CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 1 CHUYÊN ĐỀ 22 MỤC LỤC Phần A. CÂU HỎI .......................................................................................................................................................... 2 Dạng 1. Xác định VTPT ................................................................................................................................................. 2 Dạng 2. Xác định phương trình mặt phẳng ................................................................................................................. 3 Dạng 2.1 Xác định phương trình mặt phẳng cơ bản ..................................................................................................... 3 Dạng 2.2 Xác định phương trình mặt phẳng khi biết yếu tố vuông góc ....................................................................... 4 Dạng 2.3 Xác định phương trình mặt phẳng khi biết yếu tố song song ....................................................................... 7 Dạng 2.4 Xác định phương trình mặt phẳng đoạn chắn ............................................................................................... 8 Dạng 3. Một số bài toán liên quan điểm với mặt phẳng ........................................................................................... 10 Dạng 3.1 Điểm thuộc mặt phẳng ................................................................................................................................ 10 Dạng 3.2 Phương trình mặt phẳng qua 3 điểm ........................................................................................................... 11 Dạng 3.3 Khoảng cách từ điểm đến mặt .................................................................................................................... 11 Dạng 3.4 Cực trị ......................................................................................................................................................... 13 Dạng 4. Một số bài toán liên quan giữa mặt phẳng – mặt cầu ................................................................................. 16 Dạng 4.1 Viết phương trình mặt cầu .......................................................................................................................... 16 Dạng 4.2 Vị trí tương đối, giao tuyến ......................................................................................................................... 17 Dạng 4.3 Cực trị ......................................................................................................................................................... 20 Dạng 5. Một số bài toán liên quan giữa mặt phẳng – mặt phẳng ............................................................................ 21 Dạng 5.1 Vị trí tương đối, khoảng cách, giao tuyến................................................................................................... 21 Dạng 5.2 Góc của 2 mặt phẳng .................................................................................................................................. 23 Dạng 6. Một số bài toán liên khác quan điểm – mặt phẳng – mặt cầu .................................................................... 24 Phần B. LỜI GIẢI THAM KHẢO ............................................................................................................................. 26 Dạng 1. Xác định VTPT ............................................................................................................................................... 26 Dạng 2. Xác định phương trình mặt phẳng ............................................................................................................... 27 Dạng 2.1 Xác định phương trình mặt phẳng cơ bản ................................................................................................... 27 Dạng 2.2 Xác định phương trình mặt phẳng khi biết yếu tố vuông góc ..................................................................... 