỏi 21 :
Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz,\) đường thẳng đi qua điểm \(A\left( { - 2;4;3} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(2x - 3y + 6z + 19 = 0\) có phương trình là
- A \(\dfrac{{x + 2}}{2} = \dfrac{{y - 3}}{4} = \dfrac{{z + 6}}{3}\).
- B \(\dfrac{{x + 2}}{2} = \dfrac{{y - 4}}{{ - 3}} = \dfrac{{z - 3}}{6}\).
- C \(\dfrac{{x + 2}}{2} = \dfrac{{y + 3}}{4} = \dfrac{{z - 6}}{3}\).
- D \(\dfrac{{x - 2}}{2} = \dfrac{{y + 4}}{{ - 3}} = \dfrac{{z + 3}}{6}\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- \(d \bot \left( P \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_P}} \).
- Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là: \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\).
Lời giải chi tiết:
Mặt phẳng \(2x - 3y + 6z + 19 = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow n \left( {2; - 3;6} \right)\).
\( \Rightarrow \) Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng \(2x - 3y + 6z + 19 = 0\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow u = \overrightarrow n = \left( {2; - 3;6} \right)\).
Vậy phương trình đường thẳng đi qua điểm \(A\left( { - 2;4;3} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(2x - 3y + 6z + 19 = 0\) là: \(\dfrac{{x + 2}}{2} = \dfrac{{y - 4}}{{ - 3}} = \dfrac{{z - 3}}{6}\).
Chọn B.
Câu hỏi 22 :
Trong không gian Oxyz, cho điểm \(M\left( {1;0;2} \right)\) và đường thẳng \(\Delta :\dfrac{{x - 2}}{1} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{{z - 3}}{{ - 1}}.\) Mặt phẳng đi qua M và vuông góc với \(\Delta \) có phương trình là
- A \(x + 2y - z - 3 = 0.\)
- B \(x + 2y - z - 1 = 0.\)
- C \(x + 2y - z + 1 = 0.\)
- D \(x + 2y + z + 1 = 0.\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
- \(\left( P \right) \bot \Delta \Rightarrow \overrightarrow {{n_P}} = \overrightarrow {{u_\Delta }} \) với \(\overrightarrow {{n_P}} \) là 1 VTPT của \(\left( P \right)\) và \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của \(\Delta \).
- Phương trình mặt phẳng đi qua \({M_0}\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {a;b;c} \right) \ne \overrightarrow 0 \) là:
\(a\left( {x - {x_0}} \right) + b\left( {y - {y_0}} \right) + c\left( {z - {z_0}} \right) = 0\).
Lời giải chi tiết:
Mặt phẳng đi qua M và vuông góc với \(\Delta \), nhận \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {1;2; - 1} \right)\) là VTPT có phương trình là
\(1\left( {x - 1} \right) + 2\left( {y - 0} \right) - 1\left( {z - 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow x + 2y - z + 1 = 0\).
Chọn C.
Câu hỏi 23 :
Trong không gian Oxyz, điểm nào dưới đây thuộc đường thẳng \(d:\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 3 - t\\z = 3t\end{array} \right.?\)
- A \(M\left( {1;\,\,3;\,\,0} \right)\)
- B \(N\left( {1;\,\,3;\,\,3} \right)\)
- C \(P\left( {2; - 1;\,\,0} \right)\)
- D \(Q\left( {2; - 1;\,\,3} \right)\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Đường thẳng \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\) đi qua \(M\left( {{x_0};\,{y_0};\,{z_0}} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow u = \left( {a;\,b;\,c} \right).\)
Lời giải chi tiết:
Đường thẳng \(d:\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 3 - t\\z = 3t\end{array} \right.\) đi qua điểm \(M\left( {1;\,\,3;\,\,0} \right).\)
Chọn A.
