Ở lớp 10, các em đã được học các dạng toán sử dụng hệ tọa độ trong mặt phẳng. Trong chương trình lớp 12, các nội dung đã được học đó sẽ được kế thừa như một kiến thức nền tảng để mở rộng ra không gian ba chiều được gọi là phương pháp tọa độ trong không gian. Nội dung trong chương này xoay quanh các vấn đề về tọa độ điểm, vectơ, phương trình, góc, khoảng cách giữa các đối tượng trong không gian như đường thẳng, mặt phẳng, mặt cầu,...Sau đây, là nội dung bài học đâu tiên Hệ tọa độ trong không gian. Qua bài học này các em sẽ được tìm hiểu, ôn tập lại những khái niệm đã học, cũng như sẽ thấy được sự khác biệt của phương pháp tọa độ trong mặt phẳng và phương pháp tọa độ trong không gian. Bên cạnh đó các em sẽ biết được các dạng và cách viết phương trình mặt cầu.
Trong không gian, cho ba trục xOx', yOy', zOz' vuông góc với nhau từng đôi một.
Các vectơ \(\overrightarrow i ,\,\,\overrightarrow j ,\,\overrightarrow k\) lần lượt là các vectơ đơn vị trên các trục xOx', yOy', zOz' với: \(\left | \vec{i} \right |=\left | \vec{j} \right |=\left | \vec{k} \right |=1.\)
Hệ trục như vậy được gọi là hệ trục tọa độ Oxyz, với O là gốc tọa độ.
Trong không gian Oxyz, cho vectơ \(\vec{u}\) tồn tại duy nhất bộ số \((x,y,z)\) sao cho: \(\overrightarrow{u}=(x;y;z)\)\(\Leftrightarrow \vec{u}=x\vec{i}+y\vec{j}+z\vec{k}.\)
Bộ số: \((x,y,z)\) được gọi là tọa độ của vectơ \(\vec{u}\).
Trong không gian Oxyz, cho điểm A tùy ý tồn tại duy nhất bộ số \((x_A,y_A,z_A)\) sao cho: \(A(x_A,y_A,z_A)\Leftrightarrow \overrightarrow{OA}=(x_A;y_A;z_A).\)
Bộ số \((x_A,y_A,z_A)\) được gọi là tọa độ điểm A.
2.4. Phương trình mặt cầu
Khi đó, mặt cầu có tâm \(I(A;B;C)\), bán kính \(R = \sqrt {{A^2} + {B^2} + {C^2} - D} .\)
Cho ba vectơ \(\vec a=(1;m;2),\vec b=(m+1;2;1),\vec c=(0;m-2;2).\)
a) Tìm m để \(\vec a\) vuông góc \(\vec b.\)
b) Tìm m để \(\left| {\overrightarrow a + \overrightarrow b } \right| = \left| {\overrightarrow c } \right|.\)
a) Ta có: \(\overrightarrow a \bot \overrightarrow b \Rightarrow \overrightarrow a .\overrightarrow b = 0 \Leftrightarrow m + 1 + 2m + 2 = 0 \Leftrightarrow m = - 1.\)
b) Ta có: \(\overrightarrow a + \overrightarrow b = \left( {m + 2;m + 2;3} \right)\)
Do đó:
\(\begin{array}{l} \left| {\overrightarrow a + \overrightarrow b } \right| = \left| {\overrightarrow c } \right| \Leftrightarrow {\left| {\overrightarrow a + \overrightarrow b } \right|^2} = {\left| {\overrightarrow c } \right|^2}\\ \Leftrightarrow {\left( {m + 2} \right)^2} + {(m + 2)^2} + 9 = {(m - 2)^2} + 4\\ \Leftrightarrow {m^2} + 12m + 9 = 0 \Leftrightarrow m = - 6 \pm \sqrt 3 . \end{array}\)
Trong hệ trục tọa độ Oxy cho \(\overrightarrow a = (1; - 1;0),\,\overrightarrow b = ( - 1;1;2),\,\overrightarrow c = \overrightarrow i - 2\overrightarrow j ,\,\overrightarrow d = \overrightarrow i\).
a) Xác định t để vectơ \(\overrightarrow u = \left( {2;2t - 1;0} \right)\) cùng phương với \(\overrightarrow a .\)
b) Tìm các số thực m,n,p để \(\overrightarrow d = m\overrightarrow a - n\overrightarrow b + p\overrightarrow c\).
a) \(\vec u\)cùng phương với \(\vec a\) khi:
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} 1 = 2k\\ - 1 = (2t - 1)k\\ 0 = 0k \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 1 = 2k\\ - 1 = (2t - 1)k \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} k = \frac{1}{2}\\ - 1 = (2t - 1)k \end{array} \right. \end{array}\)
Với \(t=\frac{1}{2}\) thì ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} k = \frac{1}{2}\\ - 1 = 0 \end{array} \right.\) (Vô nghiệm)
Với \(t \ne \frac{1}{2}\) thì ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} k = \frac{1}{2}\\ k = \frac{{ - 1}}{{2t - 1}} \end{array} \right. \Leftrightarrow \frac{{ - 1}}{{2t - 1}} = \frac{1}{2} \Leftrightarrow t = -\frac{{ 1}}{2}\)
b) Ta có: \(\overrightarrow c = \overrightarrow i - 2\overrightarrow j = (1;0;0) - 2(0;1;0) = (1; - 2;0)\)
\(\begin{array}{l} \overrightarrow d = m\overrightarrow a - n\overrightarrow b + p\overrightarrow c \\ \Leftrightarrow (1;0;0) = m(1; - 1;0) - n( - 1;1;2) + p(1; - 2;0)\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} m + n + p = 1\\ - m - n - 2p = 0\\ 0m - 2n + 0p = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} m = 2\\ n = 0\\ p = - 1 \end{array} \right. \end{array}\)
Vậy m=2;n=0;p=-1.