27 Dạng 2.3 Xác định phương trình mặt phẳng khi biết yếu tố song song ..................................................................... 31 Dạng 2.4 Xác định phương trình mặt phẳng đoạn chắn ............................................................................................. 33 Dạng 3. Một số bài toán liên quan điểm với mặt phẳng ........................................................................................... 36 Dạng 3.1 Điểm thuộc mặt phẳng ................................................................................................................................ 36 Dạng 3.2 Phương trình mặt phẳng qua 3 điểm ........................................................................................................... 37 Dạng 3.3 Khoảng cách từ điểm đến mặt .................................................................................................................... 38 Dạng 3.4 Cực trị ......................................................................................................................................................... 39 Dạng 4. Một số bài toán liên quan giữa mặt phẳng – mặt cầu ................................................................................. 47 PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG VÀ MỘT SỐ BÀI TOÁN LIÊN QUAN CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 2 Dạng 4.1 Viết phương trình mặt cầu .......................................................................................................................... 47 Dạng 4.2 Vị trí tương đối, giao tuyến ......................................................................................................................... 48 Dạng 4.3 Cực trị ......................................................................................................................................................... 52 Dạng 5. Một số bài toán liên quan giữa mặt phẳng – mặt phẳng ............................................................................ 57 Dạng 5.1 Vị trí tương đối, khoảng cách, giao tuyến................................................................................................... 57 Dạng 5.2 Góc của 2 mặt phẳng .................................................................................................................................. 59 Dạng 6. Một số bài toán liên khác quan điểm – mặt phẳng – mặt cầu .................................................................... 61 Phần A. CÂU HỎI Dạng 1. Xác định VTPT Câu 1. [ĐỀ MINH HỌA BGD&ĐT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng : 3 2 0 P x z . Vectơ nào dưới đây là một vectơ pháp tuyến của P ? A. 2 3;0; 1 n B. 1 3; 1;2 n C. 3 3; 1;0 n D. 4 1;0; 1 n Câu 2. [Mã đề 104 BGD&ĐT NĂM 2018] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng : 2 3 1 0 P x y z có một vectơ pháp tuyến là: A. 3 2;1;3 n B. 2 1;3;2 n C. 4 1;3;2 n D. 1 3;1;2 n Câu 3. [Mã đề 101 - BGD - 2019] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng [ ] : 2 3 1 0. P x y z Vectơ nào dưới đây là một vectơ pháp tuyến của [ ] P ? A. 3 1;2; 1 . n B. 4 1;2;3 . n C. 1 1;3; 1 . n D. 2 2;3; 1 . n Câu 4. [MĐ 103 BGD&ĐT NĂM 2017-2018] Trong không giam , Oxyz mặt phẳng : 2 3 1 0 P x y z có một vectơ pháp tuyến là A. 1 2;3; 1 n B. 3 1;3;2 n C. 4 2;3;1 n D. 2 1;3;2 n Câu 5. [Mã 102 - BGD - 2019] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng : 2 3 1 0 P x y z . Vectơ nào dưới đây là một vectơ pháp tuyến của P ? A. 3 2;3;1 n . B. 1 2; 1; 3 n . C. 4 2;1;3 n . D. 2 2; 1;3 n . Câu 6. [Mã 103 - BGD - 2019] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng : 2 3 2 0 P x y z . Véctơ nào sau đây là một véctơ pháp tuyến của P A. 1 2; 3;1 n . B. 4 2;1; 2 n . C. 3 3;1; 2 n . D. 2 2; 3; 2 n . Câu 7. [Mã đề 104 - BGD - 2019] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng : 4 3 1 0 P x y z . Véctơ nào sau đây là một véctơ pháp tuyến của P A. 4 3;1; 1 n . B. 3 4;3;1 n . C. 2 4; 1;1 n . D. 1 4;3; 1 n . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 3 Câu 8. [Mã đề 102 BGD&ĐT NĂM 2018] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng :3 2 4 0 P x y z có một vectơ pháp tuyến là A. 2 3;2;1 n B. 1 1;2;3 n C. 3 1;2;3 n D. 4 1;2; 3 n Câu 9. [Mã đề 101 BGD&ĐT NĂM 2018] Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng : 2 3 5 0 P x y z có một véc tơ pháp tuyến là A. 3 1 ;2;3 n B. 4 1;2; 3 n C. 2 1;2;3 n D. 1 3;2;1 n Câu 10. [MÃ ĐỀ 123 BGD&DT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Ox y z , vectơ nào dưới đây là một véctơ pháp tuyến của mặt phẳng O xy ? A. 1 ; 0 ; 0 i B. 1 ; 1 ; 1 m C. 0 ; 1 ; 0 j D. 0 ; 0 ; 1 k Câu 11. [KTNL GV THPT LÝ THÁI TỔ NĂM 2018-2019] Cho mặt phẳng : 2 3 4 1 0 x y z . Khi đó, một véc tơ pháp tuyến của A. 2;3; 4 n . B. 2; 3;4 n . C. 2;3;4 n . D. 2;3;1 n . Câu 12. [ĐỀ THI THỬ VTED 03 NĂM HỌC 2018 - 2019] Trong không gianOxyz , cho mặt phẳng : 3 – 2 0 P x z . Vectơ nào dưới đây là một vectơ pháp tuyến của P ? A. 4 [ 1;0; 1] n B. 1 [3; 1;2] n C. 3 [3; 1;0] n D. 2 [3;0; 1] n Câu 13. Trong không gian Oxyz , véctơ nào dưới đây có giá vuông góc với mặt phẳng : 2 3 1 0? x y A. 2; 3;1 a B. 2;1; 3 b C. 2; 3; 0 c D. 3; 2; 0 d Câu 14. [THPT NGHĨA HƯNG NĐ- GK2 - 2018 - 2019] Trong không gian Oxyz , một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng 1 2 1 3 x y z là A. [3;6; 2] n B. [2; 1 ;3] n C. [ 3; 6; 2] n D. [ 2; 1;3] n Câu 15. [THPT BA ĐÌNH NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong mặt phẳng tọa độ Oxyz , cho phương trình tổng quát của mặt phẳng : 2 6 8 1 0 P x y z . Một véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng P có tọa độ là: A. 1; 3; 4 B. 1; 3; 4 C. 1; 3; 4 D. 1; 3; 4 Câu 16. [CHUYÊN KHTN NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , vectơ nào dưới đây là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng : 2 3 1 0 P y z ? A. 4 2;0; 3 u . B. 2 0;2; 3 u . C. 1 2; 3;1 u . D. 3 2; 3;0 u . Câu 17. [THPT LƯƠNG THẾ VINH HÀ NỘI NĂM 2018-2019 LẦN 1] Cho mặt phẳng :3 2 0 P x y . Véc tơ nào trong các véctơ dưới đây là một véctơ pháp tuyến của mặt phẳng P ? A. 3; 1;2 . B. 1;0; 1 . C. 3;0; 1 . D. 3; 1;0 . Dạng 2. Xác định phương trình mặt phẳng Dạng 2.1 Xác định phương trình mặt phẳng cơ bản CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 4 Câu 18. [ĐỀ THAM KHẢO BGD&ĐT NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng Oxz có phương trình là: A. 0 x B. 0 z C. 0 x y z D. 0 y Câu 19. [MÃ ĐỀ 110 BGD&ĐT NĂM 2017] Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz , phương trình nào dưới đây là phương trình của mặt phẳng Oyz ? A. 0 y B. 0 x C. 0 y z D. 0 z Câu 20. [SỞ GD&ĐT THANH HÓA NĂM 2018 - 2019] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng Oyz có phương trình là A. 0 z . B. 0 x y z . C. 0 x . D. 0 y . Câu 21. [CHUYÊN HƯNG YÊN NĂM 2018-2019 LẦN 03] Trong không gian với hệ tọa độ , Oxyz phương trình nào sau đây là phương trình của mặt phẳng Ozx ? A. 0. x B. 1 0. y C. 0. y D. 0. z Dạng 2.2 Xác định phương trình mặt phẳng khi biết yếu tố vuông góc Câu 22. [MĐ 104 BGD&DT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , phương trình nào dưới đây là phương trình mặt phẳng đi qua điểm 1;2; 3 M và có một vectơ pháp tuyến 1; 2;3 n . A. 2 3 12 0 x y z B. 2 3 6 0 x y z C. 2 3 12 0 x y z D. 2 3 6 0 x y z Câu 23. [ĐỀ MINH HỌA GBD&ĐT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm 0;1;1 A ] và 1;2;3 B . Viết phương trình của mặt phẳng P đi qua A và vuông góc với đường thẳng AB . A. 2 3 0 x y z B. 2 6 0 x y z C. 3 4 7 0 x y z D. 3 4 26 0 x y z Câu 24. [Mã đề 104 - BGD - 2019] Trong không gian Oxyz, cho hai điểm 4;0;1 A và 2;2;3 . B Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có phương trình là A. 3 0. x y z B. 3 6 0. x y z C. 2 6 0. x y z D. 6 2 2 1 0. x y z Câu 25. [Mã 102 - BGD - 2019] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm 1;2;0 A và 3;0;2 B . Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có phương trình là A. 3 0 x y z . B. 2 2 0 x y z . C. 2 4 0 x y z . D. 2 2 0 x y z . Câu 26. [Mã đề 104 BGD&ĐT NĂM 2018] Trong không gian , Oxyz Cho hai điểm 5; 4;2 A và 1;2;4 . B Mặt phẳng đi qua A và vuông góc với đường thẳng AB có phương trình là A. 2 3 20 0 x y z B. 3 3 25 0 x y z C. 2 3 8 0 x y z D. 3 3 13 0 x y z Câu 27. [MÃ ĐỀ 110 BGD&ĐT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai điểm 4;0;1 A và 2;2;3 B . Phương trình nào dưới đây là phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB ? A. 3 6 0 x y z B. 3 0 x y z C. 6 2 2 1 0 x y z D. 3 1 0 x y z Câu 28. [Mã đề 101 - BGD - 2019] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm 1;3;0 A và 5;1; 1 B . Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có phương trình là: A. 2 3 0 x y z . B. 3 2 14 0 x y z . C. 2 5 0 x y z . D. 2 5 0 x y z . Câu 29. [Mã 103 - BGD - 2019] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm [2;1;2] A và [6;5; 4] B . Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có phương trình là CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 5 A. 2 2 3 17 0 x y z . B. 4 3 26 0 x y z . C. 2 2 3 17 0 x y z . D. 2 2 3 11 0 x y z . Câu 30. [ĐỀ THAM KHẢO BGD & ĐT 2018] Trong không gian , Oxyz cho hai điểm 1 ;2;1 A và 2;1 ;0 . B Mặt phẳng qua A và vuông góc với AB có phương trình là A. 3 5 0 x y z B. 3 6 0 x y z C. 3 6 0 x y z D. 3 6 0 x y z Câu 31. [MĐ 103 BGD&ĐT NĂM 2017-2018] Trong không gian Oxyz , cho ba điểm 1;1;1 A , 2;1;0 B 1; 1;2 C . Mặt phẳng đi qua A và vuông góc với đường thẳng BC có phương trình là A. 3 2 1 0 x z B. 2 2 1 0 x y z C. 2 2 1 0 x y z D. 3 2 1 0 x z Câu 32. [THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG NAM ĐỊNH NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho 2 điểm [5; 4;2] A và B[1; 2; 4] . Mặt phẳng đi qua A và vuông góc với đường thẳng AB là? A. 3 3 25 0 x y z B. 2 3 8 0 x y z C. 3 3 13 0 x y z D. 2 3 20 0 x y z Câu 33. [THPT CHUYÊN ĐẠI HỌC VINH NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng P đi qua điểm 3; 1;4 M đồng thời vuông góc với giá của vectơ 1; 1;2 a có phương trình là A. 3 4 12 0 x y z . B. 3 4 12 0 x y z . C. 2 12 0 x y z . D. 2 12 0 x y z . Câu 34. [CHUYÊN THÁI BÌNH NĂM 2018-2019 LẦN 03] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm 1;3; 4 A và 1;2;2 B . Viết phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB . A. : 4 2 12 7 0 x y z . B. : 4 2 12 17 0 x y z . C. : 4 2 12 17 0 x y z . D. : 4 2 12 7 0 x y z . Câu 35. [THPT AN LÃO HẢI PHÒNG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian hệ tọa độ Oxyz , cho 1;2; 1 A ; 1;0;1 B và mặt phẳng : 2 1 0 P x y z . Viết phương trình mặt phẳng Q qua , A B và vuông góc với P A. :2 3 0 Q x y B. : 0 Q x z C. : 0 Q x y z D. :3 0 Q x y z Câu 36. [THPT GIA LỘC HẢI DƯƠNG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm 2;4;1 1;1;3 A ,B và mặt phẳng : 3 2 5 0 P x y z . Lập phương trình mặt phẳng Q đi qua hai điểm A , B và vuông góc với mặt phẳng P . A. 2 3 11 0 y z . B. 2 3 11 0 x y . C. 3 2 5 0 x y z . D. 3 2 11 0 y z . Câu 37. [CHUYÊN KHTN NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm 1 ; 1 ;2 A và 3;3;0 B . Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có phương trình là A. 2 0 x y z . B. 2 0 x y z . C. 2 3 0 x y z . D. 2 3 0 x y z . Câu 38. [THPT LƯƠNG THẾ VINH HÀ NỘI NĂM 2018-2019 LẦN 1] Cho ba điểm 2;1; 1 , 1;0;4 , 0; 2; 1 A B C . Phương trình mặt phẳng đi qua A và vuông góc với BC là A. 2 5 5 0 x y z . B. 2 5 5 0 x y z . C. 2 5 0 x y . D. 2 5 5 0 x y z . Câu 39. [SỞ GD&ĐT BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm 1;1;2 A và 2;0;1 B . Mặt phẳng đi qua A và vuông góc với AB có phương trình là A. 0 x y z . B. 2 0 x y z . C. 4 0 x y z . D. 2 0 x y z . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 6 Câu 40. [THPT CHUYÊN SƠN LA NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng P đi qua hai điểm 0;1;0 A , 2;3;1 B và vuông góc với mặt phẳng : 2 0 Q x y z có phương trình là A. 4 3 2 3 0 x y z . B. 4 3 2 3 0 x y z . C. 2 3 1 0 x y z . D. 4 2 1 0 x y z . Câu 41. Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng :2 2 1 0 P x y z và hai điểm 1;0; 2 , 1; 1;3 A B . Mặt phẳng Q đi qua hai điểm , A B và vuông góc với mặt phẳng P có phương trình là A. 3 14 4 5 0 x y z . B. 2 2 2 0 x y z . C. 2 2 2 0 x y z . D. 3 14 4 5 0 x y z . Câu 42. [KTNL GV THPT LÝ THÁI TỔ NĂM 2018-2019] Cho hai mặt phẳng : 3 2 2 7 0 , : 5 4 3 1 0 x y z x y z . Phương trình mặt phẳng đi qua gốc tọa độ O đồng thời vuông góc với cả và là: A. 2 2 0 . x y z B. 2 2 0 . x y z C. 2 2 0 . x y z D. 2 2 1 0 . x y z Câu 43. [THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG NAM ĐỊNH NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ tọa độOxyz , cho điểm 2;4;1 ; 1;1;3 A B và mặt phẳng : 3 2 5 0 P x y z . Một mặt phẳng Q đi qua hai điểm , A B và vuông góc với mặt phẳng P có dạng 11 0 ax by cz . Khẳng định nào sau đây là đúng? A. 5 a b c . B. 15 a b c . C. 5 a b c . D. 15 a b c . Câu 44. [THPT YÊN PHONG SỐ 1 BẮC NINH NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho 1; 1;2 ; 2;1;1 A B và mặt phẳng : 1 0 P x y z . Mặt phẳng Q chứa , A B và vuông góc với mặt phẳng P . Mặt phẳng Q có phương trình là: A. 3 2 3 0 x y z . B. 2 0 x y z . C. 0 x y . D. 3 2 3 0 x y z . Câu 45. [THPT CHUYÊN ĐẠI HỌC VINH NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian , Oxyz cho hai mặt phẳng : 3 2 1 0, P x y z : 2 0 Q x z . Mặt phẳng vuông góc với cả P và Q đồng thời cắt trục O x tại điểm có hoành độ bằng 3. Phương trình của mp là A. 3 0 x y z B. 3 0 x y z C. 2 6 0 x z D. 2 6 0 x z Câu 46. [CHUYÊN LAM SƠN THANH HÓA LẦN 2 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai mặt phẳng : 3 2 2 7 0 x y z và : 5 4 3 1 0 x y z . Phương trình mặt phẳng đi qua O đồng thời vuông góc với cả và có phương trình là A. 2 2 1 0 x y z . B. 2 2 0 x y z . C. 2 2 0 x y z . D. 2 2 0 x y z . Câu 47. [ĐỀ HỌC SINH GIỎI TỈNH BẮC NINH NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng : 1 0 P x y z và hai điểm 1; 1;2 ; 2;1;1 A B . Mặt phẳng Q chứa , A B và vuông góc với mặt phẳng P , mặt phẳng Q có phương trình là: A. 3 2 3 0 x y z . B. 2 0 x y z . C. 3 2 3 0 x y z . D. 0 x y . Câu 48. [ĐỀ THI CÔNG BẰNG KHTN LẦN 02 NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , phương trình mặt phẳng đi qua hai điểm 0;1;0 , 2;0;1 A B và vuông góc với mặt phẳng : 1 0 P x y là: CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 7 A. 3 1 0 x y z . B. 2 2 5 2 0 x y z . C. 2 6 2 0 x y z . D. 1 0 x y z . Câu 49. [CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐIỆN BIÊN NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho H 2;1;1 . Gọi [P] là mặt phẳng đi qua H và cắt các trục tọa độ tại A; B; C sao cho H là trực tâm tam giác ABC. Phương trình mặt phẳng [P] là: A. 2x y z 6 0. B. x 2y z 6 0. C. x 2y 2z 6 0. D. 2x y z 6 0. Dạng 2.3 Xác định phương trình mặt phẳng khi biết yếu tố song song Câu 50. [MĐ 105 BGD&ĐT NĂM 2017] Trong không gian với hệ toạ độ Ox y z , cho điểm 3 ; 1 ; 2 M và mặt phẳng : 3 2 4 0 x y z . Phương trình nào dưới đây là phương trình mặt phẳng đi qua M và song song với ? A. 3 2 6 0 x y z B. 3 2 6 0 x y z C. 3 2 6 0 x y z D. 3 2 1 4 0 x y z Câu 51. [Mã đề 101 BGD&ĐT NĂM 2018] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng đi qua điểm 2; 1;2 A và song song với mặt phẳng : 2 3 2 0 P x y z có phương trình là A. 2 3 11 0 x y z B. 2 3 11 0 x y z C. 2 3 11 0 x y z D. 2 3 9 0 x y z Câu 52. [THPT NGÔ SĨ LIÊN BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho ba điểm [ 2;0;0] A , [0;0;7] B và [0;3;0] C . Phương trình mặt phẳng [ ] ABC là A. 1 2 7 3 x y z B. 0 2 3 7 x y z C. 1 2 3 7 x y z D. 1 0 2 3 7 x y z Câu 53. Mặt phẳng P đi qua 3;0;0 , 0;0;4 A B và song song trục Oy có phương trình A. 4 3 12 0 x z B. 3 4 12 0 x z C. 4 3 12 0 x z D. 4 3 0 x z Câu 54. [THPT CẨM GIÀNG 2 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ trục , Oxyz mặt phẳng đi qua điểm 1;3; 2 A và song song với mặt phẳng : 2 3 4 0 P x y z là: A. 2 3 7 0 x y z . B. 2 3 7 0 x y z . C. 2 3 7 0 x y z . D. 2 3 7 0 x y z . Câu 55. [CHUYÊN BẮC NINH NĂM 2018-2019 LẦN 03] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng chứa hai điểm 1;0;1 A , 1;2;2 B và song song với trục Ox có phương trình là A. 2 2 0 y z . B. 2 3 0 x z . C. 2 1 0 y z . D. 0 x y z . Câu 56. [CHUYÊN HÙNG VƯƠNG GIA LAI NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho điểm [1; 1; 1] A . Phương trình mặt phẳng [ ] P đi qua A và chứa trục Ox là: A. 0. x y B. 0 x z . C. 0. y z D. 0. y z Câu 57. [CHUYEN PHAN BỘI CHÂU NGHỆ AN NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng : 2 2 3 0 Q x y z , mặt phẳng P không qua O , song song mặt phẳng Q và ; 1 d P Q . Phương trình mặt phẳng P là A. 2 2 1 0 x y z . B. 2 2 0 x y z . C. 2 2 6 0 x y z . D. 2 2 3 0 x y z . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 8 Câu 58. [ĐỀ 04 VTED NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng qua điểm 1;1;2 A và song song với mặt phẳng : 2 2 1 0 x y z có phương trình là A. 2 2 2 0 x y z B. 2 2 0 x y z C. 2 2 6 0 x y z D. : 2 2 2 0 x y z Câu 59. [THPT QUANG TRUNG ĐỐNG ĐA HÀ NỘI NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng : 2 2 5 0 P x y z . Viết phương trình mặt phẳng Q song song với mặt phẳng P , cách P một khoảng bằng 3 và cắt trục Ox tại điểm có hoành độ dương. A. : 2 2 4 0 Q x y z . B. : 2 2 14 0 Q x y z . C. : 2 2 19 0 Q x y z . D. : 2 2 8 0 Q x y z . Câu 60. [CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng Q : 2 2 3 0 x y z , mặt phẳng P không qua O , song song với mặt phẳng Q và , 1 d P Q . Phương trình mặt phẳng P là A. 2 2 1 0 x y z B. 2 2 0 x y z C. 2 2 6 0 x y z D. 2 2 3 0 x y z Câu 61. [CHUYÊN NGUYỄN TRÃI HẢI DƯƠNG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Mặt phẳng P đi qua 3;0;0 , 0;0;4 A B và song song với trục Oy có phương trình là A. 4 3 12 0 x z . B. 3 4 12 0 x z . C. 4 3 12 0 x z . D. 4 3 0 x z . Câu 62. [CHUYÊN NGUYỄN TRÃI HẢI DƯƠNG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho 2;0;0 A , 0;4;0 B , 0;0;6 C , 2;4;6 D . Gọi P là mặt phẳng song song với mp ABC , P cách đều D và mặt phẳng ABC . Phương trình của P là A. 6 3 2 24 0 x y z . B. 6 3 2 12 0 x y z . C. 6 3 2 0 x y z . D. 6 3 2 36 0 x y z . Câu 63. [CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU NGHỆ AN LẦN 1 NĂM 2018-2019] Trong không gian hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng : 2 2 3 0 Q x y z và mặt phẳng P không qua O , song song mặt phẳng Q và ; 1. d P Q Phương trình mặt phẳng P là A. 2 2 3 0 x y z . B. 2 2 0 x y z . C. 2 2 1 0 x y z . D. 2 2 6 0 x y z . Dạng 2.4 Xác định phương trình mặt phẳng đoạn chắn Câu 64. [ĐỀ THAM KHẢO BGD & ĐT 2018] Trong không gian Oxyz , cho ba điểm 2;0;0 M , 0; 1 ;0 N , 0;0;2 P . Mặt phẳng MNP có phương trình là: A. 1 2 1 2 x y z . B. 1 2 1 2 x y z . C. 1 2 1 2 x y z D. 0 2 1 2 x y z . Câu 65. [ĐỀ THI THỬ VTED 02 NĂM HỌC 2018 - 2019] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng qua ba điểm 1;0;0 A , 0;2;0 B , 0;0; 3 C có phương trình là A. 1 1 2 3 x y z . B. 1 1 2 3 x y z . C. 1 1 2 3 x y z . D. 1 1 2 3 x y z . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 9 Câu 66. [CHUYÊN THÁI BÌNH NĂM 2018-2019 LẦN 03] Trong không gian Oxyz , cho điểm 1;2;3 M . Gọi , , A B C lần lượt là hình chiếu vuông góc của điểm M lên các trục , , Ox Oy Oz . Viết phương trình mặt phẳng ABC . A. 1 1 2 3 x y z . B. 1 1 2 3 x y z . C. 0 1 2 3 x y z . D. 1 1 2 3 x y z . Câu 67. [ĐỀ THI CÔNG BẰNG KHTN LẦN 02 NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm 3;0;0 A ; 0;4;0 B và 0;0; 2 C là. A. 4 3 6 12 0 x y z . B. 4 3 6 12 0 x y z . C. 4 3 6 12 0 x y z . D. 4 3 6 12 0 x y z . Câu 68. [THPT GANG THÉP THÁI NGUYÊN NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , mặt phẳng qua các điểm 1;0;0 A , 0;3;0 B , 0;0;5 C có phương trình là A. 15 5 3 15 0. x y z B. 1 0. 1 3 5 x y z C. 3 5 1. x y z D. 1. 