Câu hỏi 24 :
Đường thẳng đi qua điểm \(A\left( {1;4; - 7} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,x + 2y - 2z - 3 = 0\) có phương trình chính tắc là
- A \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 4}}{2} = \dfrac{{z + 7}}{{ - 2}}\)
- B \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 4}}{2} = \dfrac{{z + 7}}{2}\)
- C \(\dfrac{{x - 1}}{4} = y + 4 = \dfrac{{z + 7}}{2}\)
- D \(x - 1 = y - 4 = z + 7\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right)\)\(\left( {a.b.c \ne 0} \right)\) thì có phương trình chính tắc là \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\)
Lời giải chi tiết:
Mặt phẳng \(\left( \alpha \right):x + 2y - 2z - 3 = 0\) có VTPT \(\overrightarrow n = \left( {1;2; - 2} \right)\)
Vì đường thẳng cần tìm vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) nên có 1 VTCP là \(\overrightarrow u = \overrightarrow n = \left( {1;2; - 2} \right)\)
Phương trình chính tắc của đường thẳng \(\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{{y - 4}}{2} = \dfrac{{z + 7}}{{ - 2}}\)
Chọn A.
Câu hỏi 25 :
Trong không gian Oxyz, đường thẳng đi qua \(M\left( { - 1;\,\,2;\,\,3} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,4x - y + 2z - 2 = 0\) có phương trình là:
- A \(\dfrac{{x + 1}}{4} = \dfrac{{y - 2}}{{ - 1}} = \dfrac{{z - 2}}{2}\)
- B \(\dfrac{{x - 1}}{4} = \dfrac{{y + 2}}{{ - 1}} = \dfrac{{z + 3}}{2}\)
- C \(\dfrac{{x - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{{z - 2}}{3}\)
- D \(\dfrac{{x + 1}}{{ - 4}} = \dfrac{{y - 2}}{1} = \dfrac{{z - 3}}{{ - 2}}\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Đường thẳng \(d \bot \left( \alpha \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_\alpha }} .\)
Phương trình đường thẳng \(d\) đi qua \(M\left( {{x_0};\,{y_0};\,{z_0}} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow u = \left( {a;\,b;\,c} \right)\) là: \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}.\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\left( \alpha \right):\,\,4x - y + 2z - 2 = 0\) có \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {4; - 1;\,\,2} \right)\)
Đường thẳng \(d\) vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,4x - y + 2z - 2 = 0\)\( \Rightarrow d\) nhận vecto \(-\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {-4; 1;\,\,-2} \right)\) làm VTCP.
\( \Rightarrow d\) có phương trình là: \(\dfrac{{x + 1}}{-4} = \dfrac{{y - 2}}{{ -1}} = \dfrac{{z - 3}}{-2}\)
Chọn D.
Câu hỏi 26 :
Trong không gian với hệ trục tọa độ . Cho điểm \(A\left( {1;2; - 1} \right)\) và \(mp\left( P \right):x - 2y + z - 2 = 0\). \(A'\) là hình chiếu vuông góc của A trên \(mp\left( P \right)\). Tọa độ điểm \(A'\) là
- A \(A'\left( {0;2;0} \right).\)
- B \(A'\left( {2;0;0} \right).\)
- C \(A'\left( {1;2;0} \right).\)
- D \(A'\left( {0; - 1;2} \right).\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- Viết phương trình tham số của đường thẳng \(AA'\) đi qua \(A\) và vuông góc với \(\left( P \right)\).
- Tham số hóa tọa độ \(A'\) thuộc đường thẳng \(AA'\) theo biến \(t\).
- Thay tọa độ điểm \(A'\) vào phương trình mặt phẳng tìm \(t\).
Lời giải chi tiết:
Mặt phẳng \(\left( P \right):\,\,x - 2y + z - 2 = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {1; - 2;1} \right)\).
Đường thẳng \(AA'\) đi qua \(A\left( {1;2; - 1} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right)\) nên có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_{AA'}}} = \overrightarrow {{n_P}} = \left( {1; - 2;1} \right)\) có phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2 - 2t\\z = - 1 + t\end{array} \right.\).