Cho A(3;0;4), B(1;2;3), C(9;6;4). Tìm:
a) Trọng tâm tam giác ABC.
b) Tọa độ đỉnh D để ABCD là hình bình hành.
c) Tọa độ giao điểm hai đường chéo của hình bình hành ABCD.
a) Gọi G là trọng tâm tam giác ABC, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} {x_G} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3}\\ {y_G} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}\\ {z_G} = \frac{{{z_A} + {z_B} + {z_C}}}{3} \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} {x_G} = \frac{{13}}{3}\\ {y_G} = \frac{8}{3}\\ {z_G} = \frac{{11}}{3} \end{array} \right.\)
Vậy \(G\left( {\frac{{11}}{3};\frac{8}{3};\frac{{11}}{3}} \right).\)
b) Gọi \(D\left( {{x_D};{y_D};{z_D}} \right)\)
\(\begin{array}{l} \overrightarrow {AB} = ( - 2;2; - 1)\\ \overrightarrow {DC} = (9 - {x_D};6 - {y_D};4 - {z_D}) \end{array}\)
Để ABCD là hình bình hành thì:
\(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC}\)
Hay: \(\left\{ \begin{array}{l} - 2 = 9 - {x_D}\\ 2 = 6 - {y_D}\\ - 1 = 4 - {z_D} \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} {x_D} = 11\\ {y_D} = 4\\ {z_D} = 5 \end{array} \right. \Rightarrow D(11;4;5)\)
c) Gọi I là giao điểm hai đường chéo AC và BD thì:
I là trung điểm của AC \(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {x_I} = \frac{{{x_A} + {x_C}}}{2} = 6\\ {y_I} = \frac{{y{}_A + {y_C}}}{2} = 3\\ {z_I} = \frac{{{z_A} + {z_C}}}{2} = 4 \end{array} \right. \Rightarrow I(6,3,4)\).
Trong mặt phẳng (P) cho hình chóp S.ABC có tọa độ các đỉnh \(A(0;0;0);\,B\left( {\frac{a}{2};\frac{{a\sqrt 3 }}{2};0} \right);C(a;0;0);S(0;0;a)\). Tính góc giữa hai đường thẳng AB và SC.
Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {\frac{a}{2};\frac{{a\sqrt 3 }}{2};0} \right)\); \(\overrightarrow {SC} = \left( {a;0; - a} \right).\)
\(\cos \left( {AB,SC} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {SC} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {AB} } \right|.\left| {\overrightarrow {SC} } \right|}} = \frac{{\sqrt 2 }}{4} \Rightarrow \widehat {\left( {AB,SC} \right)} \approx {69^0}18'.\)
Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’ có tọa độ các điểm như sau:
\(A(0;0;0);\,B(a;0;0);\,C(0;a\sqrt 3 ,0);A'\left( {\frac{a}{2};\frac{{a\sqrt 3 }}{2};a\sqrt 3 } \right);B'\left( {\frac{{3a}}{2};\frac{{a\sqrt 3 }}{2};a\sqrt 3 } \right);C'\left( {\frac{a}{2};\frac{{3a\sqrt 3 }}{2};a\sqrt 3 } \right)\)
Gọi M là trung điểm của BC
a) Chứng minh: \(A'M \bot BC.\)
b) Tính góc giữa hai đường thẳng: AA’ và B’C’.
a) Ta có: \(\overrightarrow {A'M} = \left( {0;0; - a\sqrt 3 } \right)\)
\(\overrightarrow {BC} = \left( { - a;a\sqrt 3 ;0} \right)\)
Ta có: \(\overrightarrow {AM} .\overrightarrow {BC} = 0.\)
Vậy AM vuông góc BC.
b) Ta có:
\(\begin{array}{l} \overrightarrow {AA'} = \left( {\frac{a}{2};\frac{{a\sqrt 3 }}{2};a\sqrt 3 } \right)\\ \overrightarrow {B'C'} = \left( {a; - a\sqrt 3 ;0} \right) \end{array}\)
\(\cos (AA',B'C') = \frac{{\left| {\overrightarrow {AA'} .\overrightarrow {B'C'} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {AA'} } \right|\left| {\overrightarrow {B'C'} } \right|}} = \frac{1}{4}\)
Vậy: \(\widehat {\left( {AA',B'C'} \right)} \approx {75^0}31'.\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(-1;-1;2) điểm B(-1;-1;0). Viết phương trình mặt cầu đường kính AB.
