Tải bản đầy đủ (.docx) (14 trang)

Dang 3. Viết phương trình mặt phẳng(VDT

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (403.92 KB, 14 trang )

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


 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

.


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


��

bc
��
a  b  c  6


�a b c
�a b c
bc
��


�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

80.
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 x2 3.

1
f ( x)   (12  x 2 ) x
3
Xét sự biến thiên của hàm số :
trên

0 x2 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
a6




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
)

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

t0

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



a2


��
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
,

. 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 



 S2 

tiếp xúc ngoài.

AC  4  R1  R3  1  4 �

Mặt cầu

 S1 




 S3 

cắt nhau.

BC  5  R2  R3  2  4 �

Mặt cầu

 S2 



 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

.

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

.



×