1 3 5 x y z Câu 69. [THPT CHUYÊN SƠN LA NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm 1;0;0 A , 0; 2;0 B và 0;0;3 C là A. 1 1 2 3 x y z . B. 1 1 2 3 x y z . C. 0 1 2 3 x y z . D. 1 1 2 3 x y z . Câu 70. [THPT AN LÃO HẢI PHÒNG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , viết phương trình mặt phẳng P đi qua 1;1;1 A và 0;2;2 B đồng thời cắt các tia Ox , Oy lần lượt tại hai điểm , M N [ không trùng với gốc tọa độ O ] sao cho 2 OM ON A. :3 2 6 0 P x y z B. : 2 3 4 0 P x y z C. : 2 4 0 P x y z D. : 2 2 0 P x y z Câu 71. [THCS - THPT NGUYỄN KHUYẾN NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , nếu ba điểm , , A B C lần lượt là hình chiếu vuông góc của điểm 1;2;3 M lên các trục tọa độ thì phương trình mặt phẳng ABC là A. 1 2 3 1 x y z . B. 1 1 2 3 x y z . C. 1 2 3 0 x y z . D. 0 1 2 3 x y z . Câu 72. [TRƯỜNG THPT HOÀNG HOA THÁM HƯNG YÊN NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm 2;0;0 A , 0; 1;0 B , 0;0; 3 C . Viết phương trình mặt phẳng ABC . A. 3 6 2 6 0 x y z . B. 3 6 2 6 0 x y z . C. 3 6 2 6 0 x y z . D. 3 6 2 6 0 x y z . Câu 73. [CHUYÊN TRẦN PHÚ HẢI PHÒNG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian , Oxyz cho điểm [8; 2;4] M . Gọi , B, C A lần lượt là hình chiếu của M trên các trục , , Ox Oy Oz . Phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm , A B và C là A. 4 2 8 0 x y z B. 4 2 18 0 x y z C. 4 2 8 0 x y z D. 4 2 8 0 x y z CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 10 Câu 74. [CHUYÊN HẠ LONG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Viết phương trình mặt phẳng đi qua 2;1; 3 M , biết cắt trục , , Ox Oy Oz lần lượt tại , , A B C sao cho tam giác ABC nhận M làm trực tâm A. 2 5 6 0. x y z B. 2 6 23 0. x y z C. 2 3 14 0. x y z D. 3 4 3 1 0. x y z Câu 75. [ĐỀ GK2 VIỆT ĐỨC HÀ NỘI NĂM 2018-2019] Trong hệ trục tọa độ Oxyz, cho điểm 2;1;1 H . Gọi các điểm , , A B C lần lượt ở trên các trục tọa độ , , Ox Oy Oz sao cho H là trực tâm của tam giác ABC . Khi đó hoành độ điểm A là: A. 3 . B. 5 . C. 3. D. 5 Câu 76. Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng đi qua điểm 1;2;3 M và cắt các trục , Ox , Oy Oz lần lượt tại , A , B C [khác gốc tọa độ O ] sao cho M là trực tâm tam giác ABC . Mặt phẳng có phương trình dạng 14 0 ax by cz . Tính tổng T a b c . A. 8 . B. 14 . C. 6 T . D. 11. Câu 77. [THPT GIA LỘC HẢI DƯƠNG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Mặt phẳng P đi qua điểm 1;1;1 M cắt các tia Ox , Oy , Oz lần lượt tại ;0;0 A a , 0; ;0 B b , 0;0; C c sao cho thể tích khối tứ diện OABC nhỏ nhất. Khi đó 2 3 a b c bằng A. 12 . B. 21 . C. 15 . D. 18 . Câu 78. [THPT LƯƠNG THẾ VINH HÀ NỘI NĂM 2018-2019 LẦN 1] Cho điểm 1;2;5 M . Mặt phẳng P đi qua điểm M cắt các trục tọa độ , , Ox Oy Oz tại , A , B C sao cho M là trực tâm tam giác ABC . Phương trình mặt phẳng P là A. 8 0 x y z . B. 2 5 30 0 x y z . C. 0 5 2 1 x y z . D. 1 5 2 1 x y z . Câu 79. Trong không gian Oxyz , cho hai mặt phẳng : 4 2 6 0 P x y z , : 2 4 6 0 Q x y z . Mặt phẳng chứa giao tuyến của , P Q và cắt các trục tọa độ tại các điểm , , A B C sao cho hình chóp . O ABC là hình chóp đều. Phương trình mặt phẳng là A. 6 0 x y z . B. 6 0 x y z . C. 3 0 x y z . D. 6 0 x y z . Câu 80. [CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐIỆN BIÊN NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng P đi qua điểm 9;1;1 M cắt các tia , , Ox Oy Oz tại , , A B C [ , , A B C không trùng với gốc tọa độ ]. Thể tích tứ diện OABC đạt giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu? A. 81 2 . B. 243 2 . C. 81 6 . D. 243. Dạng 3. Một số bài toán liên quan điểm với mặt phẳng Dạng 3.1 Điểm thuộc mặt phẳng Câu 81. [MĐ 105 BGD&ĐT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Ox y z , cho mặt phẳng : 6 0 x y z . Điểm nào dưới đây không thuộc ? A. 3 ; 3 ; 0 Q B. 2 ; 2 ; 2 N C. 1 ; 2 ; 3 P D. 1 ; 1 ; 1 M CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 11 Câu 82. [MÃ ĐỀ 123 BGD&DT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Ox y z , cho mặt phẳng : 2 5 0 . P x y z Điểm nào dưới đây thuộc P ? A. 0 ; 0 ; 5 P B. 1 ; 1 ; 6 M C. 2 ; 1 ; 5 Q D. 5 ; 0 ; 0 N Câu 83. [ĐỀ THI THỬ VTED 02 NĂM HỌC 2018 - 2019] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng : 3 0 P x y z đi qua điểm nào dưới đây? A. 1; 1 ; 1 M B. 1;1;1 N C. 3;0;0 P D. 0;0; 3 Q Câu 84. [THPT CẨM GIÀNG 2 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng :2 3 0 P x y z . Điểm nào trong các phương án dưới đây thuộc mặt phẳng P A. 2;1;0 M . B. 2; 1;0 M . C. 1; 1;6 M . D. 1; 1;2 M . Câu 85. [CHUYÊN BẮC NINH NĂM 2018-2019 LẦN 03] Trong không gian Oxyz , điểm nào dưới đây nằm trên mặt phẳng : 2 2 