Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (657 KB, 45 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Ch 0:
1- H tr c Oxyz: G c t a (0;0;0)O
* i m
:
; ; :
:
M
M M M M
M
x
M x y z y
z
* Tr c t a :
Tr c Ox: 0
0
y
z
=
= Tr c Oy:
0
0
x
z
=
= Tr c Oz:
0
0
x
y
=
=
* M t ph ng t a :
z=0 Mp(Oxz): y=0 Mp(Oyz): x=0
2- Các phép toán: Cho các vect a a a a( ; ; ); ( ; ; ); <sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> b b b b<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> k∈R.
1 1 2 2 3 3
( ; ; )
+ = + + +
a b c a b a b a b ka =ka ka ka ka( <sub>1</sub>; <sub>2</sub>; <sub>3</sub>)
1 1 2 2 3 3
. = . + . + .
a b a b a b a b (Tích vơ h ng) a = ( )a<sub>1</sub> 2+( )a<sub>2</sub> 2+( )a<sub>3</sub> 2
3- H qu : ( ;A xA yA; ); ( ;zA B xB yB; ); C( ;zB xC yC; ).zC
( ; ; )
= <sub>B</sub> − <sub>A</sub> <sub>B</sub>− <sub>A</sub> <sub>B</sub>− <sub>A</sub>
AB x x y y z z AB= AB = (x<sub>B</sub> −x<sub>A</sub>)2 +(y<sub>B</sub>−y<sub>A</sub>)2+(z<sub>B</sub> −z<sub>A</sub>)2
i m M chia o n th ng AB theo t s
1
1
1
A B
M
A B
M
A B
M
x kx
x
k
y ky
y
k
z kz
2
2
2
A B
I
A B
I
A B
I
x x
x
y y
y
H qu 2: Công th c tr ng tâm:
3
3
3
+ +
=
+ +
=
+ +
=
A B C
G
A B C
G
A B C
G
x x x
x
y y y
y
z z z
z
4- Góc gi a hai vect : a a a a( ; ; ); ( ; ; ).<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> b b b b<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub>
G i ϕ =( ; )a b . Lúc ó: 1 1 2 2 3 3
2 2 2 2 2 2
1 2 3 1 2 3
.
. ( ) ( ) ( ) . ( ) ( ) ( )
ϕ= = + +
+ + + +
a b a b a b
a b
cos
a b a a a b b b
* c bi t: a ⊥b ⇔ a b. = ⇔0 a b1 1+a b2 2 +a b3 3=0
5- i u ki n hai vect a a a a( ; ; ); ( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> b b b b<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> cùng ph ng:
6- Tích có h ng c a hai vet : a a a a( ; ; ); ( ; ; ).<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> b b b b<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub>
* Công th c: ( Quy t c:2-3; 3-1; 1-2)
1 2 3 <sub>2</sub> <sub>3</sub> <sub>3</sub> <sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub>
2 3 3 1 1 2
1 2 3
2 3 2 3 3 1 3 1 1 2 1 2
( ; ; )
, ; ;
( ; ; )
; ;
a a a a a a a a a a
c a b
b b b b b b
b b b b
a b b a a b b a a b b a
= =
= − − −
• Tính ch t:
, c a
c a b
c b
⊥
= ⇔
⊥
,
a b cùng ph ng ⇔ a b, =0.
, ,
a b c ng ph ng ⇔ . ,c a b =0.
7- M t s công th c c n l u ý:
Di n tích tam giác ABC:
1 ,
2
ABC
S = AB AC
Th tích hình h p ABCD.A’B’C’D’:
VABCD A B C D<sub>. ' ' ' '</sub> = AB AC AA, . '
Th tích t di n ABCD:
1 , . '
6
ABCD
V = DA DC DD ( 1
3
= chi u cao. S áy)
II- LUY N T P:
1)Cho (1; 1;1), (4;0; 1), (3;2; 1).a − b − c − Tính:
<sub>a) .</sub>
a b c a b c a− b+ c a b c a b + b c
2)Tính góc gi a các vect sau:
a) (4;3;1), ( 1;2;3). b) (2;5;4), (6;0; 3)a b − a b −
3) Xét s ng ph ng c a 3 vect a b c, , trong m i tr ng h p sau:
a) (1; 1;1), (0;1;2), (4;2;3). b) (4;3;4), (2; 1;2), (1;2;1).
c) (4;2;5), (3;1;3), (2;0;1). d) ( 3;1; 2), (1;1;1), ( 2;2;1).
a b c a b c
a b c a b c
− −
− − −
4) Trong không gian Oxyz cho 4 i m: (1;0;1); ( 1;1;2);A B − ( 1;1;0); (2; 1; 2).C − D − −
a. Ch ng minh r ng: A, B, C, D là 4 nh c a m t t di n.
b. Tính ng cao c a tam giác BCD h t D.
c. Tính góc CBD và góc gi a hai ng th ng AB, CD.
d. Tính th tích t di n ABCD. Suy ra dài ng cao c a t di n qua nh A.
5) Cho ba i m (1;0;0); (0;0;1); (2;1;1).A B C
a) Ch ng minh r ng: A, B, C là 3 nh c a m t tam giác.
b) Tính chu vi và di n tích c a tam giác ABC.
c) Tìm to D t giác ABCD là hình bình hành.
α
α
α
α
C
B
A
D'
D
C'
B'
A'
A B
C
B
A
D
d) Tính dài ng cao c a tam giác ABC h t nh A.
e) Tính các góc c a tam giác ABC.
6) Cho i m M( 1;2;3)− . Tìm to hình chi u vng góc c a M:
a. Trên tr c Ox. b. Trên m t ph ng Oyz.
7) Cho i m (1;2;1); ( 2;1;2).A B −
a. Tìm to A’ i x ng v i A qua Oy.
b. Tìm to B’ i x ng v i B qua Oxy.
c. Tìm to i m M chia o n A’B’ theo t s −3.
8) Cho 4 i m ( 3;5;15), (0;0;7), (2; 1;4), (4; 3;0).A − B C − D − Ch ng minh AB và CD c t
nhau.
9) Cho 4 i m (3; 1;2), (1;2; 1), ( 1;1; 3), (3; 5;3).A − B − C − − D − Ch ng minh ABCD là hình
thang.
10) Tìm t a c a tr ng tâm t di n ABCD v i
(3; 1;6), ( 1;7; 2), (1; 3;2), (5;1;6).
A − B − − C − D
11) Cho tam giác ABC v i (1;0;3), (2;2;4), (0;3; 2).A B C −
a. Ch ng minh ∆ABC vuông t i A, t ó tìm tâm và bán kính c a ng trịn
ngo i ti p ∆ABC.
b. Tính góc C c a tam giác.
12) Cho (1;2; 3), (3;2;0), ( 4;2;5).A − B C −
a. Ch ng minh A, B, C là 3 nh c a m t tam giác.
b. Tìm to D sao cho t giác ABCD là hình bình hành.
c. Tìm , a b i m M a( +2;2b−1;1) thu c AC.
13) a) Tìm trên tr c Oy i m cách u hai i m (3;1;0), ( 2;4;1).A B −
b) Tìm trên mp(Oxz) i m cách u ba i m (1;1;1), ( 1;1;0), (3;1; 1).A B − C −
Cho tam giác ABC, bi t (1;2; 3), (3;2;0), ( 4;2;5).A − B C − Xác nh t a chân ng cao
xu t phát t nh A c a tam giác ABC.
14) Cho tam giác ABC, bi t (2; 1;3), (4;0;1), ( 10;5;3).A − B C − Hãy tìm dài ng phân
giác trong góc A c a tam giác ABC.
15) Cho hình h p ABCD.A’B’C’D’ bi t (1;0;1), (2;1;2), (1; 1;1),A B D − '(4;5; 5).C − Tìm to
các nh cịn l i c a hình h p.
B ng ph ng pháp t a :
B c 1:Ch n H tr c t a Oxyz
+ D a vào gi thi t tam di n vuông.
+ D a vào gi thi t v dài ch n t a .
B c 2: Suy ra t t c các i m trong bài toán v i t o c th .
B c 3: Gi i u c!u bài tốn theo “ngơn ng ” t a .
Hãy gi i các bài tốn sau:
Bài 1: Cho hình l"p ph ng ABCD.A’B’C’D’ có c nh b ng a. G i M, N l!n l t là trung
i m c a A’D’ và B’B.
a. Ch ng minh r ng: MN ⊥ AC' và AC'⊥
Bài 2: Cho t di n ABCD có AB, AC, AD vng góc v i nhau t ng ôi m t. Bi t AB=b,
AC=c, AD=d. G i M, N l!n l t là trung i m AC, BC.
a. Tính góc gi a 2 t AN và DM.
b. Tính góc gi a AN và mp(DBC)
Ch 1:
1- Vect pháp tuy n- ph ng trình t#ng quát c a m t ph ng:
1-1. Vect pháp tuy n c a mp ( )α :
( ; ; )
n a b c gl vect pháp c a mp( )
≠
⇔
⊥ α
* Nh$n xét:
N u hai vect u, v khơng cùng ph ng và chúng có giá
song song v i mp ( )α thì ch n c 1 vect pháp c a mp ( )α :
nα =
1-2. Ph ng trình t#ng quát c a mp( )
M t ph ng ( )
0 0 0
( ) : ( ) ( ) ( ) 0
0 (1)
a x x b y y c z z
ax by cz d
− + − + − =
+ + + =
α
Ng c l i, m t ph ng ( )α có ph ng trình t#ng quát d ng (1) thì ch n c 1 vect
pháp là: ( ; ; )n a b c .
1-3. Ph ng trình các m t ph ng Oxy, Oyz, Oxz.
• Mp Oxy: z=0
• Mp Oyz: x=0
• Mp Oxz: y=0
1-4. Ph ng trình m t ph ng ch%n Ox, Oy, Oz:
( )α c t Ox, Oy, Oz l!n l t t i ( ;0;0), (0; ;0), (0;0; ).A a B b C c
( ) : x y z 1
a +b + c =
2- Thu"t toán và m t s nh"n xét quan tr ng:
2-1. Thu"t toán:
L P PH! NG TRÌNH M"T PH#NG
B c 1: Xác nh 1 i m M0( ; ; ) ( ).x y z0 0 0 ∈ α
B c 2: Xác nh 1 vect pháp n a b c( ; ; ).
B c 3: Áp d ng công th c:
( ) : ( 0) ( 0) ( 0) 0
0
a x x b y y c z z
ax by cz d
− + − + − =
+ + + =
α
2-2. Nh"n xét: Cho mp ( )α : ax+by+cz+d =0
Mp ( ) || ( )β α thì ( )β có d ng: ax+by+cz+m=0
II- LUY N T P:
1) L"p ph ng trình m t ph ng ( )
a. i qua A(1; 2; 1) và có 1 vect pháp (1;3;2).n
b. Qua A(2; 0; -1) và song song v i mp ( )β : x−y=0.
z
y
x
α
C
B
A
O
2) Cho m t ph ng ( ) : 2P x+5y−7z+ =1 0.
a. Hãy xác nh 1 vect pháp c a mp ( ).P
b. Xác nh m sao cho (2A m−1;m+2;m−1) thu c ( ).P
c. Tìm giao i m c a ( )P v i các tr c to .
3) Vi t ph ng trình m t ph ng ( )
a. Qua A(1; 0; 2) và song song v i mp Oxy.
b. Qua M(2; -1; -3) và vng góc v i Ox.
c. Qua I(-1; 2; 4) và song song v i mp(P): 2x−3y+5z− =1 0.
d. ( )
5) Vi t ph ng trình m t ph ng i qua 3 hình chi u c a M(1; -3; 1) lên các tr c to ,
6) Cho m t ph ng ( )α : 2− x+3y− + =z 7 0. Vi t ph ng trình mp i qua A(1; 1; 0),
B(-1; 2; 7) và vng góc v i mp ( )α .
7) Cho t di n OABC có OA, OB, OC ơi m t vng góc. Bi t O(1; 1; 1), A(2; 3; 5),
B(3; -2; 2). Hãy vi t ph ng trình các m t ph ng (OAC), (OBC).
8) Vi t ph ng trình m t ph ng qua M(0; 2; -1), song song v i Ox và vng góc v i
mp(P): x− + =y z 0.
9) Vi t ph ng trình mp qua A(-3; 0; 1) và vng góc v i 2 m t ph ng (P):
2x 3y z 2 0
− + − + = và (Q): x+5y−2z+ =1 0.
10) Vi t ph ng trình mp ( )α i qua hai i m (3;1; 1), (2; 1;4)A − B − và vng góc v i
m t ph ng 2x− +y 3z+ =4 0.
11) Vi t ph ng trình mp qua M(1; 2; 3) và c t 3 tr c to $ 3 i m cách u g c to
.
12) Vi t ph ng trình m t ph ng i qua i m M(1; 1; 1), c t các tia Ox, Oy, Oz t i các
i m A, B, C sao cho th tích t di n OABC nh% nh t.
13) Cho t di n ABCD có A(5; 1; 3), B(1; 6; 2), C(5; 0; 4), D(4; 0; 6).
a. Vi t ph ng trình mp(BCD).
b. Vi t ph ng trình mp qua A, B và song song v i CD.
c. G i G là tr ng tâm ∆BCD. Vi t ph ng trình mp qua G và song song (ABC).
14) L"p ph ng trình m t ph ng:
a. i qua i m (1;2;3)G và c t các tr c to t i các i m A, B, C sao cho G là
tr ng tâm tam giác ABC.
b. i qua i m (2;1;1)H và c t các tr c to t i các i m A, B, C sao cho H
là tr c tâm tam giác ABC.
Ch 2:
I-LÝ THUY T:
1. Vect ch' ph ng c a ng th ng:
a a a a( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> gl 1 vect ch ph ng c a t 0
// .
a
d
a d
≠
⇔
≡
2. Ph ng trình tham s :
ng th ng d i qua M<sub>0</sub>( ; ; )x y z<sub>0</sub> <sub>0</sub> <sub>0</sub> và có 1 vect ch ph ng a a a a . ( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub>
0 1
0 2
0 3
: ( )
x x a t
d y y a t t R
z z a t
= +
= + ∈
= +
(1)
3. Ph ng trình chính t%c:
ng th ng d i qua
0 0 0
1 2 3
: d x x y y z z
a a a
− − −
= = (2)
* Gi i thi u thêm:
4. Ph ng trình t(ng quát:
ng th ng d trong Oxyz c xem là giao tuy n
c a 2 m t ph ng (P), (Q).