Gọi I là trung điểm AB ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} {x_I} = \frac{{{x_A} + {x_B}}}{2} = - 1\\ {y_I} = \frac{{{y_A} + {y_B}}}{2} = - 1\\ {z_I} = \frac{{{z_A} + {z_B}}}{2} = 1 \end{array} \right. \Rightarrow I( - 1; - 1;1)\)
Ta có: \(IA = IB = 1.\)
Mặt cầu đường kính AB, nhận điểm I làm tâm, có bán kính R=IA=1 nên có phương trình là:
\({(x + 1)^2} + {(y + 1)^2} + {(z - 1)^2} = 1.\)
Lập phương trình mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD với A(1; 1; 0), B(3; 1; 2), C(-1; 1; 2) và D(1;-1;2).
Gọi phương trình mặt cầu là: \(\,{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2{\rm{ax}}\,{\rm{ - }}\,{\rm{2by}}\,{\rm{ - }}\,{\rm{2cz}}\,{\rm{ + }}\,{\rm{d}}\,{\rm{ = }}\,{\rm{0}}\,\left( {{{\rm{a}}^{\rm{2}}} + {b^2} + {c^2} - d > 0} \right)\)
Mặt cầu đi qua 4 điểm A, B, C, D nên:
\(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} -2a - 2b + d + 2 = 0\\ -6a - 2b - 4c + d + 14 = 0\\ 2a - 2b - 4c + d + 6 = 0\\ -2a + 2b - 4c + d + 6 = 0 \end{array} \right.\,\,\,\, \Rightarrow a = b = 1;\,c = 2;d = 2\)
Kết luận: Phương trình mặt cầu là \(x^2+y^2+z^2-2x-2y-4z+2=0.\)
Ở lớp 10, các em đã được học các dạng toán sử dụng hệ tọa độ trong mặt phẳng. Trong chương trình lớp 12, các nội dung đã được học đó sẽ được kế thừa như một kiến thức nền tảng để mở rộng ra không gian ba chiều được gọi là phương pháp tọa độ trong không gian. Nội dung trong chương này xoay quanh các vấn đề về tọa độ điểm, vectơ, phương trình, góc, khoảng cách giữa các đối tượng trong không gian như đường thẳng, mặt phẳng, mặt cầu,...Sau đây, là nội dung bài học đâu tiên Hệ tọa độ trong không gian. Qua bài học này các em sẽ được tìm hiểu, ôn tập lại những khái niệm đã học, cũng như sẽ thấy được sự khác biệt của phương pháp tọa độ trong mặt phẳng và phương pháp tọa độ trong không gian. Bên cạnh đó các em sẽ biết được các dạng và cách viết phương trình mặt cầu.
Để cũng cố bài học xin mời các em cũng làm Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hình học 12 Chương 3 Bài 1để kiểm tra xem mình đã nắm được nội dung bài học hay chưa.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm M(3;0;0), N(0;0;4). Tính độ dài đoạn thẳng MN.
Trong không gian Oxyz, cho ba vectơ \(\overrightarrow a = \left( {2; - 1;2} \right),\overrightarrow b = \left( {3;0;1} \right),\overrightarrow c = \left( { - 4;1; - 1} \right)\). Tìm tọa độ \(\overrightarrow m = 3\overrightarrow a - 2\overrightarrow b + \overrightarrow c.\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm \(A\left( { - 1;3;1} \right),B\left( {1;4;2} \right)\). Đường thẳng AB cắt mặt phẳng (Oxy) tại điểm I. Tìm \(k\) biết \(\overrightarrow {IB} = k.\overrightarrow {IA} .\)
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức và nắm vững hơn về bài học này nhé!
Bên cạnh đó các em có thể xem phần hướng dẫn Giải bài tập Hình học 12 Chương 3 Bài 1 sẽ giúp các em nắm được các phương pháp giải bài tập từ SGK Hình học 12 Cơ bản và Nâng cao.
Bài tập 1 trang 68 SGK Hình học 12
Bài tập 2 trang 68 SGK Hình học 12
Bài tập 3 trang 68 SGK Hình học 12
Bài tập 4 trang 68 SGK Hình học 12
Bài tập 5 trang 68 SGK Hình học 12
Bài tập 6 trang 68 SGK Hình học 12
Bài tập 3.1 trang 102 SBT Hình học 12
Bài tập 3.2 trang 102 SBT Hình học 12
Bài tập 3.3 trang 102 SBT Hình học 12
Bài tập 3.4 trang 102 SBT Hình học 12
Bài tập 3.5 trang 102 SBT Hình học 12
Bài tập 3.6 trang 102 SBT Hình học 12
Bài tập 3.7 trang 102 SBT Hình học 12
Bài tập 3.8 trang 102 SBT Hình học 12
Bài tập 3.9 trang 103 SBT Hình học 12
Bài tập 3.10 trang 103 SBT Hình học 12
Bài tập 3.11 trang 103 SBT Hình học 12
Bài tập 3.12 trang 103 SBT Hình học 12
Bài tập 3.13 trang 103 SBT Hình học 12
Bài tập 3.14 trang 103 SBT Hình học 12
Bài tập 3.15 trang 103 SBT Hình học 12
Bài tập 3.16 trang 103 SBT Hình học 12
Bài tập 1 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 2 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 3 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 4 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 5 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 6 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 7 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 8 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 9 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 10 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 11 trang 81 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 12 trang 82 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 13 trang 82 SGK Hình học 12 NC
Bài tập 14 trang 82 SGK Hình học 12 NC
Nếu có thắc mắc cần giải đáp các em có thể để lại câu hỏi trong phần Hỏi đáp, cộng đồng Toán DapAnHay sẽ sớm trả lời cho các em.