Gọi \(A'\left( {1 + t;\,\,2 - 2t;\,\, - 1 + t} \right) \in AA'\). Vì \(A'\) là hình chiếu của \(A\) lên \(mp\left( P \right)\) nên \(A' \in \left( P \right)\), khi đó ta có:
\(\begin{array}{l} \Rightarrow 1 + t - 2\left( {2 - 2t} \right) - 1 + t - 2 = 0\\ \Leftrightarrow 1 + t - 4 + 4t - 1 + t - 2 = 0\\ \Leftrightarrow 6t - 6 = 0 \Leftrightarrow t = 1\end{array}\)
Vậy \(A'\left( {2;0;0} \right)\).
Chọn B.
Câu hỏi 27 :
Trong không gian với hệ trục tọa độ \(\left( {Oxyz} \right)\). Cho đường thẳng \(\left( d \right):\dfrac{{x - 4}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{1}\). Đường thẳng \(\left( d_1 \right)\) đi qua điểm \(A\left( {0;1;2} \right),\)\(\left( {{d_1}} \right)\) cắt và vuông góc với \(\left( d \right).\)\(\left( {{d_1}} \right)\) có phương trình là
- A \(\left( {{d_1}} \right):\dfrac{x}{5} = \dfrac{{y - 1}}{4} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 6}}\)
- B \(\left( {{d_1}} \right):\dfrac{x}{2} = \dfrac{{y - 1}}{3} = \dfrac{{z - 2}}{1}\)
- C \(\left( {{d_1}} \right):\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 1}}\)
- D
\(\left( {{d_1}} \right):\dfrac{x}{2} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 3}}\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
- Viết phương trình mặt phẳng\(\left( P \right)\) đi qua A và vuông góc với d.
- Tìm tọa độ điểm \(M = d \cap \left( P \right)\).
- Đường thẳng \({d_1}\) chính là đường thẳng đi qua \(A,\,\,M\).
- Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) có phương trình \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\).
Lời giải chi tiết:
Gọi mặt phẳng \(\left( P \right)\)là mặt phẳng đi qua \(A\left( {0;1;2} \right)\) và vuông góc với đường thẳng \(\left( d \right):\dfrac{{x - 4}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{1}\)
Khi đó mặt phẳng \(\left( P \right)\) có 1 vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \overrightarrow {{u_d}} = \left( {2; - 1;1} \right)\).
\( \Rightarrow \) Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) là: \(2\left( {x - 0} \right) - 1\left( {y - 1} \right) + 1\left( {z - 2} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow 2x - y + z - 1 = 0\).
Gọi \(M = d \cap \left( P \right)\).
\(\begin{array}{l}M \in d \Rightarrow M\left( {4 + 2t;\,\,1 - t;\,\,t} \right)\\M \in \left( P \right):\,\,2x - y + z - 1 = 0\\ \Rightarrow 2\left( {4 + 2t} \right) - \left( {1 - t} \right) + t - 1 = 0\\ \Leftrightarrow 6t + 6 = 0 \Leftrightarrow t = - 1\\ \Rightarrow M\left( {2;2; - 1} \right)\end{array}\)
Khi đó đường thẳng \(\left( {{d_1}} \right)\) đi qua \(A\left( {0;1;2} \right),\,\,M\left( {2;2; - 1} \right)\) nhận \(\overrightarrow {AM} = \left( {2;1; - 3} \right)\) là 1 VTCP.
Vậy phương trình đường thẳng \({d_1}\) là: \(\dfrac{x}{2} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 3}}\).
Chọn D.
Câu hỏi 28 :
Trong không gian \(Oxyz\), cho đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - 3}}{1} = \dfrac{{y - 4}}{1} = \dfrac{{z - 5}}{{ - 2}}\) và các điểm \(A\left( {3 + m;\,\,4 + m;\,\,5 - 2m} \right)\), \(B\left( {4 - n;\,\,5 - n;\,\,3 + 2n} \right)\) với \(m,\,\,n\) là các số thực. Khẳng định nào sau đây đúng?
- A \(A \notin d,\,\,B \in d\)
- B \(A \in d,\,\,B \in d\)
- C \(A \in d,\,\,B \notin d\)
- D \(A \notin d,\,\,B \notin d\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Thay trực tiếp tọa độ các điểm \(A,\,\,B\) vào phương trình đường thẳng \(d\).