1 1 1 1
2 2 2 2
0
( ) ( ) :
0
a x b y c z d
d P Q d
a x b y c z d
+ + + =
= ∩ ⇔
+ + + = (3)
Chú ý: Xác nh xác nh vt ch ph ng nh sau:
+ G i a là 1 vtcp c a d .
+ Mp (P) có 1 vtp n<sub>P</sub>
Mp (Q) có 1 vtp n<sub>Q</sub>
+ Ta có: ⊥ =
⊥
5. Thu$t tốn:
L P PH! NG TRÌNH !&NG TH#NG
Thu$t toán 1:
B c 1: Xác nh M<sub>0</sub>( ; ; )x y z<sub>0</sub> <sub>0</sub> <sub>0</sub> ∈d.
B c 2: Xác nh 1 vect ch ph ng a a a a( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> c a d.
B c 3: Áp d ng công th c (1) ho c (2).
0 1
0 2
0 3
: ( )
x x a t
d y y a t t R
z z a t
= +
= + ∈
= +
0 0 0
1 2 3
: d x x y y z z
a a a
− − −
= =
Thu$t toán 2: D a vào ph ng trình t#ng quát, xác nh hai m t ph ng (P) và (Q) có giao
tuy n là ng th ng d c n tìm. (Theo u c!u bài tốn)
!
II- LUY N T P:
D ng 1: Xác )nh vect ch' ph ng và chuy n i các ph ng trình ng
th ng.
Ph ng pháp:
* Vect ch ph ng: 0
// .
a
a d
≠
≡
- Ph ng trình c a t d ng (1), (2) thì ng th ng có 1 vtcp a a a a( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> .
- i v i ph ng trình d ng (3), thu"t tốn xác nh vtcp ã có $ trên.
* Chuy n i gi a các lo i ph ng trình:
1. T tham s sang chính t c và ng c l i:
0 1
0 0 0
0 2
1 2 3
0 3
: ( )
x x a t
x x y y z z
d y y a t t
a a a
z z a t
= +
− − −
= + ⇔ = = =
= +
2. T tham s sang t#ng quát:
0
0 1
1
0 2
0 3
(4)
: (5)
(6)
x x
x x a t t
a
d y y a t
z z a t
−
= + ⇔ =
= +
= +
Thay t t (4) vào pt (5), (6).
3. T t#ng quát sang tham s :
B c 1: Ch n 1 i m M<sub>0</sub>( ; ; )x y z<sub>0</sub> <sub>0</sub> <sub>0</sub> ∈d.
( T ph ng trình (1) cho z=0 và gi i ra x y, )
BÀI T P:
1) Xác nh vect ch ph ng c a các ng th ng cho b$i ph ng trình sau:
1 2 3
5 6
1
0 3 2 0
a) : 2 3 ( ) b) : c) :
3 6 0 4 2 1 0
3 4
2 5 0 1
d) : e) : 2
2 3 0 3 2
x
x y x y z
y t t R
x y z x y z
z t
x y z x y
z
x z
=
− = + + =
∆ = − ∈ ∆ ∆
+ + + = + + + =
= +
− + + = −
∆ ∆ = = +
− + =
2) Vi t ph ng trình tham s và chính t c c a các ng th ng sau:
3 5 2 0 4 0
a) : b) :
2 7 1 0 2 3 1 0
x y z x y
d
x y z x y z
− + − = + =
∆
− + + = − − + + =
3) Vi t ph ng trình t#ng quát c a các ng th ng:
1 1
1
a) : 2 3 ( ) b) : 3 c) : 1 2 ( )
2 3
2 2
x t x t
x y
d y t t R d z d y t t R
z t z
= − + = − +
−
= − ∈ = = − = + ∈
= =
4) Cho ng th ng : 1 2
2
y
a) i m M sao cho AM =2.
b) i m B, C sao cho tam giác ABC u.
c) i m B, C sao cho tam giác ABC vuông cân t i A.
d) i m M sao cho M cách u A và mp ( ) : 3α x−4y+ =1 0.
5) Cho ng th ng
1
: 2 3
2
x t
y t
z t
= +
∆ = −
=
và i m (1;2;3)A . Xác nh to :
a) i m H là hình chi u vng góc c a A lên ng th ng ∆.
b) i m /
A là i m i x ng v i A qua ng th ng ∆.
6) Cho hai m t ph ng ( ) : α x+3ky− + =z 2 0 và ( ) : β kx− +y 2z+ =1 0. Tìm k giao
tuy n c a ( ), ( )α β
a) Vng góc v i m t ph ng
D ng 2: L P PH! NG TRÌNH !&NG TH#NG
1) Vi t ph ng trình tham s và chính t c c a ng th ng d trong m i tr ng h p sau:
a. Qua A(2; 0; −1) và có 1 vect ch ph ng ( 1;3;5)u − .
b. Qua A(2; 3; −1) và B(1; 2; 4).
c. Các ng th ng qua i m M0
2) Vi t ph ng trình ng th ng d :
a) Qua A(4; 3; 1) và song song v i t
1 2
: 3 ( )
3 2
x t
y t t R
z t
= +
∆ = − ∈
= +
b) Qua A(1; 2; -1) và song song v i t: : 1
2 3
x z
y +
∆ = =
3) Vi t ph ng trình ng th ng d qua M(−2; 1; 0) và:
a) Vng góc v i các m t ph ng to (Oxy), (Oyz), (Oxz).
b) Vuông góc v i mp ( ) : α x+2y−2z+ =1 0.
4) Vi t ph ng trình ng th ng d i qua (2; 1;1)A − và vng góc v i hai ng th ng:
1: 1 ( ) 2: 1 2 ( )
2 0
x t x t
y t t R y t t R
z t z
= =
∆ = − − ∈ ∆ = − ∈
= =
5) Vi t ph ng trình m t ph ng ( )α i qua A(3; -2; 1) và vng góc v i : 1
2 3
x z
y
∆ = − =
− .
6) Cho hai m t ph ng ( ) : α x+2y− + =z 1 0 và ( ) : β x+ +y 2z+ =3 0. Ch ng t% r ng hai
m t ph ng ( ), ( )α β c t nhau và vi t ph ng trình tham s c a giao tuy n gi a hai m t
ph ng ó.
7) Cho 3 i m A(1; −2; 5), B(3; −1; 4), C(4; 1; −3). Vi t ph ng trình:
8*) Vi t ph ng trình hình chi u vng góc c a ng th ng : 1 2 3
2 3
x y
d − = + = −z lên
9*) Cho m t ph ng(α): 2x− +y 3z− =4 0 và ng th ng : 1 3
2 4
x y
z
+ +
∆ = = .
a) Xác nh giao i m A c a t ∆ và mp ( )α .
b) Vi t ph ng trình ng th ng d qua A n m trong mp ( )α và vuông góc v i ∆.
10*) (Kh i A_2008) Trong không gian v i h to Oxy ,cho i m A(2;5;3) và u ng
th ng : 1 2
2 1 2
x y z
d − = = −
a) Tìm to hình chi u vng góc c a i m A trên ng th ng d.
b) Vi t ph ng trình mp(α ) ch a d sao cho kho ng cách t A n (α) l n nh t .
11*) (Kh i B_2007) Trong không gian v i h to Oxyz, cho hai i m A(1;4;2),
B(−1;2;4) và ng th ng : 1 2
1 1 2
x− y+ z
∆ = =
− .
a) Vi t ph ng trình ng th ng d i qua tâm G c a tam giác OAB và vuông góc
V i m t ph ng (OAB)
b) Tìm to M thu c ng th ng ∆ sao cho MA2 + MB2 nh% nh t.
12*) (Kh i B_2006) Trong không gian v i h t a Oxyz, cho i m A(0;1;2) và hai
ng th ng:
1 2
1
1 1
: 1 2 d :
2 1 1
2 .
x t
x y z
d y t
z t
= +
− +
= − − = =
−
= +
a)) Vi t ph ng trình m t ph ng (P) qua A , ng th i song song v i d1 và d2.
b) Tìm to d i m N thu c d1 và i m M thu c d2 sao cho ba i m A, M, N
th ng hàng .
13*) (Kh i B_2006) Trong không gian Oxyz cho i m A(−4;−2;4) và: d:
x t
y t
z "t.
= − +
= −
= − +
Vi t ph ng trình ng th ng & i qua i m A, c t và vng góc v i d ng th ng d.
14*) (D* b) Kh i B_2006) # $ % & ' ( ") ) * ) )+ , -.
/
0 1 2& 3 & -. / , (* 4 2 25 / 6 #72 &82 0
9 -. / : 2 &; (*0 < =& > ( 6
15*) (Kh i A_2002) Trong không gian v i h to Oxyz cho hai ng th ng :
: "
"
− + − =
+ − + =
= +
= +
= +
a) Vi t ph ng trình m t ph ng (P) ch a ng th ng d1 và song song v i ng th ng d2.
b) Cho i m M(2;1;4).Tìm to i m H thu c ng th ng d2 sao cho o n th ng MH có
D ng 1: Kho ng cách t+ 1 i m ,n m t m t ph ng
Ph ng pháp:
i m M<sub>0</sub>( ; ; )x y z<sub>0</sub> <sub>0</sub> <sub>0</sub> và mp ( ) : α ax+by+cz+d =0
0 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub>
d M ;( ) ax by cz d
a b c
α = + + +
+ +
H qu : * M0∈( )α ⇔d M
* d M
D ng 2: Kho ng cách gi a hai m t ph ng song song
Ph ng pháp: Cho hai m t ph ng song song ( ), ( )α β v i:
( ) : α ax+by+cz+d =0
( ) : β ax+by+cz+D=0
Lúc ó:
( );( )d
α β = α = −
+ + , v i A∈( )β
LUY N T P:
1) Xác d nh kho ng cách t các i m M<sub>1</sub>(1; 1;2), − M<sub>2</sub>(4;3;0), M<sub>3</sub>( 1;4;3)− n m t ph ng
( ) : α x+2y+2z−10 0.=
2) Cho t di n ABCD có 4 nh: (1;1;1), ( 2;0;2), (0;1; 3)A B − C − và (4; 1;0)D − .
a) Tính chi u cao AH c a tam giác ABC.
b) Tính chi u cao c a t di n ABCD xu t phát t nh A.
3) Cho 4 i m ( 1; 2;4), ( 4; 2;0), (3; 2;1)A − − B − − C − và (1;1;1)D . Tính chi u cao c a t di n
ABCD xu t phát t nh D
4) Tìm t"p h p các i m các i m cách u hai m t ph ng:
a) ( ) : 2 4 5 0 ( ) : 3 5 1 0
b) ( ) : 2 1 0 ( ) : 2 5 0
P x y z Q x y z
P x y z Q x y z
− + + = + − − =
+ + − = + + + =
5) Tìm trên tr c Oz các i m cách u i m (2;3;4)A và m t ph ng
( ) : 2α x+3y+ −z 17 0.=
6) Trên tr c Oy, tìm i m cách u hai m t ph ng:
( ) : P x+ − + =y z 1 0 ( ) : Q x− + − =y z 5 0
7) Cho 2 mp ( ) : 4α x+ay+6z−10 0, ( ) : = β bx−12y−12z+ =4 0.
a) Xác nh a, b ( ) //( )α β .
b) Tính kho ng cách gi a ( )α và ( )β .
8) L"p ph ng trình m t ph ng
2
M n m t ph ng
9)* Cho 2 i m ) ) − ) ) . L"p ph ng trình m t ph ng
10)* Cho 3 i m (2;0;1), ( 2;7;2), (1;5; 3)A B − C − . L"p ph ng trình m t ph ng
?
?
( β
Ph ng pháp:
Cho hai m t ph ng
1: :1 1 2: 2: 2
a b c a b c
⇔ ≠
L u ý:
Giao tuy n c a
1 1 1 1
2 2 2 2
0
0
a x b y c z d
a x b y c z d
+ + + =
+ + + =
(Ph ng trình t ng quát c a ng th ng trong không gian)
Tr ng h/p 2: Hai m t ph ng
1 1 1 1
2 2 2 2
a b c d
a b c d
⇔ = = ≠
Tr ng h/p 3: Hai m t ph ng
1 1 1 1
2 2 2 2
a b c d
a b c d
⇔ = = =
(V i a b c<sub>2 2 2</sub>. . ≠0)
* c bi t: 2
1) Xét v trí t ng i c a các c p m t ph ng sau ây:
@ , + " A , "
, @ , B C B @
" , " 6
+ − + = + − − = − + + = − + − =
+ + − = + − + = − − + = − − − =
− + − = − + − =
2) Xác nh các giá tr , l m các c p m t ph ng sau ây song song:
, " +
, D
+ + + = + − + =
+ + − = + + + =
3) Cho hai m t ph ng − + − +C = , + − + @ + − =
V i giá tr nào c a thì hai m t ph ng ó:
a) Song song v i nhau b) Trùng nhau c) C t nhau
4) Cho hai m t ph ng − + + + = , − + + − =
V i giá tr nào c a thì hai m t ph ng ó:
a) Song song v i nhau b) Trùng nhau
c) C t nhau d) Vng góc nhau
5) ( HTCKT HN 98) Cho hai m t ph ng
6) Cho 2 i m (4;2;3), (0; 2;1)A B − và m t ph ng ( ) :P x− −y 3z−17 0= . L"p ph ng
trình m t ph ng (Q) song song v i m t ph ng (P), ng th i cách u 2 i m A, B.
∆
α
β
I-LÝ THUY T:
Cho m t ph ng ( ) : α Ax+By+Cz+D=0 và ng th ng
0 2
0 3
:
x x a t
y y a t t
z z a t
= +
∆ = + ∈
= +
xác nh v trí t ng i c a ng th ng ∆và mp ( )α , ta th c hi n theo hai b c:
B c 1: Gi i h ph ng trình
0 1
0 2
0 3
(1)
(2)
(3)
0 (4)
x x a t
y y a t
z z a t
Ax By Cz D
= +
= +
= +
+ + + =
Thay (1), (2), (3) vào (4) ta c: A x
TH1: Ph ng trình (*) vơ
nghi m.
TH2: Ph ng trình (*) vơ
s nghi m
TH3: Ph ng trình (*) có
nghi m t<sub>0</sub> duy nh t
K t lu"n: ( ) //α ∆ K t lu"n: ∆ ⊂( )α K t lu"n: ∆ c t ( )α t i i m
0( 0 1 0; 0 2 0; 0 3 0)
M x +a t y +a t z +a t
Nh$n xét:
1- M t ph ng ( )α có 1 vtp: n<sub>α</sub>( ; ; )A B C và ng th ng ∆ có 1vtcp : a a a a<sub>∆</sub>( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> .
Ki m tra .n a<sub>α</sub> <sub>∆</sub> =0 thì k t lu"n: Ho c ∆ ⊂( )α ho c ( ) //α ∆.
2- N u .n a<sub>α</sub> <sub>∆</sub> ≠0 thì ng th ng ∆ c t m t ph ng ( )α .
3- ch ng minh ∆ ⊂( )α , c!n ch n hai i m A, B thu c ∆ và ch' rõ A, B c ng
thu c mp( )α .
c bi t: N u n<sub>α</sub> cùng ph ng a<sub>∆</sub> thì ∆ ⊥( )α .
Ki m tra:
<sub> </sub><sub>n</sub> <sub>ka</sub> <sub>0</sub> a1 a2 a3<sub> </sub>
A B C
α = ∆ = ⇔ = =
V i . .A B C ≠0
II- LUY N T P:
1) Xác nh v trí t ng i c a mp ( ) : α x+ + − =y z 3 0 và t ∆ trong các tr ng h p sau:
2 1 5
1
a) : 3 b) : 1 1 c) : 1 4
2
1 1 3
x t x t
x
y t y z y t
z z t
= + = +
−
∆ = − ∆ = − − = − − ∆ = −
= = +
B
A
α
∆
α
∆
α
∆
2) Ch ng minh r ng ng th ng
: 2 2
4 3
x t
d y t t
z t
= +
= + ∈
= +
vng góc v i m t ph ng
( ) : 2α x+4y+6z+ =9 0.
3) Tính kho ng cách gi a t : 3 1 1
2 3 2
x y z
d + = + = + và mp ( ) : 2α x−2y+ + =z 3 0.
4) Cho i m (1;0;0)A và m t ph ng ( ) : 2α x+ − + =y z 3 0.
a. Xác nh hình chi u vng góc H c a A lên m t ph ng ( )α .
b. Xác nh to i m A’ i x ng v i A qua m t ph ng ( )α .
5) Cho m t ph ng ( ) : 2α x+ + − =y z 1 0 và ng th ng : 1 2
2 3
x z
d − = y= +
− . G i M là
giao i m c a d và m t ph ng ( )α . Vi t ph ng trình ng th ng ∆ qua M vng góc
v i d và n m trong m t ph ng ( )α .
6) Cho i m (2;3;1)A và hai ng th ng: <sub>1</sub> <sub>2</sub>
2
5
: 2 , : 2
3
2
x t
x
d y t d y z
z t
= − −
+
= + = − =
=
.
a. Vi t pt mp(P) qua A và ch a d<sub>1</sub>. a. Vi t pt mp(Q) qua A và ch a d<sub>2</sub>.
c. Vi t ph ng trình ng th ng ∆ qua A và c t c d1 và d2.
7) Cho ng th ng
2
1
:
1 (1 )
m
x mt
y m t t
z m m t
= +
∆ = + ∈
= − + −
:m tham s .
V i giá tr nào c a m thì ∆<sub>m</sub>:
a. C t mp Oxy b. Song song mp Oxy c. N m trên mp Oxy
8) Vi t ph ng trình tham s c a ng th ng d là giao tuy n c a hai mp ( )α và mp ( )β :
a) ( ) : 2 5 0 ( ) : 2 3 0
b) ( ) : 3 0 ( ) : 2 6 2 0
x y z x z
x y z x y z
α β
α β
− + + = − + =
+ − + = − + − =
9) a) Cho ng th ng d<sub>m</sub> là giao tuy n c a hai mp
( ) : (2α m+1)x+(1−m y) +m− =1 0 và ( ) :β mx+(2m+1)z+4m+ =2 0.Xác nh m
m
d song song v i mp(P): 2x− + =y 2 0
b) Cho ng th ng d<sub>k</sub> là giao tuy n c a hai m t ph ng ( ) :α x+3ky− + =z 2 0 và
( ) :β kx− + + =y z 1 0. Xác nh k d<sub>k</sub> vng góc v i mp(P):x− −y 2z+ =5 0.
10) Cho mp ( ) : α x+ −y 2z+ =1 0 và hai t <sub>1</sub> <sub>2</sub>
0
1
: 1 , : 1
2 3
2 2
x
x z
y y t
z t
=
−
∆ = − − = ∆ = −
= +
.
Vi t ph ng trình ng th ng d c t c hai ng th ng ∆ ∆<sub>1</sub>, <sub>2</sub> và n m trong mp ( )α .
11) Cho m t ph ng(α): 2x− +y 3z− =4 0 và ng th ng : 1 3
2 4
x y
z
+ +
∆ = = .
a. Xác nh giao i m A c a t ∆ và mp ( )α .
Cho hai ng th ng:
0 1
1 0 2
0 3
:
x x a t
d y y a t
z z a t
= +
= +
= +
/
0 1
/
2 0 2
/
0 3
:
x x b k
d y y b k
z z b k
= +
= +
= +
( , t k∈ )
ng th ng d<sub>1</sub> có 1 vect ch ph ng: a a a a( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> .
ng th ng d<sub>2</sub> có 1 vect ch ph ng: b b b b( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> .
xét v trí t ng i c a d<sub>1</sub> và d , ta xét theo các b<sub>2</sub> c sau:
B c 1: Ki m tra tính cùng ph ng c a a và b.
B c 2: Nh"n xét:
+ N u a và b cùng ph ng thì : 1 2
1 2
//
d d
d ≡ d
+ N u a và b khơng cùng ph ng thì ho c d<sub>1</sub> c t d<sub>2</sub>ho c d<sub>1</sub> và d<sub>2</sub> chéo nhau.
TH1: d<sub>1</sub> c%t d<sub>2</sub>.
i u ki n 1: a và b không cùng ph ng .
i u ki n 2: Gi i h ph ng trình:
/
0 1 0 1
/
0 2 0 2
/
0 3 0 3
(1)
(2)
(3)
x a t x b k
y a t y b k
z a t z b k
+ = +
+ = +
+ = +
(*) có nghi m duy nh t ( , )t<sub>0</sub> k<sub>0</sub> .
K,t lu$n: d<sub>1</sub> c t d<sub>2</sub> t i i m M<sub>0</sub>(x<sub>0</sub>+a t y<sub>1 0</sub>; <sub>0</sub>+a t z<sub>2 0</sub>; <sub>0</sub>+a t<sub>3 0</sub>).
L u ý: Gi i h (*) b ng cách: T (1) và (2) gi i ra ( , )t<sub>0</sub> k<sub>0</sub> và thay vào (3) (N u (3) tho thì
0 0
( , )t k , ng c l i thì không).
TH2: d<sub>1</sub> và d<sub>2</sub> chéo nhau.
i u ki n 1: a và b không cùng ph ng .
i u ki n 2: Gi i h ph ng trình:
/
0 1 0 1
/
0 2 0 2
/
0 3 0 3
(1)
(2)
(3)
x a t x b k
y a t y b k
+ = +
+ = +
+ = +
(*) vô nghi m.
TH3: d<sub>1</sub> song song v i d<sub>2</sub>.
i u ki n 1: a và b cùng ph ng .
i u ki n 2: Ch n i m M<sub>0</sub>( ; ; )x y z<sub>0</sub> <sub>0</sub> <sub>0</sub> ∈d<sub>1</sub>. C!n ch rõ M<sub>0</sub>∉d<sub>2</sub>.
TH4: d<sub>1</sub> và d<sub>2</sub> trùng nhau.
i u ki n 1: a và b trùng nhau.
S 1 XÉT V- TR- TRÍ T! NG .I C2A HAI !&NG TH#NG OXYZ:
- ng th ng d có 1 vect ch ph ng
- ng th ng d’ có 1 vect ch ph ng E
, ∈
/
d
u d .
II- LUYÊN T P:
1) Xét v trí t ng i c a các c p ng th ng sau: (<sub>t t</sub><sub>, </sub> /<sub>∈</sub> <sub>) </sub>
/
/
1 2
/
2 2
1
a) : 2 : 3 4
3 5 2
= +
= +
∆ = ∆ = +
= − = −
x t
x t
y t y t
z t z t
1 2
2 3
5
b) : 3 4 : 5 3
2
3 6
= −
−
∆ − = − = ∆ = +
= −
x t
z
x y y t
z t
1 2
2 2
2
c) : 1 3 , : 2
3
1 3
= −
−
∆ − = = − − ∆ = − +
= +
x t
y
x z y t
z t
/
/
1 2
/
1 3
1 2
d) : 1 3 : 2 2
5 1 2
= +
= +
∆ = − + ∆ = − +
= + = − +
x t
x t
y t y t
z t z t
e) <sub>1</sub>: 3 4
3 3
x t
d y t
z t
=
= − −
= − −
và d<sub>2</sub> là giao tuy n c a hai mp( ) :α x+ − =y z 0, ( ) : 2β x− +y 2z=0.
2) Xác nh v trí t ng i c a c p ng th ng sau theo m:
E
E E
2 2
E
= −
= +
= + =
= − − <sub>= −</sub> <sub>+</sub>
3) Cho hai ng th ng:
/
1 2
5
/
: : 4
1 2
2 <sub>2 2</sub> /
x t
x t
d y at d y a t
z t <sub>z</sub> <sub>t</sub>
= +
= +
= = +
= − <sub>= −</sub>
( <sub>, </sub> /
t t ∈R), a: tham s .
Xác nh a : a) d<sub>1</sub> vng góc v i d<sub>2</sub>. b) d<sub>1</sub> song song v i d<sub>2</sub>.
Tính u .u<sub>d</sub> <sub>d '</sub>
=
d d '
u .u u .u<sub>d</sub> <sub>d '</sub> ≠
=
=
d d '
/
d
u .u
u ,M M
=
≠
d d '
/
d
u .u
u ,M M
≠
=
d d '
/
d d '
u .u
u .u M M
≠
≠
d d '
/
d d '
u .u
u .u M M
4) Vi t ph ng trình ng th ng ∆ qua A(1;2; 1)− c t và vng góc v i ng th ng:
1 2
:
2 3 4
x y z
d − = = + .
5) Cho hai ng th ng:
/
/
1 2
/
2 2
1
: 2 : 3 4
3 5 2
x t
x t
y t y t
z t <sub>z</sub> <sub>t</sub>
= +
= +
∆ = ∆ = +
= − = −
(<sub>t t</sub><sub>, </sub> /<sub>∈</sub><sub>R</sub><sub>). </sub>
a) CMR: ∆<sub>1</sub> và ∆<sub>2</sub> cùng thu c m t m t ph ng.
b) Vi t ph ng trình m t ph ng ch a ∆<sub>1</sub> và ∆<sub>2</sub>.
6) Vi t ph ng trình m t ph ng ch a hai ng th ng:
1 2
2 2
2
: 2 1 : 2
3
1 3
= −
+
∆ − = = − + ∆ = − +
= +
x t
y
x z y t
z t
7) Cho hai ng th ng: 1 2
8
3 1 1
: , : 5 2 ( )
7 2 3
8
= +
− − −
∆ = = ∆ = + ∈
= −
x t
x y z
y t t
z t
.
a) CMR: ∆<sub>1</sub> và ∆<sub>2</sub> chéo nhau.
b) Vi t ph ng trình mp(P) ch a ∆<sub>1</sub> và song song v i ∆<sub>2</sub>.
8) Vi t ph ng trình ng th ng ∆ i qua ) )− và c t c 2 ng th ng sau ây:
/
/
1 2
/
1 2
: : 1
3 <sub>2</sub>
=
= +
∆ = ∆ = − −
= − = +
x t
x t
y t y t
z t z t
9) Vi t ph ng trình ng th ng song song v i và c t c hai ng th ng và có
ph ng trình sau ây:
E
E
E
" @
" + B
"
= − +
=
− + −
= − + = = = − +
= − <sub>=</sub>
10) Cho 2 ng th ng:
D
@
+
D
= +
− − −
= + = =
= −
a) Ch ng t% r ng hai ng th ng chéo nhau.
b) Vi t ph ng trình m t ph ng i qua g c O, song song v i và .
11) Cho 4 ng th ng:
1 2 3 4
1 2 2 2 1 2 1
: , : , : , :
1 2 2 2 4 4 2 1 1 2 2 1
x y z x y z x y z x y z
d − = − = d − = − = d = = − d − = = −
− − −
a) CMR: Hai ng th ng d<sub>1</sub>, d<sub>2</sub> cùng n m trong 1 mp. Vi t ph ng trình m t
ph ng ó.
D ng1 : Kho ng cách t+ 1 i m ,n 1 ng th ng.
Ph ng pháp:
Cho i m M<sub>0</sub>( ; ; )x y z<sub>0</sub> <sub>0</sub> <sub>0</sub> , và t
1
2
3
'
: ' ( )
'
= +
∆ = + ∈
= +
x x u t
y y u t t
z z u t
.
B c1: Xác nh 1 vect ch ph ng u u u u( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> và 1 i m M x( <sub>M</sub>;y<sub>M</sub>;z<sub>M</sub>)∈ ∆
B c 2: Lúc ó:
;
d ;∆ =
u M M
M
u
Cách 2: B c 1: G i H là hình chi u vng góc c a M<sub>0</sub> lên ∆.
(to H ph thu c 1 !n t)
B c 2: Xác nh H d a vào: M H u0 . =0
0 0
(d M ; )∆ = M H
Nh$n xét: N u gi i qut bài tốn theo cách 2 thì khoa h c và m b o c nhi u yêu
c!u nh : x hình chi u, vi t ph ng trình ng th ng vng góc…
D ng 2: Kho ng cách gi a hai ng th ng chéo nhau.
Ph ng pháp:
Cho hai ng th ng d<sub>1</sub>, d<sub>2</sub>:
0 1 1
1 0 2 2 2
3
0 3
' '
: : ' ' ( , ' )
' '
= + = +
= + = + ∈
= +
= +
x x a t x x u t
d y y a t d y y u t t t
z z u t
z z a t
Cách 1: B c 1: Xác nh các vect ch ph ng a<sub>1</sub> c a d<sub>1</sub>, a<sub>2</sub> c a d<sub>2</sub>.
B c 3: Lúc ó:
1 2 1 2
1 2
1 2
; .
d ;
;
= a a M M
d d
a a
Cách 2: ( Ph ng pháp “ g i to ”, “thu c” )******
B c 1: G i H∈d<sub>1</sub>, K∈d<sub>2</sub>
(lúc này H, K có to ph thu c 2 !n t t ) , '
B c 2: Xác nh , H Kd a vào:
1 1
2 <sub>2</sub>
. 0
. 0
HK d HK a
HK d <sub>HK a</sub>
⊥ =
⇔
⊥ <sub>=</sub>
B c 3: Lúc ó: d d d
Nh$n xét: Trong nhi u bài toán yêu c!u vi t ph ng trình ng vng góc chung
thì nên s' d ng cách 2.
D ng tốn: Ph ng trình ng vng góc chung c a 2 ng th ng chéo nhau
Ph ng pháp: Tìm o n vng góc chung HK.
B c 1: G i H∈d<sub>1</sub>; K∈d<sub>2</sub>.(To c a m"i i m ch ph thu c 1 !n)
B c 2: Do HK ⊥d<sub>1</sub> HK a. =0 (1)
?
F
?
HK ⊥d<sub>2</sub> HK b. =0 (2)
Gi i h (1) và (2) tìm c to , H K.
Suy ra ph ng trình ng vng góc chung và dài o n vng góc chung là tHK.
LUY N T P:
1) Cho 2 ng th ng: <sub>1</sub> <sub>2</sub>
1 3
2 3 4
: , : 4 2 ( )
2 3 5
4
= − +
− − +
= = = − ∈
−
= −
x t
x y z
d d y t t
z t
.
a) Ch ng minh d<sub>1</sub> và d<sub>2</sub> chéo nhau. b) Tính kho ng cách gi a d<sub>1</sub> và d<sub>2</sub>.
c) Vi t ph ng trình ng vng góc chung gi a d<sub>1</sub> và d<sub>2</sub>.
2) Tính kho ng cách gi a các c p ng th ng sau:
1 2
1 3 4 2 1 1
a) d : d :
2 1 2 4 2 4
− + − + − +
= = = =
− − −
x y z x y z
<sub>1</sub> <sub>2</sub>
2
1 2 3
b) d : d : 1
1 2 3
x t
x y z
y t
z t
= −
− − −
= = = − +
=
3) Cho tam giác ABC v i A(1;2; 1), (2; 1;3), ( 4;7;5)− B − C − . Tính dài ng phân giác trong
c a tam giác k( t B.
4) Tính kho ng cách t i m A(1; 2;1) n t : 1 3
3 4 1
− +
∆ x = y = z .
5) Tìm t"p h p các i m M trong không gian cách u 3 i m A(1;1;1), B( 1; 2;0), (2; 3; 2)− C − .
6) Cho 4 i m A(2;3;1), (1;1; 1), (2;1;0), (0;1;2).B − C D
a) Ch ng t% ABCD là m t t di n. b) Tính kho ng cách gi a hai ng th ng AB và CD.
7) Tìm trên : 2 1 1
1 2 3
x+ y− z+
∆ = = nh ng i m M cách u A( 2;1; 2)− và ( ) : 2P x− +y 2z− =5 0
8) Cho A(2;0;0), (0;0;8)B và i m C sao cho AC=(0;6;0). Tính kho ng cách t trung i m I
c a BC n ng th ng OA.
9) Oxyz. Cho hình l"p ph ng ABCD.A’B’C’D’ v i A(1;0;0), (1;0;0), (0;1;0), '(0;0;1)B D A .
a) Xác nh to các nh cịn l i c a hình l"p ph ng.
b)G i M, N l!n l t là trung i m c a AB, B’C’.Tính kho ng cách gi a 2 ng th ng MN và AD.
10) Cho ng th ng
1
: 2
1 2
x t
d y t
z t
= +
= +
= +
và i m M(2;1;4). Tìm i m H trên d sao cho o n th ng
MH có dài nh% nh t.
11) Cho t di n OABC v i A
12) Cho hai ng th ng <sub>1</sub> <sub>2</sub>
1 2
: :
1 1 2
1
x t
x y z
d d y t
z t
= − −
= = =
= +
a) Xét v trí t ng i c a d<sub>1</sub> và d<sub>2</sub>.
∆
α
D ng 1:
Ph ng pháp:
Cho 2 vect a a a a( ; ; ), ( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> b b b b<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> . G i ϕ =( , )a b , 00 ≤ϕ≤180 0
Lúc ó:
1 1 2 2 3 3
2 2 2 2 2 2
1 2 3 1 2 3
.
cos
. ( ) ( ) ( ) . ( ) ( ) ( )
ϕ = = + +
+ + + +
a b a b a b
a b
a b a a a b b b
Nh n xét: a ⊥b ⇔a b<sub>1 1</sub>+a b<sub>2 2</sub>+a b<sub>3 3</sub> =0
D ng 2:
Ph ng pháp:
Cho 2 ng th ng:
1
∆ có 1 vect ch ph ng a a a a( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> .
2
∆ có 1 vect ch ph ng b b b b( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> .
G i ϕ = ∆ ∆( , )<sub>1</sub> <sub>2</sub> , 00 ≤ϕ≤90 0
Lúc ó:
1 1 2 2 3 3
2 2 2 2 2 2
1 2 3 1 2 3
.
cos
. ( ) ( ) ( ) . ( ) ( ) ( )
ϕ = = + +
+ + + +
a b <sub>a b</sub> <sub>a b</sub> <sub>a b</sub>
a b a a a b b b
Nh n xét: ∆ ⊥ ∆ ⇔<sub>1</sub> <sub>2</sub> a⊥b ⇔a b<sub>1 1</sub>+a b<sub>2 2</sub> +a b<sub>3 3</sub>=0
D ng 3:
Ph ng pháp:
Cho 2 m t ph ng:
Mp ( )α có 1 vect pháp n a a a<sub>1</sub>( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> .
Mp ( )β có 1 vect pháp n b b b<sub>2</sub>( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> .
G i ϕ =
Lúc ó:
1 2 1 1 2 2 3 3
2 2 2 2 2 2
1 2 <sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub>
.
cos
. <sub>( )</sub> <sub>( )</sub> <sub>( ) . ( )</sub> <sub>( )</sub> <sub>( )</sub>
ϕ = = + +
+ + + +
a b a b a b
n n
n n <sub>a</sub> <sub>a</sub> <sub>a</sub> <sub>b</sub> <sub>b</sub> <sub>b</sub>
Nh n xét: ( )α ⊥( )β ⇔n<sub>1</sub>⊥n<sub>2</sub> ⇔a b<sub>1 1</sub>+a b<sub>2 2</sub> +a b<sub>3 3</sub>=0
D ng 4:
Ph ng pháp:
ng th ng ∆ có 1 vect ch ph ng a a a a( ; ; )<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> .
M t ph ng ( )α có 1 vect pháp n A B C( ; ; )
G i ϕ = ∆
1 2 3
2 2 2 2 2 2
1 <sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub>
.
sin
. <sub>( )</sub> <sub>( )</sub> <sub>( ) . ( )</sub> <sub>( )</sub> <sub>( )</sub>
ϕ = = + +
+ + + +
a A a B a C
a n
a n <sub>a</sub> <sub>a</sub> <sub>a</sub> <sub>A</sub> <sub>B</sub> <sub>C</sub>
Nh n xét: //( )∆ α ho c ∆ ⊂( )α ⇔ n a. = ⇔0 Aa<sub>1</sub>+Ba<sub>2</sub>+Ca<sub>3</sub> =0
LUY N T P:
1) Tìm góc t o b$i ng th ng 3 1 2
2 1 1
x− y− z−
= = v i các tr c to .
2) Tìm góc t o b$i các c p ng th ng sau ây:
a)
1 2
: 1
3 4
x t
d y t
z t
= +
= − +
= +
và /
2
: 1 3 ( , )
4 2
= −
= − + ∈
= +
x k
d y k t k
z k
b) : 1 2 2
3 1 4
x y z
d − = + = + và /
d là giao tuy n c a 2mp:
( ) :α x+2y− + =z 1 0, ( ) : 2β x+3z− =2 0
3) Tính các góc t o b$i các c p c nh i di n c a t di n có các nh A(3; 1;0),− B(0; 7;3), −
( 2;1; 1), (3;2;6).
C − − D
4) Tính góc gi a ng th ng ∆ và m t ph ng ( )α trong các tr ng h p sau ây:
a)
1 2
: 1 3
2
x t
y t
z t
= +
∆ = − +
= −
, ( ) : 2α x− +y 2z− =1 0 b) : 2 1 3
4 1 2
x+ y− z−
∆ = =
− , ( ) : α x+ − + =y z 2 0
c) : 3 4 3
1 2 1
x− y− z+
∆ = =
− , ( ) : 2α x+ + − =y z 1 0 d)
3 1 3
:
2 1 1
x+ y+ z−
∆ = = ,( ) :α x+2y− + =z 5 0.
5) Cho t di n OABC có các tam giác OAB, OBC, OCA là các tam giác vuông t i nh O. G i
, ,
α β γ là góc l!n l t h p b$i các m t ph ng (OBC), (OCA), (OAB) v i m t ph ng (ABC).
B ng ph ng pháp to hãy ch ng minh r ng:
a) Tam giác ABC có ba góc nh n. b) <sub>cos</sub>2<sub>α</sub><sub>+</sub><sub>cos</sub>2<sub>β</sub><sub>+</sub><sub>cos</sub>2<sub>γ</sub> <sub>=</sub><sub>1</sub>
6) ( HQG HN-B1999)
Cho A a( ;0;0), (0; ;0), ( ; ;0), (0;0; ) ,(B a C a a D d a>0,d >0). G i A’, B’ theo th t là hình
a) Vi t ph ng trình m t ph ng ch a các ng th ng OA’, OB’. CMR: M t ph ng ó
vng góc v i ng th ng CD.
b) Tính d theo a góc A’OB’ có s o b ng 450.
7) ( HGTVT-1997) Cho ba i m 1;0;0 , 0; ;0 , 1;1;1 1 .
2 2 3
H K I
a) Vi t ph ng trình giao tuy n c a (HIK) v i m t ph ng x+ =z 0 $ d ng chính t c.
b) Tính cosin c a góc ph ng t o b$i mp(HIK) v i mpOxy.
8) (HVKTQS-1997)
Cho ∆ABC, có A(1;2;5) và ph ng trình hai ng trung tuy n c a tam giác là:
1 2
3 6 1 4 2 2
: , :
2 2 1 1 4 1
x− y− z− x− y− z−
∆ = = ∆ = =
− −
a) Vi t ph ng trình các c nh c a tam giác ABC.
b) Vi t ph ng trình c a ng phân giác trong c a góc A.
9) (D* b) -2003)
Cho hai i m I(0;0;1), (3;0;0)K . Vi t ph ng trình m t ph ng qua hai i m I, K và t o v i m t
ph ng (xOy) m t góc b ng <sub>30 .</sub>0
10) ( H A-2006)
Chohình l"p ph ng ABCD.A’B’C’D’ v i A(0;0;0), B(1;0;0), D(0;1;0), A’(0;0;1). G i M, N l!n
l t là trung i m c a AB và CD.
a) Tính kho ng cách gi a 2 ng th ng A’C và MN.
Bài tốn 1: Vi,t ph ng trình ng th ng ∆ qua A và c%t c 2 ng th ng a b, .
Ph ng pháp:
Cách 1:B c 1: Vi t ph ng trình m t ph ng ( ) : Qua
( )
⊂
A
P
a P
B c 2: Vi t ph ng trình m t ph ng( ) : Qua
( )
⊂
A
Q
b Q
B c3: Bi n lu n theo v trí (P), (Q). ng th ng ∆ là giao tuy n (P) và(Q)
Cách 2 :
B c 1: L"p ph ng trình m t ph ng (P) nh trên .
B c 2: Xác nh giao i m B c a b và (P) .
B c 3: ng th ng ∆ ≡ AB.
Bài t$p :
1) Vi t ph ng trình ng th ng i qua A(3;−1;3) và c t c hai ng th ng:
1 3
4 6
(a) : (b) : 3 2 ( )
2 3 5
2
= − +
+ −
= = = − − ∈
−
= −
x t
x y z
y t t
z t
2)Vi t ph ng trình ng th ng (d) song song v i ng th ng (∆) và c t c hai ng
th ng (a), (b) có ph ng trình :
4 5
1 5 1 2 2
( ) : (a) : (b): 7 9
3 1 1 1 4 3
= − +
− − + + −
∆ = = = = = − +
−
=
x t
x y z x y z
y t
z t
3)Vi t ph ng trình ng th ng (d) vng góc v i m t ph ng (P) và c t c hai ng
th ng:
1 3
1 1
(a): (b): 1
2 1
3
= − −
− +
= = = −
−
=
x t
x y
z y
z t
Bài toán 2: Vi,t ph ng trình ng th ng ∆ i qua i m A và vng góc v i hai
ng th ng a b, .
Ph ng pháp:
Cách 1 : B c 1: Vi t ph ng trình m t ph ng ( ) : Qua
( )
⊥
A
P
a P
B c 2: Vi t ph ng trình m t ph ng( ) : Qua
( )
⊥
A
Q
b Q
B c 3: Khi ó (d) là giao tuy n c a (P)∩(Q).
Cách 2:+ t a có 1 vtcp:
+ t b có 1 vtcp:
⊥
⊥ ch n a=
(
*
(
Bài t$p:
1)Vi t ph ng trình ng th ng (d) qua i m A(0; 1; 1) và vng góc v i 2 ng th ng
1
1 2
(a): (b):
8 1
1
= −
− +
= = =
= +
x
x y
z y t
z t
2)Vi t ph ng trình chính t c c a ng th ng (d) i qua i m A(1;1;−2) song song v i
m t ph ng (P) và vng góc v i ng th ng (a) bi t:
(P) : 1 0 (a): 1 1 2
2 1 3
+ − −
− − − = x = y = z
x y z
Bài tốn 3: Vi,t ph ng trình ng th ng qua i m A, vng góc v i ng th ng
(a) và c%t ng th ng (b).
Ph ng pháp:
Cách 1: B c 1: Vi t ph ng trình m t ph ng ( ) : Qua
( )
⊥
A
P
a P
B c 2: Vi t ph ng trình m t ph ng ( ) : Qua
( )
⊂
A
Q
b Q
Bi n lu n v trí t ng i c a (P) và (Q).
ng th ng (d) là giao tuy n c a (P) và (Q).
Cách 2: Vi t ph ng trình m t ph ng (P) nh trên .
Xác nh giao i m B c a (b)và (P). ng th ng (d) c!n tìm là ng th ng AB.
Bài t$p :
1)Vi t ph ng trình ng th ng (d) i qua A(1; 1; 0), vng góc v i ng th ng (a) và
c t ng th ng (b) có ph ng trình:
(a): 1 2
8 1
x y
z
− +
= = (b):
1
1
x
y t
z t
= −
=
= +
2)Vi t ph ng trình ng th ng qua i m M(-1; 2; -3), vng góc v i vector u(6; 2; 3)− −
và c t ng th ng(d): 1 1 3
3 2 5
− + −
= =
−
x y z
3)Vi t ph ng trình ng th ng c t c ba ng th ng (a), (b), (c)và vng góc v i vector
(1;2;3)
u bi t:
(a):
1
1
x t
y t
z
= −
=
= −
(b):
1
0
x k
y k
z
= −
=
=
(c):
1
1
x m
y m
z
= +
=
=
( , ,l k m∈ )
Bài tốn 4: Vi,t ph ng trình hình chi,u vng góc (d) c a ng th ng (∆∆∆∆) lên m t
ph ng (P) cho tr c .
Ph ng pháp:
B c 1: L"p ph ng trình m t ph ng (Q): ∆
⊥
0 1
2 !
B c 2: ng th ng (d) là giao tuy n c a (P) và (Q).
Bài t$p :
1) Vi t ph ng trình hình chi u vng góc c a ng th ng
1 2
: 3
2 3
x y
d − = + = −z lên m i m t ph ng sau: mp(Oxy), mp(Oyz), mp(Oxz) và
( ) :α x+ + − =y z 7 0
2) (HVBCVT-2000) Cho mp ( ) : α x+ + + =y z 3 0và hai ng th ng:
<sub>1</sub>: 3 1 1 , <sub>2</sub>: 7 3 9
7 2 3 1 2 1
x− y− z− x− y− z−
∆ = = ∆ = =
− −
Vi t ph ng trình hình chi u c a ∆<sub>2</sub> theo ph ng ∆<sub>1</sub> lên mp ( ).α
D ng tốn: Tìm i m M ∈ mp( ) : α ax+by+cz+d =0 sao cho t(ng kho ng cách
MA+MB nh6 nh t, v i A B, là 2 i m cho tr c không thu c mp( )
Ph ng pháp:
t ( ; ; )t x y z =ax+by+cz+d Ki m tra: t x( ; ; ). ( ; ; )<sub>A</sub> y z<sub>A</sub> <sub>A</sub> t x<sub>B</sub> y z<sub>B</sub> <sub>B</sub>
V i ( ;t x<sub>A</sub> y<sub>A</sub>; )z<sub>A</sub> =ax<sub>A</sub>+by<sub>A</sub>+cz<sub>A</sub>+d
( ;t x<sub>B</sub> y<sub>B</sub>; )z<sub>B</sub> =ax<sub>B</sub> +by<sub>B</sub>+cz<sub>B</sub> +d
TH1:N u ( ;t x<sub>A</sub> y<sub>A</sub>; ). ( ;z<sub>A</sub> t x<sub>B</sub> y<sub>B</sub>; ) 0 z<sub>B</sub> <
thì A, B khác phía so v i mp( )
B c 1: L"p pt AB.
B c 2: MA+MB nh% nh t
0
M M
⇔ ≡ V i M0 = AB∩mp( )
TH2: N u ( ;t x<sub>A</sub> y<sub>A</sub>; ). ( ;z<sub>A</sub> t x<sub>B</sub> y<sub>B</sub>; ) 0 z<sub>B</sub> > thì A, B cùng phía so v i mp( )
V i M<sub>0</sub> = A B' ∩mp( )
Thu"t toán i v i bài toàn liên quan n ng th ng hồn tồn t ng t .
LUY N T P:
1) ( H à N7ng-A2002)
Cho b n i m ( 4;4;0), B(2;0;4),A − C(1;2; 1), (7; 2;3)− D − .
a) CMR: B n i m A, B, C, D cùng n m trên 1 m t ph ng.
b) Tính kho ng cách t C n ng th ng (AB).
c) Tìm trên ng th ng (AB) i m M sao cho MC+MD t GTNN.
(
α
*
(
(
2) (HVKTQS-1995)
Cho hai i m ( 1;3; 2), ( 9;4;0)A − − B − và mp(P): 2x− + + =y z 1 0. Tìm i m K trên (P) sao
cho AK+BK t GTNN.
3) ( HNN-I 1997)
Cho hai i m (1;2;3), (4;4;5)A B trong mpOxyz.
a) Vi t ph ng trình ng th ng (AB). Tìm giao i m P c a nó v i mp(Oxy).
Ch ng t% r ng: ∀ ∈Q Oxy, bi u th c QA QB− có giá tr l n nh t khi Q trùng
v i P.
b) Tìm trên mp(Oxy) i m M sao cho: MA+MB nh% nh t.
4) ( HHH-AB1997)
Cho mp ( ) : 2α x− + + =y z 1 0và hai i m (3;1;0)P và ( 9;4;9)Q − . Tìm to i m M
thu c mp ( )α sao cho MP−MQ t giá tr l n nh t.
5) ( HQGHN-2000)
Cho mp(P): x+ + − =y z 1 0 và hai i m (1; 3;0), (5; 1;2)A − B − .
a) Ch ng t% r ng t i qua A, B c t mp(P) tai I∈AB. Tìm to I.
b) Tìm trên mp(P) i m M sao cho MA−MB t GTLN.
---
D ng tốn:Tìm trên ng th ng d i m M sao cho MA+MB t GTNN, v i A, B
là hai i m không thu c d.
Ph ng pháp:
Cách 1: Dùng các ph ng pháp i s , gi i tích tìm GTNN ch a bi u th c MA+MB
(ch ph thu c 1 !n )
Cách 2: Nh"n xét: G i I là trung i m c a AB.
Lúc ó: MA+MB=2MI MA+MB =2MI
T ây: MA+MB Min ⇔ IM Min
0
M ≡M ,v i M<sub>0</sub> là hình chi u vng góc c a I lên t d.
LUY N T P:
1) ( HDLP -2000) Cho ng th ng : 1 1
3 2 1
x y z
d − = = +
− và 2 i m (3;0;2), (1;2;1)A B .
a) Tìm i m I trên d sao cho vect IA+IB có dài nh% nh t.
b) K( AA’, BB’ vng góc v i d. Tính dài A’B’.
2) (HVBCVT-2000) Cho mp ( ) : α x+ + + =y z 3 0và hai ng th ng:
<sub>1</sub>: 3 1 1 , <sub>2</sub>: 7 3 9
7 2 3 1 2 1
x− y− z− x− y− z−
∆ = = ∆ = =
− −
a) Vi t ph ng trình hình chi u c a ∆<sub>2</sub> theo ph ng ∆<sub>1</sub> lên mp ( ).α
b) Tìm trên mp ( )α sao cho MM<sub>1</sub>+MM<sub>2</sub> t GTNN, bi t M<sub>1</sub>(3;1;1), M<sub>2</sub>(7;3;9).
3) (C SPHN-A2001) Cho t : 2 ( )
3
x t
d y t t R
z t
=
= ∈
=
và 3 i m (2;0;1), (2; 1;0), (1;0;1)A B − C .
a) Tìm trên d i m S sao cho SA+SB+SC t GTNN.
b) Tính th tích hình chóp O.ABC
G i ý: G i G là tr ng tâm c a tam giác ABC. Lúc ó SA+SB+SC =3SG .
SA+SB+SC t GTNN ⇔ S ≡G' v i 'G là hình chi u vng góc c a G lên d.
---
M t s bài t$p:
1) ( H-A2002) Cho hai ng th ng <sub>1</sub>
6
: 2 3
4
x t
y t
z t
= −
∆ = − +
=
và <sub>2</sub>
1
: 2 ( , )
1 2
x k
y k t k R
z k
= +
∆ = + ∈
= +
.
a) Vi t ph ng trình mp(P) ch a ng th ng ∆<sub>1</sub> và song song v i ∆<sub>2</sub>.
b) Cho i m M(2;1;4). Tìm to i m H thu c ng th ng ∆<sub>2</sub> sao cho o n
MH có dài nh% nh t.
2) (D* b)-2002)
Cho mp(P): x− + + =y z 3 0 và hai i m ( 1; 3; 2), ( 5;7;12)A − − − B − .
a) Tìm to i m A’ i x ng v i i m A qua mp(P).
b) Gi s' M là m t i m ch y trên mp(P), tìm giá tr nh% nh t c a bi u th c
.
MA+MB
3) (D* b)-2003) Cho t di n ABCD v i (2;3;2), (6; 1; 2), ( 1; 4;3), (1;6; 5)A B − − C − − D − .
Tính góc gi a hai ng th ng AB và CD. Tìm to i m M thu c ng th ng CD sao
4) ( H A-2004) Cho hình l)ng tr ng ABC.A’B’C’. Bi t A(a;0;0), B(-a;0;0), C(0;1;0),
B’(-a;0;b) a>0; b>0.
a) Tính kho ng cách gi a 2 ng th ng B’C và AC’ theo , a b.
b) Cho a; b thay #i, nh ng luôn th%a a+ =b 4. Tìm , a b kho ng cách gi a 2
ng th ng B’C và AC’ l n nh t.
5) (D* b) 2004) Cho 2 i m A(2;0;0) và M(1;1;1).
a) Tìm t a O’ i x ng v i O qua ng th ng AM.
b) Gi s' (P) là mp thay #i nh ng luôn i qua ng th ng AM và c t các tr c Oy,
Oz l!n l t t i các i m: B(0;b;0), C(0;0;c), b>0, c>0. CMR: b c+ =bc<sub>2</sub> và tìm
b, c sao cho
6) (D* b) 2006) Cho hai ng th ng: <sub>1</sub> <sub>2</sub>
1
3 1
: 1 :
1 2 1
2
x t
x y z
y t
z
= +
− −
∆ = − − ∆ = =
−
=
a) Vi t ph ng trình m t ph ng ch a ng th ng ∆<sub>1</sub> và song song v i ∆<sub>2</sub>.
b) Xác nh i m A trên ∆<sub>1</sub> và i m B trên ∆<sub>2</sub> sao cho o n AB có dài nh% nh t.
7) (D* b) 2007) Cho các i m ( 3;5; 5), (5; 3;7)A − − B − và m t ph ng ( ) :P x+ + =y z 0.
a) Tìm giao i m I c a ng th ng AB v i m t ph ng (P).
b) Tìm i m M ∈( )P sao cho: MA2+MB2 nh% nh t.
8) Trong h cho ; và ng th ng .
a) CMR: dvà AB chéo nhau, tính góc và kho ng cách gi a chúng.
M8T S. BÀI TỐN:
Bài tốn 1: Trong h Oxyz, cho A ) ) B − ) ) và d x− = y+ = z
− .
1. Tìm t a i m M trên d sao cho:
a) MA+MB nh% nh t b) MA +MB nh% nh t.
c) MA+MB nh% nh t d) Chu vi ∆AMB nh% nh t.
2. Vi t m t ph ng (P) ch a d sao cho kho ng cách t A n mp(P) là l n nh t.
3. Trong s các ng th ng i qua A và c t d, vi t ph ng trình các ng th ng
sao cho kho ng cách t B n nó là l n nh t? Nh% nh t?
Gi i:
Ta có:
x t
d y t t
z t
= −
= − + ∈
=
1. G i M
Suy ra: MA+MB = t− + ≥ =
Do ó: MA+MB nh% nh t⇔ =t M − ) )
b. T ng t ta có: MA +MB = t − t+ = t− + ≥
Do ó: MA +MB nh% nh t⇔ =t M − ) )
c. Ta s* xác nh hình chi u A B c a hai i m A, B lên ng th ng d.
2& ) )
MA = t − t+ ⇔ =t ⇔ M ≡ A − − v i AA ⊥d
2& ) )
MB = t − t+ ⇔ =t ⇔M ≡B − v i BB ⊥d
Ta có: AA = BB = .
i m M c!n tìm là i m chia o n A B theo t s k AA
BB
= − = −
Suy ra t a i m M là: M − + )− ) −
+ +
d. Ta có: AM = − − + − +t) t) t ) AB= − −) )
) ) )
AM AB = t− − t+ t−
Suy ra: S<sub>∆</sub><sub>AMB</sub> = AM AB) = t − t+
2. Ph ng trình t#ng quát c a d: x y
y z
+ + =
− + = . Vì ph ng trình mp(P) ch a d nên mp(P)
có ph ng trình: a x
* N u a= thì (P): y− + =z . Khi ó: d A mp P
+ − .
* N u a≠ thì có th gi s' a= . Khi ó, mp(P): x+ + b y−bz+ + b= .
Suy ra: d A mp P
b b
+
=
+ + Xét hàm s :
6
b
f b
b b
+
=
+ +
Ta có: E
b
b b
f b
b b
b
=
− + +
= = ⇔
+ +
= −
Do ) G&2
b
f f f b
→∞
= − = = . Nên d A mp P
K t lu"n: So sánh hai tr ng h p ta có:
d A mp P l n nh t b ng khi b= . Lúc ó, ph ng trình mp(P) có d ng:
P x+ y− z+ = ⇔ x+ y− z+ =
3. Gi s' d là ng th ng b t kì i qua A và c t d t i M − − +t) t t) .
Khi ó: d B d
t t
AB t t t
− + − +
= = =
− +
− +
Xét u t t t
t t
− +
=
− + . Ta có:
E
t
t t
u t
t
t t
= −
− +
= = ⇔
=
− +
Do ) ) G&2
b
u u u t
→∞
− = = = nên kho ng cách t B n d l n nh t b ng 48
khi t = − và nh% nh t b ng khi t = .
Khi ó: d t ng ng có ph ng trình là: x− = y− = z− ) x− = y− = z−
− − − .
Bài t$p 2: Trong h tr c Oxyz, cho i m A ) ) B − ) ) và d x− = y+ = z
− .
1. Vi t ph ng trình mp(Q) ch a d và t o v i mp(xOy) m t góc nh% nh t.
2. Vi t ph ng trình mp(R) ch a ng th ng d và t o v i tr c Oy góc l n nh t.
Gi i:
1. Ph ng trình t#ng quát c a d: x y
y z
+ + =
Mp(xOy) có ph ng trình: z= .
* N u a= thì mp(Q): y− + =z và khi ó: :#= .
* N u a≠ ta có th gi s' a= . Khi ó, mp(P): x+ + b y−bz+ + b= .
T ó: :# b 6
b b
=
+ + Xét hàm s :
:
b
g b #
b b
= =
+ +
Ta có:
E b b b
g b
b
b b
=
+
= = ⇔
= −
+ +
.
Do )
b
g g g b
→∞
= − = = nên :# l n nh t b ng khi b= − .
K t lu"n: So sánh hai tr ng h p trên, ta th y :# l n nh t hay mp(Q) t o v i mp(xOy)
góc nh% nh t khi b= − . Lúc ó: 2 Q x− + − =y z 6
2. T ng t , ph ng trình mp(R): a x
b b
+
=
+ + Xét hàm s :&
b b
h b $
b b
+ +
= =
+ + .
Ta có:
E
b
b b
h b
b
b b
=
− + +
= = ⇔
= −
+ +
Do ) ) G&2
b
h g h b
→±∞
= − = = nên :& $ l n nh t b ng khi b= .
K t lu"n: So sánh hai tr ng h p trên, ta th y :& $ l n nh t hay mp(R) t o v i tr c Oy góc
l n nh t khi b= . Lúc ó: 2 R x+ y− z+ = 6
Bài t$p 3: Cho S x + y +z − x+ y+ z+ = và mp P x− +y z+ = .
Tìm M ∈ S sao cho kho ng cách t M n mp(P) là nh% nh t? L n nh t?
Gi i:
Ta có: S x− + y+ + z+ = v i tâm I )− −) , bán kính: R= .
Kho ng cách t I n mp(P): d I
+ − +
V"y mp(P) khơng c t (S). G i H là hình chi u c a M lên mp(P).
Ta có: MH ≥IH −IM =IH−R nên kho ng cách t M n mp(P) là ng n nh t thì IH
ph i nh% nh t. V"y H là hình chi u c a I lên mp(P) MH =IH − =
Ta có: IH EE ) )− ph ng trình IH:
x t
y t t
z t
= +
= − − ∈
= − +
) )
H I
M M M
x x
x = + = y = − z = − . V"y t a i m M )− )− .
2. T ng t .
Bài t$p 3: Trong không gian v i h t a Oxyz, cho t di n ABCD v i A ) )
) ) ) ) ) )
B − − C − − D − . Tính góc gi a hai ng th ng AB và CD. Tìm t a
i m M thu c ng th ng CD sao cho chu vi tam giác ABM là nh% nh t?
Gi i:
* Ta có: AB= )− −) CD= ) )−
6
AB CD= ⇔ AB⊥CD.
* Chu vi tam giác ABM= AB+AM +MB
Vì AB khơng #i Chu vi tam giác ABM nh% nh t ⇔ AM +MB nh% nh t.
G i
Ph ng trình tham s c a CD :
x t
y t
z t
= +
= − +
= −
Thay (1), (2), (3) vào (*), ta c t = M ) )− .
Bài t$p 3: Trong không gian v i h t a Oxyz, cho các i m A − ) )− B )− ) và
m t ph ng (P): x+ + =y z .
a) Tìm giao i m I c a ng th ng AB và m t ph ng (P).
b) Tìm i m M thu c mp(P) sao cho: MA +MB nh% nh t.
Gi i:
a) M t ph ng (P): x+ + =y z . (*)
ng th ng AB có 1 vtcp là AB= )− ) = )− )
Suy ra, ph ng trình ng th ng AB:
x t
y t
z t
= − +
= −
= − +
Thay (1), (2), (3) vào (*), ta c t = I − ) )− .
b) G i H là trung i m c a o n AB.
Tam giác MAB có trung tuy n MH nên: AM +BM = HM + AB
Do ó: MA +MB nh% nh t⇔ HM nh% nh t.
Ta có : M ∈2 ! , H ) ) . Suy ra: HM nh% nh t⇔ MH ⊥2 !
Và ý r ng, mp(P): x+ + =y z có 1vtp là OH = ) ) và O∈2 ! M ≡O ) )
Bài t$p 3: Trong không gian v i h t a Oxyz, cho 2 ng th ng :
)
x t
x y z
y t
z
= +
− −
∆ = − − ∆ = =
−
=
Xác nh i m A trên ∆ và i m B trên ∆ sao cho o n th ng AB có dài nh% nh t.
Gi i:
AB ng n nh t AB
AB
⊥ ∆
⇔
⊥ ∆
ng th ng ∆ có 1 vec t ch ph ng u<sub>∆</sub> = ) ) 6−
ng th ng ∆ có 1 vec t ch ph ng u<sub>∆</sub> = − ) ) 6
Ta có: )
x t x t
y t y t t t
z z t
= + = −
∆ = − − ∆ = + ∈
= =
G i A + − −t) t) ∈ ∆ B −t ) + t t) ∈ ∆ AB= − −t t) + t +t t) −
Ta có: 6
6
AB u
AB
AB <sub>AB u</sub>
∆
∆
=
⊥ ∆
⇔
⊥ ∆ <sub>=</sub> gi i c
) )
) )
t A
t B
= −
Ch 10:
I- LÝ THUY T:
1- Ph ng trình chính t%c:
M t c!u (S) có tâm ( ; ; )I a b c , bán kính R>0.
2 2 2 2
( ) : (S x−a) + (y−b) + (z−c) =R (1)
2- Ph ng trình t(ng quát:
2 2 2
( ) : S x +y +z −2ax−2by−2cz+d =0 (2)
i u ki n pt (2) là pt m t c u: a2+b2+c2−d >0
• (S) có tâm ( ; ; )I a b c .
• (S) có bán kính: R= a2+b2+c2−d
3- V) trí t ng i c a i m i v i m t c u:
* Xác nh: IM.
* So sánh IM và R:
+ IM >R: M ngoài (S).
+ IM =R: M n%m trên (S)
(to M tho m n ph ng trình (S)
+ IM <R: M n%m trong (S).
4- V) trí t ng i c a ng th ng và m t c u:
* Xác nh: ( ; )d I ∆
* So sánh ( ; )d I ∆ và R.
+ ( ; )d I ∆ >R: t ∆không c t (S).
+ ( ; )d I ∆ <R: t ∆ c t (S) t i 2 i m A, B phân bi t.
*L u ý:
Lúc ó bán kính R c a (S) c tính nh sau:
+ Xác nh: ( ; )d I ∆ = IH.
+ Lúc ó:
2
2 2 2
2
AB
R= IH + AH = IH +
5- V) trí t ng i c a m t ph ng và m t c u:
* Xác nh ( ;( ))d I α
* So sánh ( ;( ))d I α v i R.
( ;( )) :
d I α >R ( )
d I α =R ( )
( ;( ))d I α <R:( )
H I
H I
∆
?
H I
? <sub>*</sub>
(
I
H
∆
?
α
I
*L u ý: !&NG TRỊN TRONG KHƠNG GIAN OXYZ
* ng trịn (C) trong khơng gian Oxyz c xem là giao tuy n c a (S) và mp( )
2 2 2
( ) : S x +y +z −2ax−2by−2cz+d =0
( ) : α Ax+By+Cz+D=0
2 2 2 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>0 </sub>
( ) :
0
x y z ax by cz d
C
Ax By Cz D
+ + − − − + =
+ + + = (3)
* Xác nh tâm I’ và bán kính R’c a (C).
+ Tâm 'I =d∩( )α . Trong ó d là ng th ng i qua I và vng góc v i mp( )α
6- * i u ki n ti,p xúc:* Cho m t c!u (S) tâm I, bán kính R.
+ ng th ng ∆là ti p tuy n c a (S)
S' d ng tính ch t: 0 0
0 ( ) <sub>0</sub>
d
IM d IM a
IM <sub>IM</sub> <sub>n</sub>
⊥ ⊥
⇔
⊥ α <sub>⊥</sub> <sub>α</sub>
II- LUY N T P:
D ng 1: VI T PH! NG TRÌNH M"T C9U (S)
Ph ng pháp:
* Thu$t toán 1: B c 1: Xác nh tâm ( ; ; )I a b c .
B c 2: Xác nh bán kính R c a (S).
B c 3: M t c!u (S) có tâm ( ; ; )I a b c và bán kínhR.
<sub> ( ) : (</sub><sub>S</sub> <sub>x</sub><sub>−</sub><sub>a</sub><sub>)</sub>2<sub>+</sub><sub> (</sub><sub>y</sub><sub>−</sub><sub>b</sub><sub>)</sub>2<sub>+</sub><sub> (</sub><sub>z</sub><sub>−</sub><sub>c</sub><sub>)</sub>2 <sub>=</sub><sub>R</sub>2<sub> </sub>
* Thu$t tốn 2:G i ph ng trình <sub>( ) : </sub> 2 2 2 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>0 </sub>
S x +y +z − ax− by− cz+d =
Ph ng trình (S) hồn tồn xác nh n u bi t c , , , .a b c d
BÀI T P:
1)Vi t ph ng trình m t c!u (S) bi t:
a) Tâm I(2; 2; -3) và bán kính R= 3. b) Có tâm I(1; 2; 0) và (S) qua P(2; -2; 1).
c) Có ng kính AB v i A(1; 3; 1), B(-2; 0; 1).
2) Vi t ph ng trình m t c!u (S) bi t:
a) (S) qua A(3; 1; 0), B(5; 5; 0) và tâm I thu c Ox.
b) (S) có tâm O và ti p xúc mp( ) : 16α x−15y−12z+75 0= .
c) (S) có tâm I(−1; 2; 0) và có 1 ti p tuy n là ng th ng: : 1 1
1 1 3
x+ y− z
∆ = =
− −
3) Vi t ph ng trình m t c!u (S) bi t:
a) (S) qua 4 i m: A(1; 4; 0), B(−4; 0; 0), C(−2; −2; 0), D(1; 1; 6).
b) (S) qua A(2; 0; 1), B(1; 0; 0), C(1; 1; 1) và có tâm I thu c mp( ) :P x+ + − =y z 2 0.
4) Vi t ph ng trình m t c!u (S) có tâm I thu c ng th ng ∆ và (S) ti p xúc v i 2 m t ph ng
( ), ( )α β có ph ng trình:
H I
α
: 1 ( ) : 2 2 3 0 ( ) : 2 2 7 0
x t
y x y z x y z
z t
α β
=
∆ = − + + + = + + + =
= −
5) L"p ph ng trình m t c!u qua 2 i mA(2;6;0), (4;0;8)B và có tâm thu c: 1 5
1 2 1
x− y z+
= =
− .
6) Vi t ph ng trình m t c!u (S) có tâm I(2; 3;−1) và c t ng th ng
25
14 <sub>2</sub>
:
1 4 1
y
x+ − z
∆ = =
− t i
2 i m A, B v i AB=16.
7) Cho ( ) : 5P x−4y+ − =z 6 0, ( ) : 2Q x− + + =y z 7 0 và ng th ng : 1 1
7 3 2
x− y z−
∆ = =
− .
Vi t ph ng trình m t c!u (S) có tâm I là giao i m c a (P) và ∆ sao cho (Q) c t (S) theo m t hình
trịn có di n tích là 20π .
8) Cho ng th ng : 1 1
2 1 2
x y− z+
∆ = = và m t c!u ( ) : S x2+y2+z2+4x−6y+m=0. Tìm m
∆ c t (S) t i M, N sao cho MN =9.
9) a) Cho t di n ABCD v i A(3; 2; 6), B(3;−1; 0), C(0;−7; 3), D(−2; 1;−1)
Vi t ph ng trình m t c!u (S) ngo i ti p t di n ABCD.
b) Xác nh tâm và bán kính c a m t c!u (S) ngo i ti p t di n OABC v i A(a; 0; 0), B(0; b; 0),
C(0; 0; c) (a b c, , >0).
10) ( H LN-2001) Cho ng th ng : 1 2
1 2 1
x y z
d = + = −
− và m t ph ng ( ) : 2P x− −y 2z− =2 0.
a) Vi t ph ng trình m t c!u (S) có tâm thu c d và (S) c t (P) theo giao tuy n là m t
ng trịn có bán kính b ng 3.
b) Vi t ph ng trình mp(R) qua ng th ng d và t o v i (P) m t góc nh% nh t.
11) (HVNH-2001) Cho hai m t ph ng song song( ) : 2P<sub>1</sub> x− +y 2z− =1 0, ( ) : 2P<sub>2</sub> x− +y 2z+ =5 0
và A(−1;1;1) n m trong kho ng gi a 2 m t ph ng ó. G i (S) là m t c!u b t k, qua A và ti p xúc
v i 2 mp( ), ( )P<sub>1</sub> P<sub>2</sub> .
a) CMR: Bán kính c a m t c!u (S) là 1 h ng s và tính bán kính.
b) G i I là tâm c a (S). Ch ng t% r ng I thu c 1 ng tròn c nh. Xác nh to tâm
và bán kính c a ng trịn ó.
D ng 2: V- TRÍ T! NG .I
1) Cho m t c!u ( ) :S x2+y2+z2−2x−2y−2z+ =2 0. Xét v trí t ng i c a i m M i v i (S):
a. M(1; 2; 0) b. M(1; 1; 2) c. M(3; 5; 0)
2) Xét v trí t ng i c a ng th ng d và m t c!u (S) trong m i tr ng h p sau:
2 2 2
1
) : 2 ( ) : 2 1 0
1 2
x t
a d y t S x y z y
z t
= −
= + + − − =
= − +
2 2 2
1 3
) :
3 4 1
( ) : 2 4 2 5 0
x y z
b d
S x y z x y z
− +
= =
+ + − − − + =
3) CMR: m t c!u( ) : S x2+y2+z2−2x− =3 0c t mp(P): x− =2 0 theo giao tuy n là m t ng
trịn (C). Xác nh tâm và bán kính c a (C).
4) Xác nh tâm và bán kính c a ng tròn
2 2 2 <sub>4</sub> <sub>6</sub> <sub>6</sub> <sub>17 0 </sub>
( ) :
2 2 1 0
x y z x y z
x y z
+ + − + + + =
− + + =
5) Cho m t c!u ( ) : S x2+y2+z2 =4 và mp(P): x+ =z 2.
a) CMR: (P) c t (S) theo 1 ng tròn (C). X tâm và bk (C).
b) Vi t ph ng trình (C’) là hình chi u vng góc c a (C) lên xOy.
a) Vi t ph ng trình mp(Q) ch a tr c Ox và c t (S) theo m t ng trịn có bán kính b ng 3.
b) Tìm to i m M thu c (S) sao cho kho ng cách t M n mp(P) l n nh t.
7) Cho i m D(−1; 1; 2) và m t ph ng ( )
b. Vi t ph ng trình m t c!u tâm D, bán kính R= 5. Ch ng t% m t c!u này c t mp( )
8) Cho hai i m A( 1;3;0), (0;1; 2)− B − và ( ) :S x2+y2+z2+2x−2y− =7 0. L"p ph ng trình m t
ph ng (P) qua A, B và c t (S) theo 1 giao tuy n là ng trịn có bán kính 77
3
R= .
9) Cho mp(P): 2x− −y 2z− =2 0 và : 1 2
1 2 1
x y z
d = + = −
− .
a. Tính cosin góc gi a d và (P).
b. L"p ph ng trình m t c!u (S) có tâm I thu c d và I cách (P) m t kho ng b ng 2, bi t (S)
c t (P) theo 1 giao tuy n là ng trịn có bán kính b ng 3.
10) Cho (S): 2 2 2 <sub>2</sub> <sub>0</sub>
x +y +z − z= có tâm I và
2
:
0
x t
d y t
z
= −
=
.
1. L"p ph ng trình m t ph ng qua d và c t (S) theo 1 ng trịn có bán kính b ng 1.
2. a. L"p ph ng trình mp(Q) qua d và cách I m t kho ng cách b ng 2 .
b. Tìm to i m M trên (S) và có kho ng cách n (Q) b ng 2 1− (M& r ng)
D ng 3: S: TI P XÚC
Ph ng pháp: * Các i u ki n ti,p xúc:
+ ng th ng ∆là ti p tuy n c a (S)
* L u ý các d ng toán liên quan nh tìm ti p i m, t ng giao.
BÀI T P:
1)Cho<sub>( ) :</sub> 2 2 2 <sub>4</sub> <sub>2</sub> <sub>6</sub> <sub>5 0</sub>
S x +y +z − x− y− z+ = . Vi t ph ng trình ti p tuy n c a(S) t iA(0;0;5)bi t:
a. Ti p tuy n có 1 vtcp u=(1; 2; 2).
b. Vng góc v i mp(P): 3x−2y+2z+ =3 0.
2) Vi t ph ng trình ti p di n c a <sub>( ) :</sub> 2 2 2 <sub>2</sub> <sub>4</sub> <sub>6</sub> <sub>5 0</sub>
S x +y +z + x− y− z+ = , bi t ti p di n:
a. Qua M(1; 1; 1) b. Ch a ng th ng
1
: 1 2
1
x t
y t
z
= −
∆ = −
=
.
c. Vuông góc v i ng th ng : 3 1 2
2 1 2
x y z
d − = + = −
− .
3) Cho<sub>( ) :</sub> 2 2 2 <sub>10</sub> <sub>2</sub> <sub>26</sub> <sub>113 0</sub>
S x +y +z − x+ y+ z− = . L"p ph ng trình m t ph ng ti p xúc v i (S) và
song song v i 2 ng th ng d, ∆ v i
3 7
5 1 13
: , : 1 2
2 3 2
8
x t
x y z
d y t
z
= −
+ − +
= = ∆ = − −
−
=
4) Cho mp(P): <sub>2</sub> <sub>2</sub> 2 <sub>3</sub> <sub>0</sub>
x+ y+ −z m − m= (m là tham s ) và ( ) : (S x−1)2+(y+1)2+(z−1)2 =9.
Tìm m mp(P) ti p xúc v i m t c!u (S). V i m tìm c, hãy xác nh to ti p i m c a
mp(P) và m t c!u (S).
5) Cho <sub>( ) :</sub> 2 2 2 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>3 0</sub>
S x +y +z − x+ y+ z− = và 2 t: <sub>1</sub>: 2 1, <sub>2</sub>: 1
2 1 1 1 1 1
x− y z− x− y z
∆ = = ∆ = =
− − −
b) Vi t ph ng trình ti p di n c a m t c!u (S), bi t ti p di n song song song v i hai ng
th ng ∆<sub>1</sub>, ∆<sub>2</sub>.
6) Cho 2 t chéo nhau: <sub>1</sub>: 2 1
1 1 2
x− y− z
∆ = =
− và 2
2 2
: 3
x t
y
z t
= −
∆ =
=
a. L"p ph ng trình mp(P) song song và cách u ∆<sub>1</sub>, ∆<sub>2</sub>.
b. L"p ph ng trình m t c!u (S) ti p xúc v i ∆<sub>1</sub>, ∆<sub>2</sub>.
7) L"p ph ng trình m t c!u (S) n i ti p t di n OABC, v i A(3;0;0), (0;6;0), (0;0;6)B C .
A- 2010
1) Trong không gian Oxyz, cho ng th ng ∆ x− = y = z+
− và m t ph ng (P):
x− y+ =z . G i C là giao i m c a ∆ và (P), M là m t i m thu c ∆. Tính kho ng
cách t M n mp(P), bi t MC = .
2) Trong không gian Oxyz, cho i m A ) )− và ng th ng ∆ x+ = y− = z+ .
Tính kho ng cách t A n ∆. Vi t ph ng trình m t c!u tâm A, c t ∆ t i hai i m B, C
sao cho BC= .
B- 2010
# $ % & ' ; &82 ) ) ) ) ) )
-J , 25 / 6 K; L , A& 25 / (*0 , % ,M&
25 / ! , $ N ;
A B b C c b c
P y− + =z b c
O 25 / (*0 A3 6
# $ % & ' -. / 6 K; L &82
9 P : $ N ; O A3 6
x y− z
∆ = =
∆
D- 2010
# $ % & ' & 25 / ! , 6
Q& -J 7 25 / H , % ,M& ! , : $ N ; O H A3 6
# $ % &
x+ + − =y z x− + − =y z
' -. / , 6
K; L &82 : $ N ; O A3 6
x t
x y z
y t
z t
= +
−
∆ = ∆ = =
=
∆ ∆
A- 2009
1) Trong không gian v i h t a Oxyz cho m t ph ng ( ) : 2P x−2y− − =z 4 0 và
m t c!u
2) Trong không gian v i h t a Oxyz cho m t ph ng
và 2 ng th ng ∆1: x 1 y z 9
1 1 6
+ +
= = ; ∆2: x 1 y 3 z 1
2 1 2
− − +
= =
− . Xác nh t a i m M
thu c ng th ng ∆1 sao cho kho ng cách t M n ng th ng ∆2 và kho ng cách t M
n m t ph ng (P) b ng nhau.
B-2009
2) Trong không gian v i h to Oxyz, cho m t ph ng
hai i m A(−3;0;1), B(1;−1;3). Trong các ng th ng i qua A và song song v i (P), hãy
vi t ph ng trình ng th ng mà kho ng cách t B n ng th ng ó là nh% nh t.
D-2009
1) Trong không gian v i h t a Oxyz, cho các i m A (2;1;0), B(1;2;2), C(1;1;0)
và m t ph ng
ng th ng CD song song v i m t ph ng (P).
2) Trong không gian v i h t a Oxyz, cho ng th ng ∆: x 2 y 2 z
1 1 1
+ −
= =
− và
m t ph ng
c t và vuông góc v i ng th ng ∆.
A-2008
Trong không gian v i h to Oxy ,cho i m A(2;5;3) và u ng th ng
1 2
:
2 1 2
x y z
d − = = −
1) Tìm to hình chi u vng góc c a i m A trên ng th ng d.
2) Vi t ph ng trình mp(α ) ch a d sao cho kho ng cách t A n (α) l n nh t .
B-2008
Trong không gian v i h to Oxyz cho ba i m A(0;1;2),B(2;-2;1), C(-2;0;1).
1) Vi t ph ng trình m t ph ng i qua ba i m A,B,C.
2) Tìm to c a i m M thu c m t ph ng 2x +2y +z -3 = 0 sao cho
MA=MB=MC.
D-2008
Trong không gian v i h to Oxyz ,cho b n i m A(3;3;0), B(3;0;3), C(0;3;3), D(3;3;3).
1) Vi t ph ng trình m t c!u i qua 4 i m A,B,C,D.
2) Tìm to tâm ng tròn ngo i ti p tam giác ABC.
D* b) A 1-2008
Trong không gian v i h t a Oxyz cho hai ng th ng
x y z
d − = − = − ; d x y z
x y z
− − + =
− + − =
1. Ch ng minh r ng d1 và d2 c t nhau .
2. G i I là giao i m c a d1 và d2 . Tìm t a các i m A,B l!n l t thu c d1 ; d2 sao
cho tam giác IAB cân t i I và có di n tích b ng
D* b) A 2-2008
Trong không gian h t a Oxyz . cho m t ph ng (P) : 2x + 3y – 3z + 1 = 0 , ng
th ng
x y z
d − = = + và 3 i m A(4;0;3) , B(–1;–1;3) C(3;2;6)
1. Vi t ph ng trình m t c!u (S) i qua ba i m A,B,C và có tâm thu c m t ph ng (P) .
2. Vi t ph ng trình m t ph ng (Q) ch a ng th ng d và c t m t c!u (S) theo m t
ng trịn có bán kính l n nh t .
Trong không gian v i h t a Oxyz cho ng th ng
1
5
9
2
3
:
1
+
=
=
− y z
x
d và hai i m
A(5;4;3) ; B(6;7;2)
1. Vi t ph ng trình ng th ng d2 i qua hai i m A,B . Ch ng minh r ng hai ng
th ng d1 và d2 chéo nhau
2. Tìm i m C thu c d1 sao cho tam giác ABC có di n tích nh% nh t . Tính giá tr nh%
nh t ó
D* b) B 2-2008
Trong không gian h t a Oxyz cho ba i m A(1;0;–1) B(2;3;–1) , C(1;3;1) và
ng th ng d:
=
+
+
=
+
−
4
0
1
z
y
x
y
x
1. Tìm t a i m D thu c ng th ng d sao cho th tích c a kh i t di n ABCD
b ng 1 .
2. Vi t ph ng trình tham s c a ng th ng i qua tr c tâm H c a tam giác ABC và
vng góc v i m t ph ng (ABC)
D* b) D-2008
Trong không gian Oxyz cho m t ph ng (α): 2x – y + 2z +1 = 0 và:
2
2
1
1
1
:
−
=
−
=
− y z
x
d
1. Tìm t a giao i m c a d v i (α) . Tính sin c a góc gi a d và (α).
2. Vi t ph ng trình m t c!u có tâm thu c d ti p xúc v i hai m t ph ng (α) và (Oxy)
A-2007
Trong không gian v i h to Oxyz, cho hai ng th ng
1
1 2
:
2 1 1
x y z
d = − = +
− 2
1 2
: 1
3
x t
d y t
z
= − +
= +
=
1) Ch ng minh r ng d1 và d2 chéo nhau
2) Vi t ph ng trình ng th ng d vng góc v i m t ph ng (P): 7x + y - 4z = 0
và c t hai ng th ng d1 và d2
B-2007
Trong không gian v i h to Oxyz, cho hai i m A(1;4;2) , B(−1;2;4) và ng th ng
1 2
:
1 1 2
x− y+ z
∆ = =
− .
1) Vi t ph ng trình ng th ng d i qua tâm G c a tam giác OAB và vng góc
V i m t ph ng (OAB)
2) Tìm to M thu c ng th ng ∆ sao cho MA2 + MB2 nh% nh t.
D* b) 1-A-2007
Trong không gian Oxyz, cho 2 i m A(−1;3;−2), B(−3;7;−18) và
mp
1) Vi t ph ng trình m t ph ng ch a AB và vng góc v i m t ph ng (P) .
2) Tìm to i m M thu c (P) sao cho MA +MB nh% nh t.
D* b) 2-A-2007
Trong không gian v i h to Oxyz. Cho các i m A( 2; 0; 0), B(0; 4; 0), C(2; 4; 6) và
ng th ng d:
=
−
+
+
=
+
−
0
24
2
3
6
0
2
3
6
z
y
x
z
y
x
2) Vi t ph ng trình ng th ng∆//d và c t các ng th ng AB,OC
D* b) 1–B-2007
Trong không gian v i h to Oxyz ,cho các i m A(−3;5;−5) , B(5;−3;7) và m t ph ng
1) Tìm giao i m I c a ng th ng AB v i m t ph ng (P) .
2) Tìm i m M thu c (P) sao cho MA2+MB2 nh% nh t .
D* b) 1- B- 2007
Trong không gian v i h to Oxyz, cho các i m A(2;0;0), M(0;−3;6).
1) Ch ng minh r ng m t ph ng
2) Vi t ph ng trình m t ph ng (Q) ch a A,M và c t các tr c Oy,Oz t i các i m
t ng ng B,C sao cho VOABC =3 ( vtt ) .
D* b) 1- D-2007
Trong không gian v i h to Oxyz cho ng th ng : 3 2 1
2 1 1
x y z
d − = + = +
− và m t
ph ng
1) Tìm giao i m M c a d và P .
2) Vi t ph ng trình ∆ ⊂( )P sao cho ∆⊥d và d(M,∆) = 42
D* b) 1- D-2007
Trong không gian v i h to Oxyz .cho m t ph ng (P) : x – 2y +2z -1 = 0 và các ng
th ng
<sub>1</sub>: 1 3 d :<sub>2</sub> 5 5.
2 3 2 6 4 5
x y z x y z
d − = − = − = = +
− −
1) Vi t ph ng trình m t ph ng (Q) ch a d1 và (Q) vng góc v i (P).
2) Tìm các i m
Trong không gian v i h to Oxyz, cho hình l"p ph ng ABCD.A'B'C'D' v i A(0;0;0),
1) Tính kho ng cách gi a hai ng th ng A'C và MN.