-- Mod Toán Học 12 DapAnHay
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm M(3;0;0), N(0;0;4). Tính độ dài đoạn thẳng MN.
Trong không gian Oxyz, cho ba vectơ \(\overrightarrow a = \left( {2; - 1;2} \right),\overrightarrow b = \left( {3;0;1} \right),\overrightarrow c = \left( { - 4;1; - 1} \right)\). Tìm tọa độ \(\overrightarrow m = 3\overrightarrow a - 2\overrightarrow b + \overrightarrow c.\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm \(A\left( { - 1;3;1} \right),B\left( {1;4;2} \right)\). Đường thẳng AB cắt mặt phẳng (Oxy) tại điểm I. Tìm \(k\) biết \(\overrightarrow {IB} = k.\overrightarrow {IA} .\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho 3 điểm \(A\left( {1;1;3} \right);B\left( {2;3;5} \right);C\left( { - 1;2;6} \right)\). Xác định tọa độ điểm M sao cho \(\overrightarrow {MA} + 2\overrightarrow {MB} - 2\overrightarrow {MC} = 0\).
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm A(-1; 2; 4), B(-1;1;4), C(0;0;4). Tìm số đo của góc \(\widehat{ABC}\).
Cho \(\overrightarrow a = \left( {0;0;1} \right);\,\overrightarrow b = \left( {1;1;0} \right);\,\overrightarrow c = \left( {1;1;1} \right)\). Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba vectơ \(\overrightarrow a = ( - 1;1;0)\), \(\overrightarrow b = (1;1;0)\) và \(\overrightarrow c = (1;1;1)\). Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu \((S):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 4y - 4z - m = 0\) có bán kính R = 5. Tìm giá trị của m.
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho \(A\left( {1;2;0} \right);B\left( {3; - 1;1} \right)\). Viết phương trình mặt cầu (S) tâm A và bán kính AB.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình mặt cầu đi qua bốn điểm O, \(A\left( {1;0;0} \right),B\left( {0; - 2;0} \right),C\left( {0;0;4} \right)\)
Cho ba vectơ \(\overrightarrow{a}=(2; -5; 3)\), \(\overrightarrow{b}=(0; 2; -1)\), \(\overrightarrow{c}=(1; 7; 2)\).
a) Tính tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{d}=4.\overrightarrow{a}-\frac{1}{3}\overrightarrow{b}+3\overrightarrow{c}\).
b) Tính tọa độ của vectơ \(\overrightarrow{e}=\overrightarrow{a}-4\overrightarrow{b}-2\overrightarrow{c}\).
Cho ba điểm A = (1; -1; 1), B = (0; 1; 2), C = (1; 0; 1).
Tìm tọa độ trọng tâm G của tam giác ABC.
Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D' biết A = (1; 0; 1), B = (2; 1; 2), D = (1; -1; 1), C'=(4; 5; -5). Tính tọa độ các đỉnh còn lại của hình hộp.
Tính:
a) \(\overrightarrow{a}.\overrightarrow{b}\) với \(\overrightarrow{a}(3; 0; -6),\overrightarrow{b}(2; -4; 0)\).
b) \(\overrightarrow{c}.\overrightarrow{d}\) với \(\overrightarrow{c}(1; -5; 2),\overrightarrow{d}(4; 3; -5)\).
Tìm tâm và bán kính của các mặt cầu có phương trình sau đây:
a) \(\small x^2 + y^2 + z^2 - 8x - 2y + 1 = 0\).
b) \(\small 3x^2 + 3y^2 + 3z^2 - 6x + 8y + 15z - 3 = 0\).
Lập phương trình mặt cầu trong hai trường hợp sau đây:
a) Có đường kính AB với A(4 ; -3 ; 7), B(2 ; 1 ; 3)
b) Đi qua điểm A = (5; -2; 1) và có tâm C(3; -3; 1)
Trong không gian Oxyz cho ba vecto \(\vec a = (2; - 1;2),\vec b = (3;0;1),\vec c = ( - 4;1; - 1)\). Tìm tọa độ của các vecto \(\vec m\) và \(\vec n\) biết rằng:
a) \(\vec m = 3\vec a - 2\vec b + \vec c\)
b) \(\vec n = 2\vec a + \vec b + 4\vec c\)
Trong không gian Oxyz cho vecto \(\vec a = (1; - 3;4)\).
a) Tìm y0 và z0 để cho vecto \(\vec b = (2;{y_0};{z_0})\) cùng phương với \(\vec a\)
b) Tìm tọa độ của vecto \(\vec c\) biết rằng \(\vec a\) và \(\vec c\) ngược hướng và \(|\overrightarrow {c|} = 2|\vec a|\)
Trong không gian Oxyz cho điểm M có tọa độ (x0; y0 ; z0). Tìm tọa độ hình chiếu vuông góc của điểm M trên các mặt phẳng tọa độ (Oxy), (Oyz), (Ozx).