Lời giải chi tiết:
- Thay tọa độ điểm \(A\left( {3 + m;\,\,4 + m;\,\,5 - 2m} \right)\) vào phương trình đường thẳng \(d\) ta có:
\(\dfrac{{3 + m - 3}}{1} = \dfrac{{4 + m - 4}}{1} = \dfrac{{5 - 2m - 5}}{{ - 2}} \Leftrightarrow m = m = m\) (luôn đúng) \( \Rightarrow A \in d\).
- Thay tọa độ điểm \(B\left( {4 - n;\,\,5 - n;\,\,3 + 2n} \right)\) vào phương trình đường thẳng \(d\) ta có:
\(\dfrac{{4 - n - 3}}{1} = \dfrac{{5 - n - 4}}{1} = \dfrac{{3 + 2n - 5}}{{ - 2}} \Leftrightarrow 1 - n = 1 - n = 1 - n\) (luôn đúng) \( \Rightarrow B \in d\).
Vậy \(A \in d,\,\,B \in d\).
Chọn B.
Câu hỏi 29 :
Trong không gian tọa độ \(Oxyz\), đường thẳng đi qua điểm \(M\left( { - 1;1;0} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,5x - 10y - 15z - 16 = 0\) có phương trình tham số là:
- A \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + 5t\\y = 1 + 10t\\z = 15t\end{array} \right.\)
- B \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 5t\\y = - 10t\\z = - 15t\end{array} \right.\)
- C \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 3 - t\\y = 5 + 2t\\z = 6 + 3t\end{array} \right.\)
- D \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + 5t\\y = 1 - 10t\\z = 15t\end{array} \right.\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
- \(d \bot \left( \alpha \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_\alpha }} \) với \(\overrightarrow {{u_d}} ,\,\,\overrightarrow {{n_\alpha }} \) lần lượt là VTCP của đường thẳng \(d\) và VTPT của \(\left( \alpha \right)\).
- Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) có phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\,\,\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\)
Lời giải chi tiết:
Mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,5x - 10y - 15x - 16 = 0\) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {5; - 10; - 15} \right)\).
\( \Rightarrow \) Đường thẳng vuông góc với \(\alpha \) có 1 VTCP \(\overrightarrow u = - \dfrac{1}{5}\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( { - 1;2;3} \right)\).
Chọn C.
Câu hỏi 30 :
Trong không gian \(Oxyz\), đường thẳng \(d\) đi qua \(A\left( {1;2;3} \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,4x + 3y - 7z + 1 = 0\) có phương trình tham số là:
- A \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + 4t\\y = 2 + 3t\\z = - 3 - 7t\end{array} \right.\)
- B \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 4t\\y = 2 + 3t\\z = 3 - 7t\end{array} \right.\)
- C \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 3t\\y = 2 - 4t\\z = 3 - 7t\end{array} \right.\)
- D \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + 8t\\y = - 2 + 6t\\z = - 3 - 14t\end{array} \right.\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- \(d \bot \left( \alpha \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_\alpha }} \).
- Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là: \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\).
Lời giải chi tiết:
Mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,4x + 3y - 7z + 1 = 0\) có 1 VTPT là \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {4;3; - 7} \right)\).
Vì \(d \bot \left( \alpha \right)\) nên đường thẳng \(d\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {4;3; - 7} \right)\).
Vậy phương trình đường thẳng \(d\) đi qua \(A\left( {1;2;3} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {4;3; - 7} \right)\) là: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 4t\\y = 2 + 3t\\z = 3 - 7t\end{array} \right.\).
Chọn B.