2) Vi t ph ng trình m t ph ng ch a A'C và t o v i m t ph ng Oxy m t góc
cos
6
α =
B-2006
Trong khơng gian v i h t a Oxyz, cho i m A(0;1;2) và hai ng th ng:
<sub>1</sub> <sub>2</sub>
1
1 1
: 1 2 d :
2 1 1
2 .
x t
x y z
d y t
z t
= +
− +
= − − = =
−
= +
1) Vi t ph ng trình m t ph ng (P) qua A , ng th i song song v i d1 và d2.
2) Tìm to d i m N thu c d1 và i m M thu c d2 sao cho ba i m A,M,N th ng
hàng .
D-2006
Trong không gian v i h t a Oxyz, cho i m A(1;2;3) và hai ng th ng:
1 2
2 2 3 1 1 1
: :
2 1 1 1 2 1
x y z x y z
d − = + = − d − = − = +
1) Tìm t a i m A' i x ng v i i m A qua ng th ng d1
2) Vi t ph ng trình ng th ng ∆di qua A, vng góc v i d1 và c t d2.
D* b) 1- A- 2006
Trong không gian v i h to Oxyz,cho hình l)ng tr ng ABC.A'B'C' có A(0;0;0),
B(2;0;0), C(0;2;0), A'(0;0;2).
1) Ch ng minh A'C vng góc v i BC'.Vi t ph ng trình m t ph ng (ABC').
2) Vi t ph ng trình hình chi u vng góc c a ng th ng B'C' trên m t ph ng
(ABC').
D* b) 2- A- 2006
Trong không gian v i h t a Oxyz ,cho m t ph ng
1) Tìm to giao i m c a ng th ng AB v i m t ph ng ( )
2) Xác nh to K sao cho KI vng góc v i m t ph ng ( )
D* b) 1- B- 2006
Trong không gian v i h t a Oxyz ,cho hai ng th ng :
<sub>1</sub> <sub>2</sub>
1
3 1
: 1 d :
1 2 1
2
x t
x y z
d y t
z
= +
− −
= − − = =
−
1) Vi t ph ng trình m t ph ng ch a ng th ng d1 và song song v i ng d2.
2) Xác nh i m A trên d1 và i m B trên d2 sao cho o n AB có dài nh% nh t .
D* b) 2- B- 2006
Trong không gian v i h t a Oxyz ,cho m t ph ng
1) Vi t ph ng trình hình chi u vng góc c a ng th ng AB trên m t ph ng (P) .
2) Vi t ph ng trình m t c!u i qua O,A,B và ti p xúc v i m t ph ng (P) .
D* b) 1- D-2006
Trong không gian v i h to Oxyz ,cho m t ph ng (P) : 4x-3y+11z-26=0 và hai ng
th ng :
1 2
3 1 4 3
: , d : .
1 2 3 1 1 2
x y z x y z
d = − = + − = = −
−
1) Ch ng minh r ng d1 và d2 chéo nhau .
2) Vi t ph ng trình ng th ng ∆ ⊂( )P , ng th i c t c d1 và d2 .
A-2005
Trong không gian v i h to Oxyz cho ng th ng − = + = −
−
'
và m t
ph ng
a) Tìm to i m I thu c d sao cho kho ng cách t I n m t ph ng (P) b ng 2.
b) Tìm to giao i m A c a ng th ng d và m t ph ng (P) .Vi t ph ng trình
tham s c a ng th ng ∆ n m trong m t ph ng (P), bi t ∆ i qua A và vuông góc v i d.
B-2005
Trong khơng gian v i h to Oxyz trong hình l)ng tr ng ABC. A1B1C1 v i
a) Tìm to các nh A1, C1. Vi t ph ng trình m t c!u có tâm là A và ti p xúc v i
m t ph ng (BCC1B1).
b) G i M là trung i m c a A1B1. Vi t ph ng trình m t ph ng (P) i qua i m A,
M và song song v i BC1. M t ph ng (P) c t ng th ng A1C1 t i i m N. Tính dài o n
MN.
D-2005
Trong không gian v i h to Oxyz cho hai ng th ng
d1: − = + = +
−
x y z
d :
x y
+ − − =
+ − =
a) Ch ng minh r ng d1 và d2 song song v i nhau .Vi t ph ng trình m t ph ng (P)
ch a c hai ng th ng d1 và d2 .
b) M t ph ng to d Oxy c t hai ng th ng d1,d2 l!n l t t i các i mA,B.Tính
di n tích tam giác OAB (O là g c to ).
D* b) A 1-2005
! " #$ %& ' ' ()*& ' ' ()+& ' ' ( ,
( - . / 0 1 $ 2 / 3 &4( 56 ." 7 6 " *+, 1$
#$ "68 %+ $ 2 / 3 &4(,
9( + 0 $ $ " %*+ : 7 $ " 6 , - . / 0 1 $ 2 " ;6
./ 0 < %*+,
D* b) A 2-2005
= " " 6 " ! " #$ %& ' ' () +& ' '
()
>& ' ' (
( 1$ #$ * 6 " $ 2 / 3 ? " 0 " %*+ : 7 1 " 0@ ,
- . / 0 1 $ 2 " ;6 56 #$ ) *) +) >,
9( 1$ #$ % . 0 #$ % 56 0 7 3 >+,
D* b) B-1 2005
! " 0 7 3
1:<sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub>
x y z
d = = và <sub>2</sub>
1 2
:
1
x t
d y t
z t
= − −
=
= +
( A B C 0 . "68 < 7 < ,
9( 1$ " " #$ D 6 " < 7 E 6 " < ? " 0 7 3 DE ?
? $ 2 / 3 &4( F x− + =y z 0 7 < 7 DE G 2,
D* b) B-2 2005
! " #$ D& ' '− ( 7 $ 2 / 3 &4( F 2x+2y− + =z 1 0,
( H D : 7 1 " .6 "68 D : $ 2 / 3 & 4 (, A " B #$ D 7 C
< 7 DD ,
9( - . / 0 1 $ 2 / 3 & I ( 56 D 7 " 0 0 7 3 F
x− y− z−
= =
−
D* b) D-1 2005
! " : J 6 0 OAB.O A B<sub>1</sub> <sub>1 1</sub> %& ' ' () *& '
' () O<sub>1</sub>& ' ' (
( 1$ " " #$ % ) * , - . / 0 1 $ 2 " ;6 56 #$ ) %) *) O<sub>1</sub>,
9( H D : 7 6 #$ "68 %*,D 2 / 3 & 4 ( 56 D 6 " O A<sub>1</sub> 7 " K
%)OA<sub>1</sub>: ; :0 E) L , C < 7 LE,
D* b) D-2 2005
! " 1 : / / 0 %*+M,% * + M
%& ' ' () *& ' ' () M & ' ' (
( A " B " " #$ " 7 : "68 1 : / / 0 %*+M,% * + M ,H D : 7
6 #$ "68 *+ , + 0 $ N $ 2 / 3 & %* M ( 7 & %D* ( 6 "
6,
9( + 0 $ N O ? . 8 " " 07 #$ E 6 " 0 7 3 %+ & E -% (
$ 2 / 3 & %* M ( 7 & %D* ( / 6 6 " 7 B C "68 #$ E,
A-2004
Trong không gian v i h to Oxyz cho hình chóp S.ABCD có áy ABCD là hình thoi.
AC c t BD t i g c to O. Bi t A (2;0;0), B (0;1;0), S (0;0; ). G i M là trung i m
c a c nh SC.
a) Tính góc và kho ng cách gi a hai ng th ng SA, BM.
b) Gi s' m t ph ng (ABM) c t ng th ng SD t i i m N. Tính th tích kh i chóp
S.ABMN.
B-2004
Trong khơng gian v i h to Oxyz cho i m A(−4;−2;4) và ng th ng d:
x t
y t
z "t.
= − +
= −
= − +
D-2004
2) Trong không gian v i h to Oxyz cho hình l)ng tr ng ABC.A’B’C’. Bi t
A(a;0;0); B(−a;0;0); C(0;1;0) ; B’(−a;0;b); a>0, b>0.
a)Tính kho ng cách gi a hai ng th ng B’C và AC’ theo a,b.
b)Cho a,b thay #i , nh ng luôn tho mãn a+b=4. Tìm a,b ( kho ng cách gi a hai
ng th ng B’C và AC’ l n nh t
3) Trong không gian v i h to Oxyz cho ba i m A(2;0;1), B(1;0;0), C(1;1;1) và m t
ph ng
D* b) A-1 2004
# $ % & ,M& S = ' 7 T U (*0V6( * 0 V (
4 ,M& W = * V ( 6
Q& -J 7 25 / ! I X A &82 ( * 0 , ,& -J 7
7 & , % Y -. / * V 9 25 / ! 6
D* b) A-2 2004
# $ % & ,M& S = ' 7 \6(*0V ; (*0V G 7 T
U (0 ] *V =& W = *&
Q& -J 7 25 / X &82 Y = (* : : ,M& &
-. / (V \06
A Z & ! G 25 / X &82 * , , % ,M& \06#[ &S [ &
&S Y 7 \6(*0V ,M& 25 / ! 6
D* b) B-1 2004
# $ % & ,M& S = ' ( ") ) * ) )+ , -. /
0 1 2& 3 & -. / , (* 4 2 25 / 6 #72 &82 0
9 -. / : 2 &; (*0 < =& > ( 6
D* b) B-2 2004
# $ % & ,M& S = ' & &82 ( , 6
#72 = &82 ^ W& 1 ,M& X -. / ( 6
A Z & ! G 25 / _& G % & X -. / ( ] ; P
' G` G-a & ; &82 * 06Z&N :b * )A) 0 Ac c 6 0 1 2&
3 A d eA E 6
K; L A : &S [ 2 &; (*0 f g 6
D* b) D-1 2004
# $ % & ,M& S = ' &82 ( ) ) * ) ) 0 ) ) 6
#72 = &82 ^ W& 1 ,M& W = X 25 / (*0 6
A 0 &82 \ & 8 9 P 9 P ' & ? G 7 & , %
Y 9 -. / \(60 1 2& 3 &S [ 2 &; *? f J "6
D* b) D-2 2004
# $ % & ,M& S = ' &82 ( ,
=
−
=
+
.
z
x
y
x
Q& -J 7 25 / ! X ( , , % ,M& -. / 6#72
= 7 & , % *^ Y &82 * 9 25 / ! 6
A-2003
Trong không gian v i h to êcac vng góc Oxyz cho hình h p ch nh"t
ABCD.A’B’C’D’ có A trùng v i g c h to , B(a,0,0), D(0,a,0), A’(0,0,b) (a > 0,b >
0).G i M là trung i m c nh CC’.
a) Tính th tích kh i t di n BDA’M theo a và b.
b) Xác nh t s
hai m t ph ng (A’BD) và (MBD) vng góc v i nhau.
B-2003
D-2003
Trong không gian v i h t a êcac vng góc Oxyz cho
6
k
x ky z
d
kx y z
+ − + =
− + + =
Tìm k ng th ng dk vng góc v i m t ph ng
D* b) A-1 2003
# $ % & ,M& S = ' & -. /
=
−
+
=
+
−
=
−
= + ,
y
x
z
x
z
y
x
d : :
0 1 2& 3 h 6
A Q& -J 7 _ X ; Y -. / ] N & -. /
, : : ,M& -. / : .
"
+
"
−
−
=
− y z
x
D* b) A-2 2003
# $ % & ,M& S = ' 1 &S (*0V ,M& ( * C i i
0 i i" V C i@ 6
#[ &T & -. / (* , 0V 6
A #72 = &82 -. / 0V : 2 &; (* ,&
f g 6
D* b) B-1 2003
# $ % & ,M& S = ' 1 &S (*0 ,M& ( ) ) * ) )
0 ) ) 6Z & G &82 Y *06
#[ $ N ; &T & -. / (* , 6
D* b) B-2 2003
# $ % & ,M& S = ' & &82 I ) ) F 6 Q&
-J 7 25 / & X & &82 I F , = ,M& 25 / 2 A3
6
D* b) D-1 2003
# $ % & ,M& S ' 25 / ! d d ' i 2 i
2e 6 2 G 2 :W , 25 ` \ i d d d 'i e B6 #72 2 8 25
/ ! & j ,M& 25 ` \ 6 QM& 2 ,O 72 -a k ; L & &82
Y ! , \ 6
D* b) D-2 2003
# $ % & ,M& S ' & &82 ( * i , -.
/
=
−
+
=
−
−
.
:
y
x
d
Q& -J 7 25 / ! & X &82 I Y = (* , , %
,M& (* 6Z & F G & &82 Y -. / , 25 / ! 6 0 1 2&
, % ,M& IF6
A Q& -J 7 _ X ; Y 7 & , % Y -. /
A-2002
Trong không gian Oxyz cho "
"
− + − =
+ − + = và
= +
= +
= +
a) Vi t ph ng trình m t ph ng (P) ch a ng th ng d1 và song song v i ng th ng d2.
b) Cho i m M(2;1;4).Tìm to i m H thu c ng th ng d2 sao cho o n th ng MH có
dài nh% nh t.
D-2002
Trong không gian Oxyz ,cho mp(P) : 2x –y +2= 0 và
2 1 1 1 0
:
2 1 4 2 0
m
m x m y m
d
mx m z m
+ + − + − =
+ + + + =
Xác nh m ng th ng dm song song v i m t ph ng (P).
D* b) A-1 2002
# $ % & ,M& S = ' -. /
=
=
+
−
−
"
z
y
x
z
y
x
, 25 ` \ − #72 2 8 -. /
] \ =& & &82 6R : $ N ; &T & &82 A3 D6
D* b) A-2 2002
# $ % & ,M& S = ' & -. /
=
+
−
=
−
−
z
y
a
az
x
=
−
+
=
−
+
C
z
x
y
ax
#72 8 & -. , h
A QM& e ,& -J 7 25 / 1 , : : ,M& 6
#[ $ N ; &T , $ & e 6
D* b) B-1 2002
# $ % & ,M& S = ' -. /
=
+
+
+
=
+
+
+
x
z
y
x
:
Q& -J 7 7 & , % Y -. / 9 25 / ! 6
D* b) B-2 2002
# $ % & ,M& S = ' 25 / ! m d' d e ,
& &82 ( i )i )i * i@)+) 6
#72 = &82 0 W& 1 ,M& &82 ( X 25 / ! 6
A #72 = &82 25 / ! : _ (d * = &; L