Cho hai bộ ba điểm:
a) A = (1; 3; 1) , B = (0; 1; 2) , C = (0; 0; 1)
b) M = (1; 1; 1) , N = (-4; 3; 1) , P = (-9; 5; 1)
Hỏi bộ nào có ba điểm thẳng hàng?
Trong không gian Oxyz, hãy tìm trên mặt phẳng (Oxz) một điểm M cách đều ba điểm A(1; 1; 1), B(-1; 1; 0), C(3; 1; -1).
Cho hình tứ diện ABCD. Chứng minh rằng:
a) \(\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {BD} = \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {BC} \)
b) \(\overrightarrow {AB} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} + \frac{1}{2}\overrightarrow {AD} + \frac{1}{2}\overrightarrow {CD} + \overrightarrow {DB} \)
Cho hình tứ diện ABCD. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AC, BD, AD, BC. Chứng minh rằng:
a) \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {CD} = \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {CB} = 2\overrightarrow {MN} \)
b) \(\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {CD} = \overrightarrow {AC} - \overrightarrow {BD} = 2\overrightarrow {PQ} \)
Trong không gian cho ba vecto tùy ý \(\vec a,\vec b,\vec c\). Gọi \(\vec u = \vec a - 2\vec b,\vec v = 3\vec b - \vec c,{\rm{\vec w}} = 2\vec c - 3\vec a\).
Chứng tỏ rằng ba vecto \(\vec u,\vec v,{\rm{\vec w}}\) đồng phẳng.
Trong không gian Oxyz cho một vecto \(\vec a\) tùy ý khác vecto \(\vec 0\). Gọi \(\alpha ,\beta ,\gamma \) là ba góc tạo bởi ba vecto đơn vị \(\vec i,\vec j,\vec k\) trên ba trục Ox, Oy, Oz và vecto \(\vec a\). Chứng minh rằng: \({\cos ^2}\alpha + {\cos ^2}\beta + {\cos ^2}\gamma = 1\)
Cho hình tứ diện ABCD.
a) Chứng minh hệ thức: \(\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {CD} + \overrightarrow {AC} .\overrightarrow {DB} + \overrightarrow {AD} .\overrightarrow {BC} = 0\)
b) Từ hệ thức trên hãy suy ra định lí: "Nếu một hình tứ diện có hai cặp cạnh đối diện vuông góc với nhau thì cặp cạnh đối diện thứ ba cũng vuông góc với nhau".
Tính tích vô hướng của hai vecto \(\vec a,\vec b\) trong không gian với các tọa độ đã cho là:
a) \(\vec a = (3;0; - 6),\vec b = (2; - 4;c)\)
b) \(\vec a = (1; - 5;2),\vec b = (4;3; - 5)\)
c) \(\vec a = (0;\sqrt 2 ;\sqrt 3 ),\vec b = (1;\sqrt 3 ; - \sqrt 2 )\)
Tính khoảng cách giữa hai điểm A và B trong mỗi trường hợp sau:
a) A(4; -1; 1) , B(2; 1; 0)
b) A(2; 3; 4) , B(6; 0; 4)
Trong không gian Oxyz cho tam giác ABC có tọa độ các đỉnh là:
A(a; 0 ; 0), B(0; b; 0) , C(0; 0; c)
Chứng minh rằng tam giác ABC có ba góc nhọn.
Trong không gian Oxyz hãy lập phương trình mặt cầu trong các trường hợp sau:
a) Có tâm I(5; -3; 7) và có bán kính r = 2.
b) Có tâm là điểm C(4; -4; 2) và đi qua gốc tọa độ;
c) Đi qua điểm M(2;-1;-3) và có tâm C(3; -2; 1)
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho tam giác ABC có A(1;0;0), B(0; -2;3), C(1;1;1). Phương trình mặt phẳng (P) chứa A, B sao cho khoảng cách từ C tới (P) là 2/căn3
Câu trả lời của bạn
Lời giải:
Gọi vector pháp tuyến của \((P)\) là \((a,b,c)\)
Ta có \((-1,-2,3)=\overrightarrow {AB}\perp \overrightarrow{n_P}\Rightarrow -a-2b+3c=0\) $(1)$
Do mặt phẳng đi qua \(A\) nên nó có dạng:\(a(x-1)+by+cz=0\)
Khoảng cách từ \(C\mapsto (P)\) là : \(d=\frac{|b+c|}{\sqrt{a^2+b^2+c^2}}=\frac{2}{\sqrt{3}}\)
\(\Rightarrow 6bc=4a^2+b^2+c^2\) $(2)$
Từ \((1),(2)\Rightarrow 6bc=4(2b-3c)^2+b^2+c^2\Leftrightarrow 17b^2+37c^2-54bc=0\)
\(\Leftrightarrow (37c-17b)(c-b)=0\)
TH1: \(b=c\Rightarrow a=3c-2b=b\)
PTMP: \(b(x-1)+by+bz=0\Leftrightarrow x+y+z-1=0\)
TH2: \(c=\frac{17b}{37}\Rightarrow a=3c-2b=\frac{-23}{37}b\)
PTMP: \(-\frac{23}{37}b(x-1)+by+\frac{17}{37}bz=0\Leftrightarrow \frac{-23}{37}x+y+\frac{17}{37}z+\frac{23}{37}=0\)
Cho em/ mình hỏi trong không gian Oxyz, hình chiếu của điểm M(1,-3,-5) trên mặt phẳng (Oxy) có tọa độ là:
A. (1,-3,5) B. (1,-3,0)
C. (1,-3,1) D. (1,-3,2)
Câu trả lời của bạn
Đáp án:
b
b
Điểm trên mặt phẳng (Oxy) có tạo độ (x,y,0)
=> Hình chiếu của điểm M(1,-3,-5) lên mặt phẳng (Oxy) là H có tạo độ (1,-3,0)
Lời giải:
Nếu $M$ có tọa độ \((x,y,z)\) thì hình chiếu của $M$ lên các mặt phẳng \((Oxy); (Oyz); (Ozx)\) là: \((x,y,0); (0; y;z); (x,0,z)\)
Như vậy hình chiếu của $M(1; -3; -5)$ lên mặt phẳng \((Oxy)\) là \((1; -3; 0)\)
------------------
Còn để cm thì đơn giản. Mp \((Oxy)\) có phương trình là $z=0$ nên vecto pháp tuyến (d) là: \((0; 0;1)\) . Mà \(M(1; 3;-5)\in (d)\) nên:
\(d:\left\{\begin{matrix} x=1+0.t=1\\ y=-3+0.t=-3\\ z=-5+t\end{matrix}\right.\)
Vì hình chiếu $H$ vừa thuộc (d) vừa thuộc $(Oxy)$ nên \(x_H=1; y_H=-3; z_H=0\) (đáp án B)
Cho tứ diên đều ABCD có cạnh a. Lấy các điểm B';C' trên AB và AC sao cho AB' = a/2; AC’ = 2a/3. Tính khoảng cách từ B' đến mp(ACD).
Câu trả lời của bạn
Đáp án:
Lời giải:
Kẻ đường cao BH xuống mặt phẳng (ACD). Vì ABCD là tứ diện đều nên H là tâm của tam giác đều ACD
\(AH\cap CD=I\)
\(AI=\sqrt{AC^2-CI^2}=\sqrt{AC^2-(\frac{BC}{2})^2}=\frac{\sqrt{3}}{2}a\)
\(AH=\frac{2}{3}AI=\frac{\sqrt{3}}{3}a\)
\(BH=\sqrt{BA^2-AH^2}=\sqrt{a^2-\frac{a^2}{3}}=\frac{\sqrt{6}}{3}a\)
Vì \(AB'=\frac{a}{2}\Rightarrow BB'=\frac{a}{2}=\frac{1}{2}AB\). Theo định lý Talet:
\((B',(ACD))=\frac{1}{2}d(B,(ACD))=\frac{1}{2}BH=\frac{\sqrt{6}}{6}a\)
mọi người giúp mình với
Cho mặt cầu (S): x2 + y2 +z2 =16 và hai điểm A, B thuộc mặt cầu. Diện tích của tam giác OAB có giá trị lớn nhất là :
A. 1 (đvdt)
B. 2 (đvdt)
C. 8 (đvdt)
D. 16 (đvdt)
Câu trả lời của bạn
đáp án là A [1(dvdt)]
Giải:
Mặt cầu \((S)\) có bán kính là \(R=\sqrt{16}=4=OA=OB\)
Do đó diện tích tam giác \(OAB\) là:
\(S_{OAB}=\frac{OA.OB.\sin AOB}{2}\leq \frac{OA.OB}{2}=8(\text{đvdt})\)
Dấu bằng xảy ra khi \(\sin AOB=1\Leftrightarrow \angle AOB=90^0\)
Đáp án C.
Giải:
Mặt cầu (S) có bán kính là R=√16=4=OA=OB
Do đó diện tích tam giác OAB là:
SOAB=OA.OB.sinAOB2≤OA.OB2=8(đvdt)
Dấu bằng xảy ra khi sinAOB=1⇔∠AOB=900
Đáp án C.
Chúc bạn học tốt !