Câu hỏi 31 :
Trong không gian \(Oxyz,\) đường thẳng đi qua hai điểm \(A\left( { - 1;\,\,1;\,\,2} \right)\)và \(B\left( {3; - 2; - 1} \right)\) có phương trình là:
- A \(\dfrac{{x + 1}}{{ - 4}} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 3}} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 3}}\)
- B \(\dfrac{{x + 3}}{4} = \dfrac{{y - 2}}{{ - 3}} = \dfrac{{z - 1}}{{ - 3}}\)
- C \(\dfrac{{x - 3}}{4} = \dfrac{{y + 2}}{{ - 3}} = \dfrac{{z + 1}}{{ - 3}}\)
- D \(\dfrac{{x - 1}}{{ - 4}} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 3}} = \dfrac{{z + 2}}{{ - 3}}\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Đường thẳng đi qua hai điểm \(A\) và \(B\) có VTCP là \(\overrightarrow {AB} .\)
Phương trình đường thẳng \(d\) đi qua \(M\left( {{x_0};\,{y_0};\,{z_0}} \right)\) và có VTCP \(\overrightarrow u = \left( {a;\,b;\,c} \right)\) là: \(\frac{{x - {x_0}}}{a} = \frac{{y - {y_0}}}{b} = \frac{{z - {z_0}}}{c}.\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {4;\, - 3;\, - 3} \right)\)
\( \Rightarrow \) Phương trình đường thẳng \(AB\) đi qua \(B\) và có VTCP \(\overrightarrow {AB} = \left( {4; - 3; - 3} \right)\) là: \(\frac{{x - 3}}{4} = \frac{{y + 2}}{{ - 3}} = \frac{{z + 1}}{{ - 3}}\)
Chọn C.
Câu hỏi 32 :
Trong không gian \(Oxyz\), mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua điểm \(A\left( {3; - 4;5} \right)\) và vuông góc với đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - 2}}{1} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{{z + 2}}{3}\) có phương trình là:
- A \(x + 2y + 3z - 8 = 0\)
- B \(x + 2y + 3z - 10 = 0\)
- C \(3x - 4y + 5z - 10 = 0\)
- D \(3x - 4y + 5z - 8 = 0\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- \(\left( P \right) \bot \left( d \right) \Rightarrow \overrightarrow {{n_P}} = \overrightarrow {{u_d}} \).
- Phương trình mặt phẳng đi qua \(A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTPT \(\overrightarrow n \left( {A;B;C} \right)\) là:
\(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\).
Lời giải chi tiết:
Đường thẳng \(\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {1;2;3} \right)\).
Vì \(\left( P \right) \bot \left( d \right) \Rightarrow \) Mặt phẳng \(\left( P \right)\) có 1 VTPT \(\overrightarrow {{n_P}} = \overrightarrow {{u_d}} = \left( {1;2;3} \right)\).
Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) là: \(1.\left( {x - 3} \right) + 2.\left( {y + 4} \right) + 3.\left( {z - 5} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow x + 2y + 3z - 10 = 0\).
Chọn B.
Câu hỏi 33 :
Trong không gian \(Oxyz\), cho đường thẳng \(d:\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2 - t\\z = 1 - 3t\end{array} \right.\). Đường thẳng \(\Delta \) đi qua gốc tọa độ \(O\), vuông góc với trục hoành \(Ox\) và vuông góc với đường thẳng \(d\) có phương trình là:
- A \(\Delta :\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = - 3t\\z = - t\end{array} \right.\)
- B \(\Delta :\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = t\\y = - 3t\\z = t\end{array} \right.\)
- C \(\Delta :\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = t\\y = - 3t\\z = - t\end{array} \right.\)
- D \(\Delta :\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = - 3t\\z = t\end{array} \right.\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
- Xác định VTCP \(\overrightarrow {{u_d}} \) của đường thẳng \(d\) và VTCP \(\overrightarrow {{u_{Ox}}} \) của trục \(Ox\).
- Gọi \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của đường thẳng \(\Delta \), ta có \(\left\{ \begin{array}{l}\Delta \bot Ox\\\Delta \bot d\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_\Delta }} .\overrightarrow i = 0\\\overrightarrow {{u_\Delta }} .\overrightarrow {{u_d}} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{u_\Delta }} = \left[ {\overrightarrow i ;\overrightarrow {{u_d}} } \right]\).
- Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\).
Lời giải chi tiết:
Đường thẳng \(d:\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = 2 - t\\z = 1 - 3t\end{array} \right.\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {1; - 1; - 3} \right)\), trục \(Ox\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow i = \left( {1;0;0} \right)\).
Gọi \(\overrightarrow {{u_\Delta }} \) là 1 VTCP của đường thẳng \(\Delta \), ta có \(\left\{ \begin{array}{l}\Delta \bot Ox\\\Delta \bot d\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{u_\Delta }} .\overrightarrow i = 0\\\overrightarrow {{u_\Delta }} .\overrightarrow {{u_d}} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{u_\Delta }} = \left[ {\overrightarrow i ;\overrightarrow {{u_d}} } \right] = \left( {0; - 3;1} \right)\).
Vậy phương trình đường thẳng \(\Delta \) đi qua \(O\left( {0;0;0} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \left( {0; - 3;1} \right)\) là: \(\Delta :\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = - 3t\\z = t\end{array} \right.\).
Chọn D.
Câu hỏi 34 :
Trong không gian \(Oxyz\), cho đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{2y + 1}}{3} = \dfrac{{z - 5}}{2}\). Vectơ nào dưới đây là một vectơ chỉ phương của \(d\)?
- A \(\overrightarrow {{u_3}} = \left( { - 2;3;4} \right)\)
- B \(\overrightarrow {{u_2}} = \left( {1; - 3; - 2} \right)\)
- C \(\overrightarrow {{u_4}} = \left( {1; - 3;2} \right)\)
- D \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 2;3; - 4} \right)\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
- Đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\).
- Mọi vectơ cùng phương với \(\overrightarrow u \) đều là 1 VTCP của đường thẳng \(d\).
Lời giải chi tiết:
Ta có \(d:\,\,\dfrac{{x - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{2y + 1}}{3} = \dfrac{{z - 5}}{2}\) \( \Rightarrow d:\,\,\dfrac{{x - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{y + \dfrac{1}{2}}}{{\dfrac{3}{2}}} = \dfrac{{z - 5}}{2}\).
Do đó đường thẳng \(d\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( { - 1;\dfrac{3}{2};2} \right)\).
Dựa vào các đáp án ta thấy \(\overrightarrow {{u_3}} = \left( { - 2;3;4} \right) = 2\overrightarrow {{u_d}} \) cũng là 1 VTCP của đường thẳng \(d\).
Chọn A.
Câu hỏi 35 :
Trong không gian vói hệ tọa độ \(Oxyz\), cho hai điểm \(A\left( {1;1;2} \right)\) và \(B\left( {2; - 1;0} \right)\). Viết phương trình đường thẳng \(AB\)?
- A \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + k\\y = - 1 - 2k\\z = - 2k\end{array} \right.\)
- B \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 3t\\y = 1 + 2t\\z = 2 + 2t\end{array} \right.\)
- C \(\dfrac{x}{1} = \dfrac{{y - 3}}{{ - 2}} = \dfrac{{z + 4}}{{ - 2}}\)
- D \(\dfrac{{x + 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{y + 1}}{2} = \dfrac{{z + 2}}{2}\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
- Đường thẳng \(AB\) nhận \(\overrightarrow {AB} \) là 1 VTCP.
- Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\) \(\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\).
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2; - 2} \right)\) là 1 VTCP của đường thẳng \(AB\).
Vậy phương trình đường thẳng \(AB\) đi qua \(B\left( {2; - 1;0} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 2; - 2} \right)\) là \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + k\\y = - 1 - 2k\\z = - 2k\end{array} \right.\).
Chọn A.
Câu hỏi 36 :
Trong không gian \(Oxyz\) phương trình đường thẳng đi qua hai điểm \(A\left( { - 3;1;2} \right)\), \(B\left( { 1;-1;0} \right)\) có dạng:
- A \(\dfrac{{x + 3}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{1} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 1}}\)
- B \(\dfrac{{x - 1}}{{ - 2}} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{1}\)
- C \(\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{{ - 1}}\)
- D \(\dfrac{{x + 3}}{2} = \dfrac{{y - 1}}{{ - 1}} = \dfrac{{z - 2}}{{ - 1}}\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
- Đường thẳng đi qua hai điểm \(A,\,\,B\) nhận \(\) là 1 VTCP. Mọi vectơ cùng phương với \(\overrightarrow {AB} \) đều là 1 VTCP của đường thẳng.
- Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là \(\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\).
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {4; - 2; - 2} \right)\), do đó đường thẳng \(AB\) nhận \(\overrightarrow u = \left( {2; - 1; - 1} \right) = \dfrac{1}{2}\overrightarrow {AB} \) là 1 VTCP.
Phương trình đường thẳng đi qua \(B\left( {1; - 1;0} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u = \left( {2; - 1; - 1} \right)\) là \(\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{{ - 1}} = \dfrac{z}{{ - 1}}\).
Chọn C.
Câu hỏi 37 :
Trong không gian \(Oxyz\), cho đường thẳng \(d:\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{{y - 2}}{2} = \dfrac{z}{{ - 2}}\) có một vecto chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( { - 1;a;b} \right)\). Tính giá trị của \(T = {a^2} - 2b\).
- A \(T = 8\).
- B \(T = 0\).
- C \(T = 2\).
- D \(T = 4\).
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Đường thẳng \(d:\dfrac{{x + 1}}{1} = \dfrac{{y - 2}}{2} = \dfrac{z}{{ - 2}}\) có một vecto chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( { - 1; - 2;2} \right)\).
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - 2\\b = 2\end{array} \right.\)\( \Rightarrow T = {a^2} - 2b = {\left( { - 2} \right)^2} - 2.2 = 0\).
Chọn B.
Câu hỏi 38 :
Trong không gian \(Oxyz\) cho điểm \(A\left( {1;1; - 2} \right)\) và đường thẳng \(d:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{z}{{ - 2}}\). Đường thẳng qua A và song song với d có phương trình tham số là
- A \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 1 - t\\z = - 2 - 2t\end{array} \right.\).
- B \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 1 + t\\z = - 2 - 2t\end{array} \right.\).
- C \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + t\\y = 1 + t\\z = 2 - 2t\end{array} \right.\).
- D \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + t\\y = 1 + t\\z = - 2 - 2t\end{array} \right.\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- Đường thẳng \(d:\,\,\dfrac{{x - {x_0}}}{a} = \dfrac{{y - {y_0}}}{b} = \dfrac{{z - {z_0}}}{c}\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {a;b;c} \right)\).
- Hai đường thẳng song song thì VTCP của đường thẳng này cũng là VTCP của đường thẳng kia.
- Phương trình đường thẳng đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) và có 1 VTCP \(\overrightarrow u \left( {a;b;c} \right)\) là \(\left\{ \begin{array}{l}x = {x_0} + at\\y = {y_0} + bt\\z = {z_0} + ct\end{array} \right.\).
Lời giải chi tiết:
Đường thẳng \(d:\dfrac{{x - 1}}{2} = \dfrac{{y + 1}}{1} = \dfrac{z}{{ - 2}}\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {2;1; - 2} \right)\), đây cũng là VTCP của đường thẳng đi qua A và song song với d.
Đường thẳng qua A và song song với d nhận \(\overrightarrow u = \left( {2;1; - 2} \right)\) là VTCP, có phương trình tham số: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = 1 + t\\z = - 2 - 2t\end{array} \right.\).
Chọn B.
Câu hỏi 39 :
Cho tam giác \(ABC\) có \(A\left( {3;0;0} \right),\)\(B\left( {0; - 6;0} \right),\)\(C\left( {0;0;6} \right)\). Tìm tọa độ điểm \(H\) là hình chiếu vuông góc của trọng tâm tam giác \(ABC\) trên mặt phẳng \(x + y + z - 4 = 0\).
- A \(H\left( { - 2; - 1;3} \right)\)
- B \(H\left( {2;1;3} \right)\)
- C \(H\left( {2; - 1; - 3} \right)\)
- D \(H\left( {2; - 1;3} \right)\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
- Tìm trọng tâm tam giác \(ABC\) : \(\left\{ \begin{array}{l}{x_G} = \dfrac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3}\\{y_G} = \dfrac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}\\{z_G} = \dfrac{{{z_A} + {z_B} + {z_C}}}{3}\end{array} \right.\)
- Viết phương trình đường thẳng qua G và vuông góc \(\left( \alpha \right)\).
- Tìm giao điểm của đường thẳng trên với \(\left( \alpha \right)\).
Lời giải chi tiết:
Gọi \(G\) là trọng tâm tam giác \(ABC\) thì \(G\left( {1; - 2;2} \right)\).
Gọi \(\Delta \) là đường thẳng đi qua \(G\) và vuông góc với \(\left( \alpha \right):x + y + z - 4 = 0\).
Khi đó \(\overrightarrow {{u_\Delta }} = \overrightarrow {{n_{\left( \alpha \right)}}} = \left( {1;1;1} \right)\) nên \(\Delta \) có phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = - 2 + t\\z = 2 + t\end{array} \right.,t \in \mathbb{R}\)
Vì \(H\) là hình chiếu của \(G\) lên \(\left( \alpha \right)\) nên \(H = \Delta \cap \left( \alpha \right)\).
Khi đó, tọa độ điểm \(H\) thỏa mãn : \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + t\\y = - 2 + t\\z = 2 + t\\x + y + z - 4 = 0\end{array} \right.\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \left( {1 + t} \right) + \left( { - 2 + t} \right) + \left( {2 + t} \right) - 4 = 0\\ \Leftrightarrow - 3 + 3t = 0 \Leftrightarrow t = 1.\end{array}\)
Vậy \(H\left( {2; - 1;3} \right)\).
Chọn D.
Câu hỏi 40 :
Cho đường thẳng \(\left( d \right)\) nằm trên mặt phẳng \(\left( P \right):x + y + z - 3 = 0\) và vuông góc với đường thẳng \(\left( {d'} \right):\,\,\,\dfrac{{x - 1}}{1} = \dfrac{y}{3} = \dfrac{z}{{ - 1}}\) . Tìm một vecto chỉ phương của đường thẳng \(\left( d \right)\).
- A \(\left( {2;1;1} \right)\)
- B \(\left( {4; - 2;2} \right)\)
- C \(\left( { - 4;2; - 2} \right)\)
- D \(\left( { - 2;1;1} \right)\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Đường thẳng (d) vuông góc với đường thẳng (d’) và nằm trong mặt phẳng (P) thì nhận \(\left[ {\overrightarrow {{u_{d'}}} ,\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} } \right]\) làm một VTCP.
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} = \left( {1;1;1} \right)\) là 1VTPT của (P).
\(\overrightarrow {{u_{d'}}} = \left( {1;3; - 1} \right)\) là một 1VTCP của (d’).
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}d \bot d' \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} \bot \overrightarrow {{u_{d'}}} \\d \subset \left( P \right) \Rightarrow \overrightarrow {{u_d}} \bot \overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} \end{array} \right.\)\( \Rightarrow \)\(\overrightarrow {{u_d}} \) cùng phương với \(\left[ {\overrightarrow {{u_{d'}}} ,\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} } \right]\).
Lại có: \(\left[ {\overrightarrow {{u_{d'}}} ,\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} } \right] = \left( {\left| \begin{array}{l}1\,\,\,\,\,\,\,1\\3\,\,\, - 1\end{array} \right|;\left| \begin{array}{l}1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1\\ - 1\,\,\,\,\,\,1\end{array} \right|;\left| \begin{array}{l}1\,\,\,\,\,\,\,1\\1\,\,\,\,\,\,\,3\end{array} \right|} \right) = \left( { - 4;2;2} \right)\).
Do đó có thể chọn \(\overrightarrow {{u_d}} = \dfrac{1}{2}\left[ {\overrightarrow {{u_{d'}}} ,\overrightarrow {{n_{\left( P \right)}}} } \right] = \dfrac{1}{2}\left( { - 4;2;2} \right) = \left( { - 2;1;1} \right)\) làm 1 VTCP của (d).
Chọn D.
Tổng hợp các bài tập trắc nghiệm phương trình đường thẳng trong không gian mức độ vận dụng có đáp án và lời giải chi tiết
Tổng hợp các bài tập trắc nghiệm phương trình đường thẳng trong không gian mức độ vận dụng cao có đáp án và lời giải chi tiết
Tổng hợp các bài tập trắc nghiệm phương trình đường thẳng trong không gian mức độ nhận biết có đáp án và lời giải chi tiết
Các bài khác cùng chuyên mục