Tổng hợp lý thuyết và bài tập chuyên đề Hệ tọa độ trong không gian

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hai điểm \(A\left(2;1;1\right);B\left(-1;2;1\right)\). Xét điểm A' đối xứng của A qua B. Tìm tọa độ điểm A' :
    • ( 4; 3; 3)
    • ( 4; -3; 3)
    • ( 3; 4; -3)
    • ( -4; 3; 1)
    Hướng dẫn giải:

    Gọi A'(x;y;z). A' đối xứng với A qua B nên:
    \(\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{BA'}\)
    Suy ra:
    \(\left(-1-2;2-1;1-1\right)=\left(x+1;y-2;z-1\right)\)
    \(\Leftrightarrow\) \(\left(-3;1;0\right)=\left(x+1;y-2;z-1\right)\)
    \(\Leftrightarrow\begin{cases}x+1=-3\\y-2=1\\z-1=0\end{cases}\) \(\Leftrightarrow\begin{cases}x=-4\\y=3\\z=1\end{cases}\)
    Vậy A(-4; 3; 1).
     
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Chọn câu sai :
    1. Điểm đối xứng của điểm \(A\left(2;1;3\right)\) qua mặt phẳng Oyz là điểm \(\left(-2;1;3\right)\)
    2. Điểm đối xứng của điểm \(A\left(2;1;3\right)\) qua mặt phẳng Oxy là điểm \(\left(2;1;-3\right)\)
    3. Điểm đối xứng của điểm \(A\left(2;1;3\right)\) qua gốc tọa độ O là điểm \(\left(-2;-1;3\right)\)
    4. Điểm đối xứng của điểm \(A\left(2;1;3\right)\) qua mặt phẳng Oxz là điểm \(\left(2;-1;3\right)\)
    Hướng dẫn giải:

    Xem hình vẽ dưới:
    01.png
     
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Chọn câu sai ?
    • Điểm đối xứng của điểm \(B\left(3;2;1\right)\) qua trục Ox là điểm \(\left(3;-2;-1\right)\)
    • Điểm đối xứng của điểm \(B\left(3;2;1\right)\) qua trục Oy là điểm \(\left(-3;2;-1\right)\)
    • Điểm đối xứng của điểm \(B\left(3;2;1\right)\) qua mặt phẳng Oyz là điểm \(\left(-3;2;1\right)\)
    • Điểm đối xứng của điểm \(B\left(3;2;1\right)\) qua trục Oz là điểm \(\left(-3;-2;-1\right)\)
    Hướng dẫn giải:

    Xem hình vẽ dưới:
    01.png
     
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Các điểm \(M\left(1;1;1\right);N\left(2;0;-1\right);P\left(-1;2;1\right)\). Xét điểm Q sao cho MNPQ là hình bình hành. Tìm tọa độ Q ?
    • \(Q=\left(2;3;3\right)\)
    • \(Q=\left(2;-3;-3\right)\)
    • \(Q=\left(2;-3;3\right)\)
    • \(Q=\left(-2;3;3\right)\)
    Hướng dẫn giải:

    Gọi Q(x;y;z).
    MNPQ là hình bình hành nên:
    \(\overrightarrow{MQ}=\overrightarrow{NP}\)
    \(\Leftrightarrow\left(x-1;y-1;z-1\right)=\left(-1-2;2-0;1+1\right)\)
    \(\Leftrightarrow\left(x-1;y-1;z-1\right)=\left(-3;2;2\right)\)
    \(\Leftrightarrow\begin{cases}x-1=-3\\y-1=2\\z-1=2\end{cases}\)
    \(\Leftrightarrow\begin{cases}x=-2\\y=3\\z=3\end{cases}\)
    Vậy Q(-2;3;3)
     
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho các điểm \(A\left(3;13;2\right);B\left(7;29;4\right);C\left(31;125;16\right)\). Chọn câu đúng ?
    • A, B, C thẳng hàng; B ở giữa A và C
    • A, B, C thẳng hàng; C ở giữa A và B
    • A, B, C thẳng hàng; A ở giữa B và C
    • A, B, C không thẳng hàng
    Hướng dẫn giải:

    Xét hai vecto \(\overrightarrow{AB};\overrightarrow{AC}\) có:
    \(\overrightarrow{AB}=\left(7-3;29-13;4-2\right)=\left(4;16;2\right)\)
    \(\overrightarrow{AC}=\left(31-3;125-13;16-2\right)=\left(28;112;14\right)=7\left(4;16;2\right)=7\overrightarrow{AB}\)
    Suy ra \(\overrightarrow{AB}=\frac{1}{7}\overrightarrow{AC}\), hay A, B, C thẳng hàng và B nằm giữa A và C
     
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho các điểm \(A\left(2;4;11\right);B\left(3;2;0\right);C\left(3;4;7\right)\). Chọn câu đúng ?
    • A, B, C thẳng hàng, B ở giữa A và C
    • A, B, C thẳng hàng, C ở giữa A và B
    • A, B, C thẳng hàng, A ở giữa B và C
    • A, B, C không thẳng hàng
    Hướng dẫn giải:


    \(\overrightarrow{AB}=\left(3-2;2-4;0-11\right)=\left(1;-2;-11\right)\)
    \(\overrightarrow{AC}=\left(3-2;4-4;7-11\right)=\left(1;0;-4\right)\)
    Ta thấy: \(\frac{1}{1}\ne\frac{0}{-2}\ne\frac{-4}{-11}\) nên không tồn tại số k sao cho \(\overrightarrow{AC}=k\overrightarrow{AB}\), vậy A, B, C không thẳng hàng.
     
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho các điểm \(A=\left(1;-1;0\right);B=\left(0;1;1\right)\). Gọi H là hình chiếu của gốc tọa độ O trên đường thẳng AB. Chọn câu đúng ?
    • Điểm A nằm giữa H và B (và không trùng với H và B)
    • Điểm B nằm giữa H và A (và không trùng với H và A)
    • Điểm H nằm giữa A và B (và không trùng với A và B)
    • Điểm H trùng với A hoặc B
    Hướng dẫn giải:

    Ta có: \(\overrightarrow{OA}.\overrightarrow{OB}=1.0+\left(-1\right).1+0.1=-1< 0\) và 2 vecto này không cùng phương nên góc \(\widehat{AOB}\) là góc tù (vì \(\overrightarrow{OA}.\overrightarrow{OB}=OA.OB.\cos\left(\widehat{AOB}\right)=-1\) suy ra \(\cos\left(\widehat{AOB}\right)< 0\)).
    Suy ra chân đường vuông góc của O xuống AB trong tam giác tù OAB nằm giữa A và B.
     
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho ba điểm \(A=\left(1;-1;1\right);B=\left(3;1;2\right);D=\left(-1;0;3\right)\). Xét điểm C sao cho tứ giác ABCD là hình thang có hai cạnh đáy AB, CD và có góc tại C bằng \(45^0\). Chọn khẳng định đúng trong 4 khẳng định sau ?
    • \(C=\left(3;4;5\right)\)
    • \(C=\left(0;1;\frac{7}{2}\right)\)
    • \(C=\left(5;6;6\right)\)
    • Không có điểm C như thế
    Hướng dẫn giải:

    \(\overrightarrow{AB}=\left(3-1;1+1;2-1\right)=\left(2;2;1\right)\)
    \(\overrightarrow{AD}=\left(-1-1;0+1;3-1\right)=\left(-2;1;2\right)\)
    Ta có: \(\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AD}=2.\left(-2\right)+2.1+1.2=0\) và \(\left|\overrightarrow{AB}\right|=\left|\overrightarrow{AD}\right|\)
    Suy ra ABCD là hình thang vuông có AB = AD.
    01.png
    Để góc C bằng 45 độ thì \(BC\perp BD\).
    Ta có: \(\overrightarrow{BD}=\left(-1-3;0-1;3-2\right)=\left(-4;-1;1\right)\).
    Trong các phương án trả lời, phương án \(C=\left(3;4;5\right)\) cho kết quả \(\overrightarrow{BD}.\overrightarrow{BC}=0\).