đáp án A
Cho tứ diện đều ABCD, cạnh a. Gọi O là trọng tâm của tam giác BCD , I là trung điểm của OA. Tính khoảng cách từ I đến các mặt của tứ diện
Câu trả lời của bạn
Lời giải:
Vì ABCD là tứ diện đều nên khoảng cách từ trọng tậm O đến các mặt bên là như nhau:
Lấy H là trung điểm của BC, Vì tam giác BCD đều nên
\(DH\perp BC\Rightarrow DH=\sqrt{BD^2-BH^2}=\sqrt{a^2-\frac{a^2}{4}}=\frac{\sqrt{3}}{2}a\)
\(\Rightarrow HO=\frac{1}{3}DH=\frac{\sqrt{3}}{6}a\)
\(AH=\sqrt{AB^2-BH^2}=\sqrt{a^2-\frac{a^2}{4}}=\frac{\sqrt{3}a}{2}\)
Do đó, \(AO=\sqrt{AH^2-HO^2}=\frac{\sqrt{6}a}{3}\)
\(\Rightarrow d(I,(BCD))=IO=\frac{AO}{2}=\frac{\sqrt{6}a}{6}\)
Kẻ \(OT\perp AH\Rightarrow d(O,(ABC))=OT=\sqrt{\frac{AO^2.HO^2}{AO^2+HO^2}}=\frac{\sqrt{6}a}{9}\)
\(\frac{d(I,(ABC))}{d(O,(ABC))}=\frac{AI}{IO}=\frac{1}{2}\Rightarrow d(I,(ABC))=\frac{\sqrt{6}a}{18}\)
Hay \(d(I,(ABC))=d(I,(ABD))=d(I,(ACD))=\frac{\sqrt{6}a}{18}\)
Lời giải:
Vì ABCD là tứ diện đều nên khoảng cách từ trọng tậm O đến các mặt bên là như nhau:
Lấy H là trung điểm của BC, Vì tam giác BCD đều nên
DH⊥BC⇒DH=√BD2−BH2=√a2−a24=√32a
⇒HO=13DH=√36a
AH=√AB2−BH2=√a2−a24=√3a2
Do đó, AO=√AH2−HO2=√6a3
⇒d(I,(BCD))=IO=AO
Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Biết tọa độ các đỉnh A (-3;2;1), C (4;2;0), B' (-2;1;1), D' (3;5;4). Tìm tọa độ điểm A' của hình hộp Câu trả lời của bạn (-3;3;3) Đáp án: (-3;4;5) (-3;4;5) Lời giải: Vì $A'B'C'D'$ là hình bình hành nên theo tính chất hình bình hành ta có: \(\overrightarrow{A'B'}+\overrightarrow{A'D'}=\overrightarrow{A'C'}\) Mà: \(\overrightarrow{A'C'}=\overrightarrow{AC}; \overrightarrow{A'D'}=\overrightarrow{AD}\) nên: \(\overrightarrow{A'B'}+\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{AC}\) \(\Leftrightarrow (-2-a,1-b,1-c)+(6,3,3)=(7,0,-1)\) \(\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} -2-a+6=7\\ 1-b+3=0\\ 1-c+3=-1\end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} a=-3\\ b=4\\ c=5\end{matrix}\right.\) Vậy tọa độ điểm A' là (-3,4,5)
Gọi tọa độ của điểm $A'$ là $(a,b,c)$
Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(1;2;1), B(2;-1;3). Tìm điểm M trên mp Oxyz sao cho MA2 - 2MB2 lớn nhất
A.\(M\left(\dfrac{3}{2};\dfrac{1}{2};0\right)\) B. \(M\left(\dfrac{1}{2};-\dfrac{3}{2};0\right)\) C. M(0;0;5) D. M(3;-4;0)
Câu trả lời của bạn
Đáp án:
d
d
Lời giải:
Chọn điểm $I$ sao cho \(\overrightarrow{IA}-2\overrightarrow{IB}=0\)
\(\Leftrightarrow (1-x_I, 2-y_I, 1-z_I)-2(2-x_I, -1-y_I, 3-z_I)=0\)
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} 1-x_I-2(2-x_I)=0\\ 2-y_I-2(-1-y_I)=0\\ 1-z_I-2(3-z_I)=0\end{matrix}\right.\Rightarrow I(3,-4, 5)\)
Có:
\(MA^2-2MB^2=(\overrightarrow {MI}+\overrightarrow{IA})^2-2(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IB})^2\)
\(=-MI^2+IA^2-2IB^2+2\overrightarrow{MI}(\overrightarrow{IA}-2\overrightarrow{IB})\)
\(=-MI^2+IA^2-2IB^2\)
Do đó để \(MA^2-2MB^2\) max thì \(MI^2\) min. Do đó $M$ là hình chiếu vuông góc của $I$ xuống mặt phẳng $Oxy$
Gọi d là đường thẳng đi qua $I$ và vuông góc với (Oxy)
Khi đó: \(d:\left\{\begin{matrix} x=3\\ y=-4\\ z=5+t\end{matrix}\right.\)
$M$ thuộc d và $(Oxy)$ thì ta có thể suy ra ngay đáp án D
Trong không gian oxyz, cho A(2;3;0), B(0;-;0) và đường thẳng d có phương trình
Điểm C(a;b;c) trên d sao c ho chu vi tam giác ABC nhỏ nhất. Tìm C
Câu trả lời của bạn
.
Viết phương trình mặt cầu có tâm O(0;0;0) và tiếp xúc với mặt cầu (T) có tâm I(3;-2;4), bán kính bằng 1
Câu trả lời của bạn
Ptmc: (x+0)2+(y+0)2+(z+0)2=12
<=> x2+y2+z2=1
user
v
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC có \(A(3; - 1;2);\,B(0;1;1);\,C( - 3;6;0).\) Tính khoảng cách từ trọng tâm tam giác ABC đến trung điểm cạnh AC.
A. d=12d=12
B. d=2√2d=22
C. d=5√2d=52
D. d=2d=2
Câu trả lời của bạn
Bài này chỉ là tìm khoảng cách giữa hai điểm, rất đơn giản:
Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}{x_G} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3} = 0\\{y_G} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3} = 2\\{z_G} = \frac{{{z_A} + {z_B} + {z_C}}}{3} = 1\end{array} \right.\)
Vậy tọa độ G là \(G(0;2;1).\)
Gọi M là trung điểm của AC ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{x_M} = \frac{{{x_A} + {x_C}}}{2} = 0\\{y_M} = \frac{{{y_A} + {y_C}}}{2} = \frac{5}{2}\\{z_M} = \frac{{{z_A} + {z_C}}}{2} = 1\end{array} \right.\)
Vậy tọa độ M là \(M\left( {0;\frac{5}{2};1} \right).\)
Vậy: \(MG = \sqrt {{{\left( {0 - 0} \right)}^2} + {{\left( {2 - \frac{5}{2}} \right)}^2} + {{\left( {1 - 1} \right)}^2}} = \frac{1}{2}.\)
trong khong gian voi he toa do do Oxyz, cho 3 diem A(1,-1,1), B2,1,-2), C0,0,1). hoi H(x,y,z) la truc tam cua tam giac ABC thi gia tri x+y+z la ket qua nao duoi day?
