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

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho các điểm M=(2;2;1) và N(1;2;-2). Trong các đường thẳng ON, Ox, Oy, Oz, xác định các đường thẳng tạo với đường thẳng OM góc lớn nhất.
    • ON
    • Ox
    • Oy
    • Oz
    Hướng dẫn giải:

    Tính côsin các góc:
    \(\cos\left(\overrightarrow{ON},\overrightarrow{OM}\right)=\dfrac{\left|1.2+2.2-2.1\right|}{\sqrt{1^2+2^2+\left(-2\right)^2}\sqrt{2^2+2^2+1^2}}=\dfrac{4}{5}\)
    \(\cos\left(\overrightarrow{Ox},\overrightarrow{OM}\right)=\dfrac{\left|1.2+0.2+0.1\right|}{\sqrt{1^2+0^2+0^2}\sqrt{1^2+2^2+2^2}}=\dfrac{2}{\sqrt{5}}\)
    \(\cos\left(\overrightarrow{Oy},\overrightarrow{OM}\right)=\dfrac{\left|0.2+1.2+0.1\right|}{\sqrt{0^2+1^2+0^2}\sqrt{1^2+2^2+2^2}}=\dfrac{2}{\sqrt{5}}\)
    \(\cos\left(\overrightarrow{Oz},\overrightarrow{OM}\right)=\dfrac{\left|0.2+0.2-1.1\right|}{\sqrt{0^2+0^2+1^2}\sqrt{1^2+2^2+2^2}}=\dfrac{1}{\sqrt{5}}\)
    Trục Oz tạo với OM góc lớn nhất vì cos giữa nó với OM là nhỏ nhất. (góc nhọn cosin càng nhỏ thì góc càng lớn).
     
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(3;-4;0), B(-1;1;3), C(3;1;0). Tìm tọa độ điểm D trên trục hoành sao cho AD = BC.
    • D(-2;0;0) hoặc D(-4;0;0).
    • D(0;0;0) hoặc D(-6;0;0).
    • D(6;0;0) hoặc D(12;0;0).
    • D(0;0;0) hoặc D(6;0;0).
    Hướng dẫn giải:

    D nằm trên trục hoành nên D có tọa độ dạng (x;0;0). Ta có
    \(\overrightarrow{AD}=\left(x-3;-4;0\right),\overrightarrow{BC}=\left(4;0;-3\right)\).
    Do đó \(AD=BC\Leftrightarrow\left|\overrightarrow{AD}\right|=\left|\overrightarrow{BC}\right|\Leftrightarrow\left(x-3\right)^2+\left(-4\right)^2+0^2=4^2+0^2+\left(-3\right)^2\Leftrightarrow\left(x-3\right)^2=9\Leftrightarrow x=0,x=6\).
    Đáp số: D(0;0;0) hoặc D(6;0;0).
     
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm M(2;3;-1), N(-1;1;1) và P(1;m-1;2) . Tìm m để tam giác MNP vuông tại N
    • \( m=2 \)
    • \( m=-6 \)
    • \(m=-4\)
    • \(m=0\)
    Hướng dẫn giải:

    \(\overrightarrow {NP} \left( {2;m - 2;1} \right),\overrightarrow {NM} \left( {3;2; - 2} \right) \)
    Tam giác MNP vuông tại N \(\Leftrightarrow \overrightarrow {NP} .\overrightarrow {NM} = 0 \Leftrightarrow 6 + 2(m - 2) - 2 = 0 \Leftrightarrow m = 0 \)
     
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong không gian Oxyz, cho hai điểm \(A\left(2;-4;3\right)\) và \(B\left(2;2;7\right)\). Trung điểm của đoạn thẳng AB có tọa độ là:
    • \(\left(1;3;2\right)\)
    • \(\left(2;6;4\right)\)
    • \(\left(2;-1;5\right)\)
    • \(\left(4;-2;10\right)\)
    Hướng dẫn giải:

    Gọi M (xM ; yM; zM ) là trung điểm của AB. Ta có:
    \(\left\{{}\begin{matrix}x_M=\dfrac{2+2}{2}=2\\y_M=\dfrac{2-4}{2}=-1\\z_M=\dfrac{3+7}{2}=5\end{matrix}\right.\)
    Vậy tọa độ trung điểm AB là \(\left(2;-1;5\right)\)
     
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