Câu 1.
[2H3-2.3-3] (Đề thi HK2 Lớp 12-Chuyên Nguyễn Du- Đăk Lăk) Trong không gian Oxyz ,
mặt phẳng ax by cz 18 0 cắt ba trục toạ độ tại A, B, C sao cho tam giác ABC có trọng
G 1; 3; 2
tâm
. Giá trị a c bằng
A. 3 .
B. 5 .
C. 5 .
D. 3 .
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Hồng Hạnh; Fb: Nguyễn Hồng Hạnh
Chọn D
Giả sử mặt phẳng
A �Ox � A xA ; 0; 0
Do
Vì
P : ax by cz 18 0
G 1; 3; 2
;
cắt 3 trục toạ độ Ox , Oy , Oz lần lượt tại A, B, C .
B �Oy � B 0; yB ; 0 C �Oz � C 0; 0; zC
;
.
là trọng tâm tam giác ABC nên :
�x A 0 0
1
� 3
�x A 3
�
�0 yB 0
�
3 � �yB 9 � A 3; 0;0 , B 0; 9;0 , C 0;0;6 .
�
3
�
�z 6
�C
�0 0 zC
2
� 3
�
A, B, C � P
Do
nên mp
P
x
y z
1 � 6 x 2 y 3 z 18 0
có phương trình: 3 9 6
.
Suy ra: a 6; c 3 . Vậy a c 3 .
Câu 2.
M 1; 3; 2
[2H3-2.3-3] (Sở Vĩnh Phúc) Trong khơng gian Oxyz , cho điểm
. Hỏi có bao nhiêu
mặt phẳng đi qua M và cắt các trục tọa độ tại A , B , C mà OA OB OC �0 ?
A. 3 . B. 1 . C. 4 . D. 2 .
Lời giải
Tác giả:Nguyễn Quang Nam ; Fb: Quang Nam
Chọn A
Gọi
A a; 0;0 B 0; b;0 C 0;0; c
OA a OB b OC c
,
,
. Từ đó ta có
,
,
x y z
1 P
Mặt phẳng qua các điểm A , B , C có phương trình theo đoạn chắn: a b c
.
Vì
M � P
1 3 2
1
OA OB OC � a b c
nên a b c
. Vì
Từ đó ta có hệ phương trình:
�
�1 3 2
� 1
�
�a b c
�
�
a b c
�
�
�
�1 3 2
�
� 1
�
�a b c
�
�
a b c
�
�
�
�1 3 2
�
�1 3 2
� 1
� 1
�
a
b
c
�
�a b c
�1 3 2
�
�
1
a
b
�
�
�
�a b c
a b c
�
�
�
�
�
�
�
a b
a b c 4
�
��
�1 3 2
� �a b
�1 3 2
�
1
� 1
�
�
��
�
bc
��
a b c 6
�
�a b c
�a b c
bc
��
�
�
�a b c
�
a b c
�
b c
a b c 2
��
�
�
�
�
�
�
.
Vậy có 3 mặt phẳng thỏa mãn.
Câu 3.
[2H3-2.3-3] (SỞ NAM ĐỊNH 2018-2019) Trong không gian với hệ trục Oxyz , cho mặt cầu
2
2
S : x 1 y 2 z 2 9 . Mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu tại điểm A 1;3; 2 có phương
trình là
A. x y 4 0.
B. y 3 0.
C. 3 y 1 0.
D. x 1 0.
Lời giải
FB: dacphienkhao
Chọn B
I 1;0; 2
Gọi I là tâm của mặt cầu. Khi đó
.
Mặt phẳng
tại điểm
A 1;3; 2
uu
r
IA 0;3;0
nên nhận
làm véctơ pháp
A 1;3; 2
tuyến. Mặt khác mặt phẳng ( ) đi qua điểm
nên có phương trình tổng quát
: y 3 0.
Câu 4.
tiếp xúc với
S
[2H3-2.3-3] (Chuyên Lý Tự Trọng Cần Thơ) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt
2
2
2
S : x 1 y 2 z 3 12
cầu
và mặt phẳng ( P ) : 2 x 2 y z 3 0 . Viết phương
trình mặt phẳng song song với
P và cắt S
theo thiết diện là đường tròn
C
C sao cho khối
nón có đỉnh là tâm mặt cầu và đáy là hình trịn
có thể tích lớn nhất.
(
Q
)
:
2
x
2
y
z
2
0
(
Q
)
:
2
x
2
y
z
80.
A.
hoặc
B. (Q ) : 2 x 2 y z 1 0 hoặc (Q) : 2 x 2 y z 11 0 .
C. (Q) : 2 x 2 y z 6 0 hoặc (Q) : 2 x 2 y z 3 0 .
D. (Q) : 2 x 2 y z 2 0 hoặc (Q) : 2 x 2 y z 2 0 .
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Thị Huỳnh Như ; Fb: Nhu Nguyen
Chọn B
/ / P � : 2 x 2 y z d 0(d �3) .
Mặt cầu
S
có tâm
I 1; 2;3
Gọi
H
Đặt
x h d (I , )
, bán kính R 2 3 .
là khối nón thỏa đề bài với đường sinh l R 2 3 .
2
. Khí đó bán kính đường trịn đáy hình nón : r 12 x .
1
V( H ) (12 x 2 ) x
3
Thể tích khối nón:
, với
0 x2 3.
1
f ( x) (12 x 2 ) x
3
Xét sự biến thiên của hàm số :
trên
0 x2 3.
Khi đó f ( x ) đạt giá trị lớn nhất tại x 2 , hay d ( I , ( )) 2
d ( I , ( )) 2 �
2.1 2.(2) 3 d
22 22 (1) 2
Vậy :
Câu 5.
d 5 6
d 11
�
�
2��
��
d 5 6
d 1
�
�
.
[2H3-2.3-3] (SỞ NAM ĐỊNH 2018-2019) Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu
S : x 2 y 2 z 1 2 4 và điểm A 2; 2; 2 . Từ A kẻ ba tiếp tuyến AB , AC , AD với B ,
C , D là các tiếp điểm. Viết phương trình mặt phẳng BCD .
A. 2 x 2 y z 1 0 .
B. 2 x 2 y z 3 0 .
C. 2 x 2 y z 1 0 .
D. 2 x 2 y z 5 0 .
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Ngọc Diệp; Fb: Nguyễn Ngọc Diệp
Chọn D
S : x 2 y 2 z 1
Mặt cầu
2
4
có tâm
I 0;0;1
và bán kính R 2 .
S với B , C , D là các tiếp điểm nên:
Do AB , AC , AD là ba tiếp tuyến của mặt cầu
�AB AC AD
� IA
�
BCD � IA BCD
�IB IC ID R
là trục của đường tròn ngoại tiếp
.
r uu
r
BCD
n IA 2; 2;1
Khi đó mặt phẳng
có một vectơ pháp tuyến
.
Gọi J là tâm của đường tròn ngoại tiếp BCD � J �IA và IJ BJ .
Ta có: IBA vng tại B và BJ IA nên:
Đặt
uu
r
J x; y; z � IJ x; y; z 1
Mặt phẳng
BCD
,
IB 2 IJ .IA � IJ
uu
r
IA 2; 2;1
r 4 uu
r
IB 2 4 uu
� IJ IA
IA 3
9 .
uu
r 4 uu
r
�8 8 13 �
IJ IA � J � ; ; �
9
�9 9 9 �.
.
�8 8 13 �
r
J�; ; �
n 2; 2;1
đi qua �9 9 9 �và có véctơ pháp tuyến
có phương trình:
� 8 � � 8 � � 13 �
2 �x � 2 �y � �z � 0 � 2 x 2 y z 5 0
� 9� � 9�� 9 �
.
Câu 6.
[2H3-2.3-3] (Cầu Giấy Hà Nội 2019 Lần 1) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm
H a ;b; c
với a, b, c 0 . Mặt phẳng ( P ) chứa điểm H và lần lượt cắt các trục Ox , Oy , Oz tại
A , B , C thỏa mãn H là trực tâm của tam giác ABC . Phương trình của mặt phẳng ( P ) là
x
y
z ab bc ca
x y z
2 2
3
2
abc
A. a b c
B. a b c
.
2
2
2
C. ax by cz a b c 0 .
2
2
2
3
3
3
D. a x b y c z a b c 0 .
Lời giải
Tác giả:Kien Phan ; Fb:Kien Phan
Chọn C
Cách 1:
A x0 ;0;0 B 0; y0 ; 0 C 0; 0; z0
,
,
. Khi đó mặt phẳng ( P ) có phương trình theo đoạn
x
y
z
1
chắn là: x0 y0 z0
.
Gọi
Ta có :
uuur
AH a x0 ; b ; c
,
uuur
BC 0; y0 ; z0
,
uuur
BH a ; b y0 ; c
,
uuur
AC x0 ;0; z0
.
Vì H là trực tâm tam giác ABC nên ta có hệ:
�
� a 2 b2 c2
� c
�
uuur uuur
�y0
�y0 z0
b
b
�by cz 0
�AH .BC =0
�
�
0
0
2
�
u
u
u
r
u
u
u
r
�
� a b2 c 2
�
�
� c
BH
.
AC
=0
�
ax
cz
0
�
x
z
�
�
� 0
�0
�x0
0
0
a
a
�H � ABC
�a b c
�
�
2
�
b
c
� 1 �a
� a b2 c2
1
�x0 y0 z0
�c
�z0
c
c
�
z0 z 0
� z0
b
�a
ax
by
cz
2
2
1
2
2
2
2
2
(
P
)
a b c
a b2 c2
Thay vào phương trình mặt phẳng
ta được: a b c
.
Hay
P : ax by cz a 2 b 2 c 2 0 .
OH ABC
OH P
Cách u
2uu
:rTa chứng minh được
hay
. Do đó mặt phẳng ( P ) qua H và
OH a ; b ; c
nhận
làm véc tơ pháp tuyến có phương trình là :
a x a b y b c z c 0 � ax by cz a 2 b 2 c 2 0
Câu 7.
.
[2H3-2.3-3] (KÊNH TRUYỀN HÌNH GIÁO DỤC QUỐC GIA VTV7 –2019) Trong không
P đi qua điểm M 1; 2;3 và cắt các
gian với hệ tọa độ Oxyz . Viết phương trình mặt phẳng
trục Ox , Oy , Oz lần lượt tại ba điểm A , B , C khác với gốc tọa độ O sao cho biểu thức
1
1
1
2
2
OA OB
OC 2 có giá trị nhỏ nhất.
P : x 2 y z 14 0 .
P : x 2 y 3 z 14 0 .
A.
B.
P : x 2 y 3z 11 0 .
P : x y 3z 14 0 .
C.
D.
Lời giải
Tác giả:Nguyễn Dạ Thu ; Fb: Nguyen Da Thu
Chọn B
Gọi H là trực tâm VABC .
�BH AC
� AC OBH � AC OH 1
�
OB
AC
�
Ta có:
.
Chứng minh tương tự ta có:
Từ
BC OH 2
.
1 , 2 � OH ABC .
1
1
1
1
2
2
2
OH 2 .
Ta có: OA OB OC
1
1
1
2
2
2
Vậy để biểu thức OA OB OC đạt giá trị nhỏ nhất thì OH đạt giá trị lớn nhất.
Mà OH �OM nên suy ra OH đạt giá lớn nhất bằng OM hay H �M .
uuuu
r
OM 1;2;3
OM ABC � P
Vậy
có 1 vectơ pháp tuyến là
.
Phương trình mặt phẳng
Câu 8.
P : 1 x 1 2 y 2 3 z 3 0 � x 2 y 3 z 14 0 .
P : ax by cz 27 0
[2H3-2.3-3] (CổLoa Hà Nội) Trong không gian Oxyz , mặt phẳng
A 3; 2;1 B 3;5; 2
Q : 3x y z 4 0 . Tính
qua hai điểm
,
và vng góc với mặt phẳng
tổng S a b c .
A. S 2 .
B. S 12 .
C. S 4 .
D. S 2 .
Lời giải
Tác giả: Hàng Tiến Thọ ; Fb: Hàng Tiến Thọ
Chọn B
Do
P
đi qua A nên 3a 2b c 27 0 (1)
Do
P
đi qua B nên 3a 5b 2c 27 0 (2)
Do
P Q
nên 3a b c 0 (3)
Từ (1), (2), (3) ta có hệ phương trình
3a 2b c 27
a6
�
�
�
�
3a 5b 2c 27 � �
b 27
�
�
�
3a b c 0
c 45
�
�
.
Khi đó S a b c 6 27 45 12 .
Câu 9.
[2H3-2.3-3] (CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG – NAM ĐỊNH 2019 – LẦN 1) Trong không
gian Oxyz
d:
x y 1 z 2
1
2
1 và mặt phẳng P : 2 x y 2 z 4 0 .Mặt phẳng chứa đường
P
thẳng d và tạo với mặt phẳng
A. x z 2 0 .
góc với số đo nhỏ nhất có phương trình là
B. x z 2 0 .
C. 3x y z 1 0 . D. x y z 3 0 .
Lời giải
Tác giả: Ngô Nguyễn Anh Vũ ; Fb: Euro Vu
Phản biện: Lê Trọng Hiếu ; Fb: Hieu Le
Chọn D
Lấy điểm
A 0; 1; 2
thuộc đường thẳng d .
P
Gọi H là hình chiếu vng góc của A lên mặt phẳng .
Q
Gọi E , K lần lượt là hình chiếu vng góc của H lên mặt phẳng và đường thẳng d .
Ta có:
AH P , HE Q � �
P , Q �
AHE
Để có số đo nhỏ nhất khi cos lớn nhất
d và vng góc với mặt phẳng HAK .
E
. Xét
cos
HE HK
�
HA HA
K. Lúc đó mặt phẳng Q chứa đường thẳng
AHK là mặt phẳng chứa đường thẳng d và vuông với mặt phẳng P
r
r r
� n AHK �
u d , nP �
�
�là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng AHK
r
r r
�
u
Q � nQ �
�d , n AHK � 6; 6;6 � phương trình
Suy ra một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
Mặt phẳng
mặt phẳng Q : x y z 3 0 .
Câu 10. [2H3-2.3-3] (THTT lần5) Trong không gian Oxyz , cho hai điểm A(1; 2;1) và B (3; 1;5) . Mặt
phẳng ( P ) vng góc với đường thẳng AB và cắt các trục Ox , Oy và Oz lần lượt tại các
3
điểm D , E và F . Biết thể tích của tứ diện ODEF bằng 2 , phương trình mặt phẳng ( P ) là
3
2x 3 y 4z 0
3
2
x
3
y
4
z
�
36
0
2
A.
.
B.
.
C. 2 x 3 y 4 z �12 0 .
D. 2 x 3 y 4 z �6 0 .
Lời giải
Tác giả: Đồng Anh Tú; Fb: AnhTu
Chọn D
uuu
r
AB
(2; 3; 4) , do đó phương
AB
(
P
)
(
P
)
Vì
nên mặt phẳng
có một véc tơ pháp tuyến là
d
d
D ( ; 0;0) E (0; ;0)
(
P
)
2
x
3
y
4
z
d
0
2
3
trình mặt phẳng
có dạng
, từ đây tìm được
,
,
d
d
d
d
OD
OE
OF
F (0;0; )
2 ,
3 ,
4 . Mặt khác tứ diện ODEF có OD, OE , OF
4 suy ra
( d )3 3
1
� d 6 � d �6
VODEF OD.OE .OF �
144 2
6
đôi một vng góc nên
.Vậy phương
trình mặt phẳng ( P) là 2 x 3 y 4 z �6 0 .
Câu 11. [2H3-2.3-3] (Đặng Thành Nam Đề 17) Trong không gian Oxyz , có bao nhiêu mặt phẳng qua
M 4; 4;1
điểm
và chắn trên ba trục tọa độ Ox , Oy , Oz theo ba đoạn thẳng có độ dài theo
1
thứ tự lập thành cấp số nhân có cơng bội bằng 2 ?
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Lời giải
Chọn C
Gọi
A a ; 0;0 , B 0; b ;0 , C 0; 0; c
� P :
là giao điểm của mặt phẳng
P và các trục tọa độ.
x y z
1
a b c
�4 4 1
�M � P
a 8, b 4, c 2
�
�a b c 1
�
�
�
a 8, b 4, c 2
1
1
�
�
� 1
1
OC
OB
OA
�
a 16, b 8, c 4
�
�c b a
�
�
2
4
�
2
4
Theo giả thiết có:
.
Vậy có 3 mặt phẳng thỏa mãn.
Câu 12. [2H3-2.3-3] (KỸ-NĂNG-GIẢI-TỐN-HƯỚNG-ĐẾN-THPT-QG) Trong khơng gian Oxyz ,
S : x2 y 2 z 2 2 x 4 y 6 z 2 0
cho mặt cầu
. Viết phương trình mặt phẳng chứa
Oy cắt mặt cầu S theo thiết diện là đường trịn có chu vi bằng 8 .
: 3x z 0
: 3x z 0
A.
.
B.
.
: x 3z 0
: 3x z 2 0
C.
.
D.
.
Lời giải
Tác giả: Hải Vân; FB: Hải Vân
Chọn A
S
có tâm
I 1; 2;3
, bán kính R 4 . Đường trịn thiết diện có bán kính r 4 .
� mặt phẳng qua tâm I .
� : ax cz 0
I � � a 3c 0 � a 3c
chứa Oy
. Mà
.
Chọn
c 1 � a 3 � : 3 x z 0
.
Câu 13. [2H3-2.3-3] (TRƯỜNG THỰC HÀNH CAO NGUYÊN – ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN NĂM
2
2
2
A 1; 2; 1
S : x 1 y 2 z 5 16
B a; b; c
2019) Cho mặt cầu
và điểm
. Điểm
thuộc mặt cầu sao cho AB có độ dài lớn nhất. Tính a b c .
A. 6 .
B. 2 .
C. 2 .
D. 12 .
Lời giải
Tác giả: Nguyễn văn Sỹ; Fb: Nguyễn văn Sỹ
Chọn A
S có tâm I 1; 2; 5 và bán kính R 4
+ Mặt cầu
.
A
I
+r Gọi
và . Véc tơ chỉ phương của đường thẳng là
uu
r là đường thẳng đi qua 2 điểm
u IA 0; 0; 4
.
�x 1
�
t �� .
�y 2
�
� phương trình đường thẳng là: �z 1 4t
A 1; 2; 1
S nên AB có độ dài lớn nhất � AB là đường kính � B là
+ Vì
thuộc mặt cầu
S .
giao điểm cịn lại của đường thẳng và mặt cầu
t0
�
2
2
2
B � S � 1 1 2 2 1 4t 5 16 � �
B � � B 1; 2; 1 4t .
t 2 .
�
+
t 0 � B 1; 2; 1
+ Với
(Loại vì B �A ).
t 2 � B 1; 2; 9
+ Với
.
a b c 1 2 9 6
Vậy
.
A 1; 2; 1
S nên AB có độ dài lớn nhất � AB là đường kính,
Cách 2: Vì
thuộc mặt cầu
tức là I là trung điểm của đoạn AB .
Câu 14. [2H3-2.3-3] (Thuận Thành 2 Bắc Ninh) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho các điểm
A(1;0;0), B(0;1;0) . Mặt phẳng đi qua các điểm A, B đồng thời cắt tia Oz tại C sao cho tứ diện
1
OABC có thể tích bằng 6 có phương trình dạng x ay bz c 0 . Tính giá trị a 3b 2c .
A. 16 .
B. 1 .
C. 10 .
D. 6
Lời giải
Tác giả:Nguyễn Thị Phương Thảo; Fb: Nguyễn Thị Phương Thảo
Chọn D
C 0;0; c c 0
Mặt phẳng đi qua các điểm A, B đồng thời cắt tia Oz tại
,
có phương trình là
x y z
1
1 1 c
.
1
1
1
VOABC � .OA.OB.OC � c 1
6
6
6
Mặt khác:
.
x y z
1 � x y z 1 0
Vậy phương trình mặt phẳng cần tìm có dạng 1 1 1
.
a
b
1
c
1
�
a
3
b
2
c
1
3.1
2
6
Vậy
,
.
Câu 15. [2H3-2.3-3] (THPT-Tồn-Thắng-Hải-Phịng) Trong khơng gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho
Q : 3x y 4 z 2 0 và Q2 : 3x y 4 z 8 0 . Phương trình mặt phẳng
hai mặt phẳng 1
P song song và cách đều hai mặt phẳng Q1 và Q2 là:
P : 3x y 4 z 10 0 .
P : 3x y 4 z 5 0 .
A.
B.
P : 3x y 4 z 10 0 .
P : 3x y 4 z 5 0 .
C.
D.
Lời giải
Tác giả: Hoàng Ngọc Quang; Fb: Hoàng Ngọc Quang
Chọn B
Gọi
M x; y;z
là điểm thuộc mặt phẳng
P
cần tìm.
Ta có
d M, Q1 d M, Q2
Vậy phương trình mặt phẳng
�
P
3x y 4z 2
26
3x y 4z 8
26
� 3x y 4z 5 0.
là: 3 x y 4 z 5 0 .
Câu 16. [2H3-2.3-3] (Sở Bắc Ninh 2019) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm
(
) (
) , mặt phẳng ( P ) : ax + by + cz + 46 = 0. Biết rằng khoảng cách từ A, B
A 1;2;1 , B 3;4;0
đến mặt phẳng
A. - 3.
(P )
lần lượt bằng 6 và 3 . Giá trị của biểu thức T = a +b + c bằng
B. - 6.
C. 3 .
D. 6 .
Lời giải
Tác giả: Vũ Ngọc Tân ; Fb: Vũ Ngọc Tân.
Phản biện: Nguyễn Thị Trà My; Fb: Nguyễn My.
Chọn B
P .
Gọi H , K lần lượt là hình chiếu của A, B trên mặt phẳng
Khi đó theo giả thiết ta có: AB 3 , AH 6 , BK 3 .
P
Do đó A, B ở cùng phía với mặt phẳng
BK� AK
Lại có: AB �
AH
H
K.
H 5;6; 1
Suy ra A, B, H là ba điểm thẳng hàng và B là trung điểm của AH nên tọa độ
.
uuu
r
( P ) đi qua H 5;6; 1 và nhận AB 2; 2; 1 là VTPT có nên phương trình
Vậy mặt phẳng
2 x 5 2 y 6 1 z 1 0 � 2 x 2 y z 23 0
Theo bài ra thì
.
P : 4 x 4 y 2 z 46 0 , nên a 4, b 4, c 2 .
Vậy T = a + b + c = - 6 .
Câu 17. [2H3-2.3-3] (Đề thi HK2 Lớp 12-Chuyên Nguyễn Du- Đăk Lăk) Trong không gian Oxyz ,
A 1;3; 2
B 2;5;9
C 3;7; 2
mặt phẳng qua ba điểm
,
,
có phương trình là
3x ay bz c 0 . Giá trị a b c bằng
A. 6 .
B. 3 .
C. 3 .
D. 6 .
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Hoàng Huy; Fb: Nguyen Hoang Huy
Chọn A
uuu
r
uuur
AB 1; 2;7 AC 4; 4; 4
,
.
ABC qua điểm A 1;3; 2 và có một vectơ pháp tuyến là
Mặt phẳng
u
u
u
r
u
u
ur
r
� 36; 24;12
n�
AB
;
AC
�
�
.
Vậy phương trình mặt phẳng
3x 2 y z 7 0 .
ABC :
36 x 1 24 y 3 12 z 2 0
hay
a2
�
�
��
b 1 � a b c 6
�
c 7
�
.
Câu 18. [2H3-2.3-3] (CHUN HỒNG VĂN THỤ HỊA BÌNH LẦN 4 NĂM 2019) Trong khơng
A 10;1;1 B 10; 4;1
C 10;1;5
S
gian Oxyz , cho ba điểm
,
và
. Gọi 1 là mặt cầu có tâm A ,
S
S
bán kính bằng 1 ; gọi 2 là mặt cầu có tâm B , bán kính bằng 2 và 3 là mặt cầu có tâm
C , bán kính bằng 4 . Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng tiếp xúc với cả ba mặt cầu S1 , S 2 , S3
?
A.4.
B.7.
C.2.
D. 3.
Lời giải
Tác giả: Đào Hoàng Diệp; Fb: Diệp Đào Hoàng
Chọn C
Giả sử
mp P
là mặt phẳng tiếp xúc với cả ba mặt cầu
S1 , S2 , S3 .
S S S
Xét vị trí tương đối giữa 3 mặt cầu 1 , 2 , 3 có bán kính lần lượt là 1, 2, 4 .
AB 3 R1 R2 1 2 �
Mặt cầu
S1
và
S2
tiếp xúc ngoài.
AC 4 R1 R3 1 4 �
Mặt cầu
S1
và
S3
cắt nhau.
BC 5 R2 R3 2 4 �
Mặt cầu
S2
và
S3
cắt nhau.
Từ vị trí trên ta có nhận xét: tâm của cả ba mặt cầu phải nằm về cùng 1 phía so với
mp P
.
� Có hai mp P thỏa mãn đề bài � Chọn đáp án C.
Câu 19. [2H3-2.3-3] (Đề thi HK2 Lớp 12-Chuyên Nguyễn Du- Đăk Lăk) Trong không gian Oxyz ,
A 1; 2;3
biết mặt phẳng ax by cz 24 0 qua
và vng góc với hai mặt phẳng
P : 3x 2 y z 4 0 , Q : 5 x 4 y 3 z 1 0 . Giá trị a b c bằng
A. 8 .
B. 9 .
C. 10 .
D. 12 .
Lời giải
Tác giả: Đỗ Hoàng Tú; Fb: Đỗ Hoàng Tú
Chọn D
r
.
n
là mặt phẳng cần tìm và là một véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng
uur
P : 3x 2 y z 4 0
nP 3; 2;1
Mặt phẳng
có véc tơ pháp
; mặt phẳng
uur tuyến
Q : 5 x 4 y 3z 1 0 có véc tơ pháp tuyến nQ 5; 4;3 .
Gọi
�
P r
�
uur uur
�
�
n
Q � n �
�
�P ; nQ � 2; 4; 2 .
Ta có:
r
n
Mặt phẳng
qua A có véc tơ pháp tuyến nên có phương trình là:
2 x 1 4 y 2 2 z 3 0 � 2 x 4 y 2 z 16 0 � : 3x 6 y 3z 24 0
.
Vậy a b c 3 6 3 12 .
Câu 20. [2H3-2.3-3] (SỞ QUẢNG BÌNH NĂM 2019) Trong không gian Oxyz , cho hinh lập phương
A 0;0; 0 B 1;0;0 D 0;1;0 A1 0; 0;1
P : ax by cz 3 0
ABCD. A1B1C1D1
biết
,
,
,
. Gọi
BB1D1D một
(với a, b, c �� ) là phương trình mặt phẳng chứa CD1 và tạo với mặt phẳng
góc có số đo nhỏ nhất. Giá trị của T a b c bằng
A. 1 .
B. 6 .
C. 4 .
D. 3 .
Lời giải
Tác giả: Phạm Tuấn ; Fb:Phạm Tuấn
Chọn C
C 1;1;0 B1 1;0;1 D1 0;1;1
,
,
.
P và BB1D1D , E là trung điểm của AC ; K là hình chiếu vng
Gọi d là giao tuyến của
d CE
�
�
� d ECK � P , BB1D1 D EKC
�
d
EK
góc của E trên d . Ta có �
.
Từ giả thiết ta có
� CE �CE 1
sin P , BB1 D1 D sin EKC
CK CD1 2 suy ra góc giữa mặt phẳng P và
Do đó
BB1D1D nhỏ nhất bằng 30�. Dấu "=" xảy ra khi d vng góc với CD1 , mặt khác d vng
uuuu
r uuur
�
CD
, AC �
�. Do đó
góc với AC suy ra d cùng phương với � 1
r
u
u
u
u
r
u
u
u
r
u
u
uu
r
uuuu
r
uuur
�
�, CD1 � 1; 2;1
CD
,
AC
1
CD1 1; 0;1 AC 1;1;0 n P �
�
� �
�
;
;
Vậy
P : x 2 y z 3 0 , do đó a b c 4.
Câu 21. [2H3-2.3-3] (Phan Đình Tùng Hà Tĩnh) (Phan Đình Tùng Hà Tĩnh) Trong khơng gian
Oxyz , cho ba điểm M 1; 2; 4 ; N 0;1; 2 ; P 2;1;3 và mặt phẳng : x Ay Bz C 0 .
Biết
A. 1 .
song song với OP và đi qua hai điểm M , N . Giá trị của biểu thức A B C là
B. 1 .
C. 5 .
D. 0 .
Lời giải
Tác giả:Vũ Thị Thu Thủy ; Fb:Vũ Thị Thu Thủy
Chọn B
uuur
uuuu
r
OP 2;1;3 MN 1; 1; 2
Ta có
;
r
uuu
r uuuu
r
� 1;1; 1
n�
OP
,
MN
�
�
là
Từ đề bài ta có vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
r
n 1;1; 1
M 1; 2; 4
Mặt phẳng
đi qua
và nhận
vectơ pháp tuyến nên phương trình tổng
là:
quát
x 1 y 2 z 4 0 � x y z 1 0 .
Vậy A 1, B 1, C 1 � A B C 1 .
Câu 22. [2H3-2.3-3] (Đề thi HK2 Lớp 12-Chuyên Nguyễn Du- Đăk Lăk) Trong không gian Oxyz ,
A 3;1; 1 B 2; 1; 4
biết mặt phẳng ax by cz 5 0 qua hai điểm
,
và vng góc với
P : 2 x y 3z 4 0 . Giá trị của a b c bằng
A. 9 .
B. 12 .
C. 10 .
D. 8 .
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Minh Quân; Fb: Nguyễn Minh Quân
Chọn Auuur
uur
AB 1; 2;5 nP 2; 1;3
: ax by cz 5 0 .
Ta có:
,
. Gọi
r
uuu
r uur
�
n�
AB
� , nP � 1;13;5 làm vectơ pháp tuyến.
Ta có: mặt phẳng
nhận
: x 13 y 5 z D 0 .
Do đó
qua A 3;1; 1 nên: 3 13.1 5. 1 D 0 � D 5 .
Mặt phẳng
� : x 13 y 5 z 5 0
: x 13 y 5z 5 0 .
hay
Suy ra a 1 ; b 13 ; c 5 .
Vậy a b c 9 .
Câu 23. [2H3-2.3-3] (Đặng Thành Nam Đề 9) Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu
( S ) : ( x 1) 2 ( y 1) 2 ( z 1) 2 12 và mặt phẳng ( P) : x 2 y 2 z 11 0 . Xét điểm M di
động trên ( P) ; các điểm A, B, C phân biệt di động trên ( S ) sao cho AM , BM , CM là các tiếp
tuyến của ( S ) . Mặt phẳng ( ABC ) luôn đi qua điểm cố định nào dưới đây?
�3
�
�1 1 1 �
;0; 2 �
�
� ; ; �
0; 1;3
0;3; 1 .
�.
A. �4 2 2 �.
B.
.
C. �2
D.
Lời giải
Chọn D
I 1;1;1
có tâm
bán kính R 2 3 .
M a; b; c ; A x; y; z
Xét điểm
ta có hệ điều kiện:
�
x 2 2 y 1 2 z 1 2 12
�
� 2
2
2
�AI AM IM
�
a 2b 2c 11 0
�
�
�
x 2 2 y 1 2 z 1 2 12 1
�
�
2
2
2
2
2
2
��
12 x a y b z c a 1 b 1 c 1 2
�
a 2b 2c 11 0 3
�
�
Lấy (1) – (2) theo vế có:
2
2
2
2
2
2
12 x a y b z c � 12 �
a 1 b 1 c 1 �
x 1 2 y 1 2 z 1 2 �
�
�
�
�
� a 1 x b 1 y c 1 z a b c 9 0
.
Q : a 1 x b 1 y c 1 z a b c 9 0
Vậy mặt phẳng qua ba tiếp điểm là
.
0;3; 1
Kết hợp với (3) suy ra mặt phẳng này luôn đi qua điểm cố định
.
Mặt cầu
S
P đi
Câu 24. [2H3-2.3-3] (THPT-Gia-Lộc-Hải-Dương-Lần-1-2018-2019-Thi-tháng-3) Mặt phẳng
M 1;1;1
A a;0;0 B 0; b;0 C 0;0; c
qua điểm
cắt các tia Ox , Oy , Oz lần lượt tại
,
sao
,
cho thể tích khối tứ diện OABC nhỏ nhất. Khi đó a 2b 3c bằng
A. 12 .
B. 21 .
C. 15 .
D. 18 .
Lời giải
Tác giả: Phạm Cao Thế; Fb: Cao Thế Phạm
Chọn D
Từ giả thiết ta có a 0, b 0, c 0 và thể tích khối tứ diện OABC là
x y z
1
P
Ta có phương trình đoạn chắn mặt phẳng
có dạng a b c
.
1 1 1
M � P � 1
a b c
Mà
.
VOABC
1 1 1
1
1 �
33
abc
a b c
abc
Áp dụng bất đẳng thức côsi cho ba số ta có:
1
9
VOABC abc �
6
2 . Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi a b c 3 .
Do đó
9
m inVOABC � a b c 3
2
Vậy
. Khi đó a 2b 3c 18 .
1
abc
6
.
27
.