A. 1
B.1/3
C.2
D.3
Câu trả lời của bạn
Em tham khảo lời giải tại đây nhé! Chúc em học tốt.
https://dapanhay.com/cau-hoi-cho-ba-die-m-a-1-1-1-b-2-1-2-c-0-0-1-goi-h-x-y-z-la-truc-tam-tam-giac-abc-35513.html
Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , cho tam giác ABC có A(2;0;0) B(0;3;1) C(-3;6;4). Gọi M là điểm trên BC sao cho MC=2MB. Độ dài AM là
Câu trả lời của bạn
Gọi M(x;y;z) ta có: \(\overrightarrow {MC} = 2\overrightarrow {MB} \)
Suy ra: \(\left( { - 3 - x;6 - y;4 - z} \right) = 2\left( {x - 0;y - 3;z - 1} \right)\)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 3 - x = 2x\\6 - y = 2y - 6\\4 - z = 2z - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - 1\\y = 4\\z = 2\end{array} \right.\)
Vậy M(-1;4;2)
Từ đó tính được độ dài AM.
cho hai điểm A(1;1;1), B(1;3;-3). Tìm tọa độ điểm M nằm trên mặt phẳng (xOy) sao cho |\(\underset{MA}{\rightarrow} + \underset{MB}{\rightarrow}\)| nhỏ nhất
Câu trả lời của bạn
trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm M(3;-1;2) khoảng cách từ M đến gốc tọa độ O
Câu trả lời của bạn
\(\vec{OM} = \left( {3; - 1;2} \right) \Rightarrow \left| {\vec{OM}} \right| = \sqrt {{3^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}} = \sqrt {14} \)
trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm M(2016;-1;-2017) . Hình chiếu vuông góc của điểm M trên trục Oz có tọa độ?
Câu trả lời của bạn
trong không gian oxyz cho ba điểm A(2;0;trừ2) B(3;trừ1;trừ4) C(trừ2;2;0).Xác định tọa độ điểm D nằm trong mặt phẳng (oyz)có cao độ âm sao cho thể tích của khối tứ diện ABCD bằng 2 và khoảng cách từD đến mặt phẳng (oxy)bằng 1
Câu trả lời của bạn
Đặt D(a;b;c). Do D thuộc (oyz) nên a=0. D có cao độ âm và khoảng cách từ D đến (oxy) bằng 1 nên c=-1
=> D(0;b;-1).
thể tích Vabcd= 1/6*|[AB.AC].AD|. sau đó tìm được b.
trong không gian Oxyz , cho M (1,4,9) . Có bao nhiêu mặt phẳng đi qua M và cắt các trục toạ độ tại các điểm A,B,C (Khác O) sao cho OA=OB=2OC
A. 1
B. 2
C .3
D.4
Câu trả lời của bạn
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyzn cho hai điểm A (9;0;9) , B (12;-6;-3) và đường thẳng d: x/1 = y/1 = z-9/-1. Điểm M trên đường thẳng (d) sao cho MA + MB nhỏ nhất là:
A. (4;4;5) B. (2;2;7) C. (3;3;6) D. (1;1;8)
Câu trả lời của bạn
Mình đoán câu A :P
trng không gian voi71i hẹ trục tọa độ Oxyz viết phương trình đường thẳng qua A(1,2,-1),đồng thời cắt trục oy và song song mặt phẳng (P):2x-y-z+3=0
Câu trả lời của bạn
C1: viet (K) di qua A va chua oy
Viet (Q) di qua A va // voi (P)
dt can tim chinh la giao diem cua (Q) va (K)
C2: viet (K) di qua A va // voi (P), tim giao diem B =(K) va (P)
Dthang can tim la AB
Minh chi dua ra huong giai thoi nhe
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, viết phương trình mặt cầu đi qua 3 điểm A(1;2;-4), B(1;-3;1), C(2;2;3) và có tâm nằm trên mặt phẳng Oxy.
Câu trả lời của bạn
Gọi O là tâm mặt cầu O(a;b;c), do \(O\in Oxy\Rightarrow\) O(a;b;0)
OA = OB = OC \(\Rightarrow\left\{\begin{matrix} OA=OB\\ OA=OC \end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} (a-1)^2+(b-2)^2+16=(a-1)^2+(b+3)^2+1\\ (a-1)^2+(b-2)^2+16=(a-1)^2+(b-2)^2+9 \end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} a=-2\\ b=1 \end{matrix}\right.\Rightarrow O(-2;1;0)\)
\(\Rightarrow R^2=OA^2=26\)
\(\Rightarrow\) Phương trình mặt cầu là (x + 2)2 + (y-1)2 + z2 = 26
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *