Bài tập Toán Lớp 12 - Vấn đề 1: Hệ tọa độ trong không gian. Tọa độ của Vecto, tọa độ của Điểm

Vấn đề 1: HỆ TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN.
TỌA ĐỘ CỦAVÉCTƠ, TỌA ĐỘ CỦA ĐIỂM
Bài 1: Trong hệ tọa độ Oxy cho , , . Tìm tọa độ các véctơ sau:
 a) 	b) 	c) 	d)

Bài 2: Trong hệ tọa độ Oxy cho , , , 
a) xác định k để véctơ cùng phương với 
b) xác định các số thực m, n, p để 
 c) Tính 

Bài 3: Cho 
a) Tìm x, y để ba điểm A, B, C thẳng hàng
b) Tìm giao điểm của đường thẳng AB với mặt phẳng yOz. Tính độ dài đoạn AB
 c) Xác định tọa độ điểm M trên mp Oxy sao cho nhỏ nhất.

Bài 4: Trong hệ tọa độ Oxy cho , , 
a) Tính các tích vô hướng , . Trong ba véctơ trên có các cặp véctơ nào vuông góc 
 b) Tính ,

Bài 5: Trong hệ tọa độ Oxy cho: 
a) Chứng tỏ rằng ABCD là hình chữ nhật. Tính diện tích của nó.
b) Tính cos các góc của tam giác ABC
c) Tìm trên đường thẳng Oy điểm cách đều hai điểm AB
 d) Tìm tọa độ điểm M thỏa 

Bài 6: Trong hệ tọa độ Oxy cho: 
a) Tìm tọa độ trung điểm của đoạn AB
 b) Tìm tọa độ trong tâm tam giác ABC

Vấn đề 2: TÍCH CÓ HƯỚNG HAI VÉCTƠ VÀ CÁC ỨNG DỤNG
Bài 1: Trong không gian , tính tích có hướng biết rằng:
a), 
b), 
c), 

Bài 2: Trong không gian , tính tích biết rằng:
a) , , 
b) , , 
 c) , , 

Bài 3: Trong không gian , Cho 
a) Chứng tỏ rằng A,B,C không thẳng hàng
b) Chứng tỏ rằng bốn điểm A,B,C,D không đồng phẳng
c) Tính diện tích tam giác ABC
 d) Tính thể tích tứ diện ABCD.Biết rằng

Bài 4: Trong không gian , cho hình chóp S.ABCD có: 
a) Tính diện tích tam giác SAB
b) Tính diện tích tứ giác ABCD
c) Tính thể tích hình chóp S.ABCD. Từ đó suy ra khoảng cách từ S đến mp(ABCD)
 d) Tính khoảng cách từ A đến mp(SCD)

Bài 5: Trong không gian , cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’. Biết rằng:
a) Tìm tọa độ các đỉnh còn lại
b) Tính thể tích hình hộp 
c) Tính thể tích tứ diện A.A’BC. Tính tỉ số 
 d) Tính thể tích khối đa diện ABCDD’

Vấn đề 3: PHƯƠNG TRÌNH CỦA MẶT CẦU
Bài 1: Trong không gian , tìm tâm và bán kính mặt cầu 
 a) b) 

Bài 2: Trong không gian , cho .
a) Lập phương trình mặt cầu tâm A bán kính AB
b) Lập phương trình mặt cầu đường kính AB
 c) Lập phương trình mặt cầu tâm B tiếp xúc với mặt phẳng 

Bài 3: Trong không gian , cho 
a) Viết phương trình mặt cầu đi qua bốn điểm A, B, C, D
 b) Tìm hình chiếu của tâm mặt cầu ở câu a) lên các mp 

Bài 4: Trong không gian , hãy lập phương trình mặt cầu đi qua 3 điểm: 
 và có tâm nằm trên mp Oxy

Bài 5: Trong không gian , cho 
a) Chứng tỏ rằng ABCD là một tứ diện 
b) Viết phương trình mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD
 c) Viết phương trình mặt cầu cắt mp(ABC) theo thiết diện là một đường tròn có bán kính lớn nhất.

Bài 6: Chứng tỏ rằng phương trình: luôn luôn là phương trình của một mặt cầu. Tìm m để bán kính mặt cầu là nhỏ nhất.

Bài 7: Chứng tỏ rằng phương trình: luôn là phương trình của một mặt cầu. Tìm m để bán kính mặt cầu là lớn nhất.

Vấn đề 4: PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG
Bài 1: Trong không gian , cho A(-1;2;3), B(2;-4;3), C(4;5;6)
a) Viết phương trình mp đi qua A và nhận vectơ làm vectơ pháp tuyến
b) Viết phương trình mp đi qua A biết rằng hai véctơ có giá song song hoặt nằm trong mp đó là 
c) Viết phương trình mp qua C và vuông góc với đường thẳng AB
d) Viết phương trình mp trung trực của đoạn AC
 e) Viết phương trình mp (ABC)

Bài 2: Trong không gian , cho A(-1;2;1), B(1;-4;3), C(-4;-1;-2)
a) Viết phương trình mp đi qua I(2;1;1) và song song với mp (ABC)
b) Viết phương trình mp qua A và song song với mp 
c) Viết phương trình mặt phẳng đi qua hai điểm A, B và vuông góc với mặt phẳng 
d) Viết phương trình mặt phẳng đi qua A, song song với trục Oy và vuông góc với mặt phẳng 
 e) Viết phương trình mp qua C song song với mp Oyz.

Bài 3: Trong không gian , viết phương trình mp đi qua M(2;1;4) và cắt các trục Ox, Oy, Oz tại các điểm A, B, C sao cho: OA = OB = OC.
 
Bài 4: Trong không gian , viết phương trình mp đi qua M(2;2;2) cắt các tia Ox, Oy, Oz tại các điểm A, B, C sao cho thể tích tứ diện OABC nhỏ nhất.

Bài 5: Trong không gian , viết phương trình mp đi qua M(1;1;1) cắt các tia Ox, Oy, Oz lần lược tại các điểm A, B, C sao cho tam giác ABC cân tại A, đồng thời M là trọng tâm tam giác ABC.

Bài 6: Trong không gian , cho tứ diện ABCD, biết rằng: 
a) Viết phương trình mp chứa A và song song với mp (ABC)
 b) Viết phương trình mp cách đều bốn đỉnh của tứ diện đó.

Bài 7: Trong không gian , cho mp(P): và hai điểm 
a) Tính khoảng cách từ A đến mp (P)
b) Viết phương trình mp chứa hai điểm A,B và tạo với mp (P ) một góc có số đo lớn nhất.
 c) Viết phương trình mặt cầu tâm B tiếp xúc với mp (P)

Bài 8: Trong không gian , cho ba mặt phẳng: 
a) Trong ba mặt phẳng đó mp nào song song với mp nào?
b) Tìm quỹ tích các điểm cách đều và
c) Tính khoảng cách giữa hai mp và
d) Tìm quỹ tích các điểm cách một khoảng bằng 1
 e) Viết phương trình mặt cầu có tâm thuộc trục Ox và tiếp xúc với 2 mpvà 

Bài 9: Trong kh.gian , cho 2 mặt phẳng 
a) Tính cosin góc giữa hai mp đó
b) Viết phương trình mặt cầu có tâm thuộc Oy tiếp xúc với cả hai mp đó.
 c) Viết phương trình mp đi qua giao tuyến của hai mp đó và song song với trục Ox

Bài 10: Trong không gian , cho mặt phẳng và mặt cầu (C ): 
a) Chứng tỏ rằng mặt phẳng (P) và mặt cầu (C ) cắt nhau. Tìm bán kính của đường tròn giao tuyến 
 b) Lập phương trình các tiếp diện của mặt cầu song song với mặt phẳng (P)

Bài 11: Trong không gian , cho hai mặt phẳng và mặt cầu (C)
a) Lập phương trình tiếp diện của mặt cầu song song với Ox và vuông góc với mặt phẳng 
b) Tính góc giưa mp với Ox
 c) Lập phương trình mp đi qua hai A(1;0;1) điểm B(1;-2;2) và hợp với mặt phẳng một góc 600

Bài 13: Trong không gian , cho bốn điểm 
a) Viết phương trình mặt phẳng ABC.
 b) Tính góc cosin giữa hai mặt phẳng (ABC) và (ABD)

Bài 14: Trong không gian , viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm M(2;1;-1) và qua giao tuyến của hai mặt phẳng 
 
Bài 15: Trong không gian , viết phương trình mặt phẳng đi qua giao tuyến của hai mp đồng thời song song với mặt phẳng 

Bài 16: Trong không gian , viết phương trình mp đi qua giao tuyến của hai mặt phẳng đồng thời vuông góc với mp 

Bài 17: Trong không gian , cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng 2. Gọi I, J, K lần lượt là trung điểm các cạnh BB’, C’D’và D’A’.
a) Chứng tỏ rằng mặt phẳng (IJK) vuông góc với mặt phẳng (CC’K) 
b) Tính góc giữa hai mặt phẳng (JAC) và (IAC’)
 c) Tính khoảng cách từ I đến mp(AJK)

Bài 18: Trong không gian , cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật . Đặt hệ trục sao cho các tia Ox, Oy, Oz lần lượt trùng với các tia AB, AD, AS. 
a) Từ điểm C vẽ tia CE cùng hướng với tia AS. Tìm tọa độ của E.
b) Tính khoảng cách từ C đến mặt phẳng (SBD).
c) Chứng tỏ rằng mặt phẳng (SAB) vuông góc với mặt phẳng (SBC)
d) Tính cosin góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (SDC)
 e) Tính thể tích hình chóp S.ABCD
 
Bài 19: Trong không gian , cho tam giác đều ABC cạnh a; I là trung điểm của BC. D là điểm đối xứng với điểm A qua điểm I. Dựng đoạn SD = vuông góc với mp (ABC). Chứng minh rằng:
a) 
b) 
 c) Tính thể tích hình chóp S.ABC

Vấn đề 5: PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG
Bài 1: Trong không gian , viết phương trình tham số của đường thẳng: 
a) Đi qua A(1; 2; -1) và có vectơ chỉ phương là 
b) Đi qua hai điểm I(-1; 2; 1), J(1; -4; 3).
c) Đi qua A và song song với đường thẳng 
 d) Đi qua M(1; 2; 4) và vuông góc với mặt phẳng 

Bài 2: Trong không gian , tìm phương trình chính tắc của đường thẳng: 
a) Qua điểm và song song với đường thẳng
b) Qua và song song với hai mặt phẳng 
c) Qua điểm M(1;1;4) và vuông góc với hai đường thẳng:
 (d1): và (d2): 

Bài 3: Cho tứ diện ABCD, biết rằng: A(2;-1;6), B(-3;-1;-4), C(5;-1;0), D(1;2;1)
a) Viết phương trình đường thẳng qua A và vuông góc với mặt phẳng (BCD).
 b) Viết phương trình đường thẳng qua điểm I(1;5;-2) và vuông góc với cả hai đường thẳng AB, CD.

Bài 4: Viết phương trình hình chiếu vuông góc của đường thẳng (d): lên các mặt phẳng tọa độ.

Bài 5: Trong không gian , viết phương trình hình chiếu (vuông góc) của đường thẳng (d): lên mặt phẳng 

Bài 6: Trong không gian , viết phương trình giao tuyến của hai mặt phẳng 

Vấn đề 6: VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI CỦA CÁC ĐƯỜNG THẲNG VÀ CÁC MẶT PHẲNG. GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH
Bài 7: Xét vị trí tương đối giữa hai đường thẳng:
a) (d) và (d’) 
b) (d) và (d’) 
c) (d) và (d’) 
d) (d)và (d’) là giao tuyến của hai mặt phẳng: 
Bài 8: Xét vị trí tương đối của đường thẳng và mặt phẳng. Tìm tọa độ giao điểm của chúng nếu có:
a) (d) và 
b) (d) và 
 c) (d) và 

Bài 9: Tính góc giữa các cặp đường thẳng:
a) (d) và (d’) 
b) (d) và (d’) 
 c) (d) và (d’) 

Bài 10: Tính khoảng cách giữa các cặp đường thẳng ở bài 9 (nếu chúng chéo nhau hoặc song song nhau)

Bài 11: Tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng:
a) (d) và 
b) (d) và 
 c) (d) và 

Bài 12: Tính khoảng cách từ điểm M(-1;2;3) đến các đường thẳng:
a) (d1): 
b) (d2):
 c) (d3) là giao tuyến của 2 mặt phẳng 

Bài 13: Cho đường thẳng (d) và .
a) Tìm giao điểm giữa (d) và 
b) Viết phương trình mp chứa (d) và hợp với một góc có số đo lớn nhất 
 c) Viết phương trình mp chứa (d) và hợp với một góc có số đo nhỏ nhất

Bài 14: Trong không gian cho bốn đường thẳng 
(d1):, (d2): 
(d3): , (d4) : 
a) Chứng tỏ rằng (d1) và (d2) cùng nằm trên một mặt phẳng. Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng đó 
b) Chứng tỏ rằng tồn tại một đường thẳng (d) cắt cả bốn đường thẳng đã cho.
 c) Tính côsin góc giữa (d1) và (d3)

Bài 15: Cho ba điểm A(1;1;1), B(-1;2;0), C(2;-3;2) và mp 
a) Tính cosin góc giữa hai đường thẳng AB và BC
b) Tìm trên mp điểm cách đều 3 điểm A, B, C
 c) Tìm phương trình hình chiếu của đường thẳng AB lên mp

Bài 16: Cho tứ diện ABCD, biết rằng: A(1;1;2), B(1;2;1), C(2;1;1), D(1;1;-1)
a) Tính góc giữa hai đường thẳng AC và BD
b) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD
 c) Tìm tọa độ hình chiếu H của A lên mp (BDC)
d) Tính khoảng cách từ A đến đường thẳng DB
 e)T ính khoảng cách từ gốc tọa độ đến mp (BCD)

Bài 17: Tìm điểm M’ đối xứng với điểm M(2;-1;1) qua mp

Bài 18: Tìm điểm A’ đối xứng với điểm A(2;-1;5) quađường thẳng 

Bài 19: Cho A(3;1;0), B(1;-2;5) và mp. Tìm điểm M trên mp sao cho nhỏ nhất.

Bài 20: Cho hai điểm A(2;1;1), B(1;2;-1) và mp. Tìm điểm M trên mp sao cho lớn nhất

Bài 21: Cho hai điểm A(2;1;1), B(1;2;-1) và mp. Tìm điểm M trên mp sao cho nhỏ nhất.

Bài 22: Cho hai điểm A(3;1;0) , B(1;-2;5) và mp. Tìm điểm M trên mp sao cho nhỏ nhất.

Bài 23: Cho ba điểm A(3;1;0), B(1;-2;5), C(-1;-2;-3) và mp. Tìm điểm M trên mp sao cho nhỏ nhất.

Bài 24: Cho 4 điểm A(3;1;0),B(1;-2;5), C(-1;-2;-3), D(1;5;1) và mp. Tìm điểm M trên mp sao cho nhỏ nhất.

Bài 25: Cho ba đường thẳng (d1): , (d2): và (d3) là giao tuyến của hai mặt phẳng 
Viết phương trình song song với (d1) cắt cả hai đường thẳng (d2) và (d3)

Bài 26: Cho hai đường thẳng (d1): và (d2) là giao tuyến của hai mặt phẳng 
Viết phương trình đường thẳng đi qua A(1;-1;1) và cắt cả hai đường thẳng (d1), (d2)

Bài 27: Viết phương trình của đường thẳng nằm trong mp và cắt cả hai đường thẳng (d1): ; (d2): 

Bài 28: Cho hai đường thẳng (d): và (d’): . 
a) Chứng tỏ rằng (d) và (d’ ) chéo nhau. Tính khoảng cách giữa chúng
b) Viết phương trình đường vuông góc chung của chúng
 c) Tính góc giữa (d1) và (d2)

Bài 29: Cho hai đường thẳng (d): và (d’): . 
a) Chứng tỏ rằng (d) và (d’ ) chéo nhau. Tính khoảng cách giữa chúng
b) Viết phương trình đường vuông góc chung của chúng
 c) Tính góc giữa (d1) và (d2)

Bài 30: Cho hai đường thẳng (d1): và (d2) là giao tuyến của hai mặt phẳng . Viết phương trình đường thẳng đi qua A(0;1;1) vuông góc với đường thẳng (d1) và cắt (d2)

Bài 31: Trong không gian cho đường thẳng (d) là giao tuyến của hai mặt phẳng . Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm M(0;1;-1) vuông góc và cắt đường thẳng (d).

Bài 32: Cho hai điểm A(1;1;-5), B(0;1;-7) và đường thẳng (d) là giao tuyến của hai mặt phẳng . Tìm điểm M thuộc đường thẳng (d) sao cho chu vi tam giác AMB nhỏ nhất.