0 P x y z . A. 1; 2;2 Q . B. 2; 1; 1 P . C. 1;1; 1 M . D. 1; 1; 1 N . Dạng 3.2 Phương trình mặt phẳng qua 3 điểm Câu 86. [THCS - THPT NGUYỄN KHUYẾN NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , gọi M , N , P lần lượt là hình chiếu vuông góc của 2; 3;1 A lên các mặt phẳng tọa độ. Phương trình mặt phẳng MNP là A. 1 2 3 1 x y z . B. 3 2 6 6 x y z . C. 0 2 3 1 x y z . D. 3 2 6 12 0 x y z . Câu 87. [CHUYÊN KHTN NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho các điểm 1;2;1 , 2; 1;4 A B và 1;1;4 C . Đường thẳng nào dưới đây vuông góc với mặt phẳng ABC ? A. 1 1 2 x y z . B. 2 1 1 x y z . C. 1 1 2 x y z . D. 2 1 1 x y z . Câu 88. [THPT NGHĨA HƯNG NĐ- GK2 - 2018 - 2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm 0;1;2 ,B 2; 2;1 , 2;1;0 A C . Khi đó, phương trình mặt phẳng ABC là 0 ax y z d . Hãy xác định a và d . A. 1, 1 a d . B. 6, 6 a d . C. 1, 6 a d . D. 6, 6 a d . Câu 89. [THPT GIA LỘC HẢI DƯƠNG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho tam giác ABC với 1;0;0 A , 0;0;1 B và 2;1;1 C . Gọi ; ; I a b c là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác. Khi đó 2 a b c bằng A. 2 . B. 4 . C. 3 . D. 5 . Dạng 3.3 Khoảng cách từ điểm đến mặt Câu 90. [ĐỀ MINH HỌA GBD&ĐT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng cho mặt phẳng P có phương trình 3 4 2 4 0 x y z và điểm 1; 2;3 A . Tính khoảng cách d từ A đến P CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 12 A. 5 29 d B. 5 29 d C. 5 3 d D. 5 9 d Câu 91. [THPT BA ĐÌNH NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng P có phương trình: 3 4 2 4 0 x y z và điểm 1; 2;3 A . Tính khoảng cách d từ A đến P . A. 5 9 d . B. 5 29 d . C. 5 29 d . D. 5 3 d . Câu 92. [THPT GIA LỘC HẢI DƯƠNG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , tính khoảng cách từ 1;2; 3 M đến mặt phẳng : 2 2 10 0 P x y z . A. 11 3 . B. 3 . C. 7 3 . D. 4 3 . Câu 93. [SỞ GD&ĐT HÀ NỘI NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng : 2 2 1 0 P x y z . Khoảng cách từ điểm 1;2;0 M đến mặt phẳng P bằng A. 5. B. 2 . C. 5 3 . D. 4 3 . Câu 94. [CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN QUẢNG TRỊ NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng : 2 2 4 0 P x y z . Tính khoảng cách d từ điểm 1 ;2;1 M đến mặt phẳng P . A. 3 d . B. 4 d . C. 1 d . D. 1 3 d . Câu 95. [CHUYÊN HÙNG VƯƠNG GIA LAI NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , điểm M thuộc trục Oy và cách đều hai mặt phẳng: : 1 0 P x y z và : 5 0 Q x y z có tọa độ là A. 0; 3;0 M . B. 0;3;0 M . C. 0; 2;0 M . D. 0;1;0 M . Câu 96. [SỞ GD&ĐT BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng : 2 2 1 0 Q x y z và điểm 1; 2;1 M . Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng Q bằng A. 4 3 . B. 1 3 . C. 2 3 . D. 2 6 3 . Câu 97. [THPT NĂM 2018-2019 LẦN 04] 2 Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho [1; 2;3] A , 3;4;4 B . Tìm tất cả các giá trị của tham số m sao cho khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng 2 1 0 x y mz bằng độ dài đoạn thẳng AB . A. 2 m . B. 2 m . C. 3 m . D. 2 m . Câu 98. [CHUYÊN TRẦN PHÚ HẢI PHÒNG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian , Oxyz cho 3 điểm 1 ;0;0 , 0; 2;3 , 1 ;1 ;1 A B C . Gọi P là mặt phẳng chứa , A B sao cho khoảng cách từ C tới mặt phẳng P bằng 2 3 . Phương trình mặt phẳng P là A. 2 3 1 0 3 7 6 0 x y z x y z B. 2 1 0 2 3 6 13 0 x y z x y z C. 2 1 0 2 3 7 23 0 x y z x y z D. 1 0 23 37 17 23 0 x y z x y z CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 13 Câu 99. Trong không gian Oxyz cho 2;0;0 , 0;4;0 , 0;0;6 , 2;4;6 A B C D . Gọi P là mặt phẳng song song với mp ABC , P cách đều D và mặt phẳng ABC . Phương trình của P là A. 6 3 2 24 0 x y z B. 6 3 2 12 0 x y z C. 6 3 2 0 x y z D. 6 3 2 36 0 x y z Câu 100. [CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU NGHỆ AN LẦN 1 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho hai điểm 1;2;3 A , 5; 4; 1 B và mặt phẳng P qua Ox sao cho ; 2 ; d B P d A P , P cắt AB tại ; ; I a b c nằm giữa AB . Tính a b c . A. 12 . B. 6 . C. 4 . D. 8 . Dạng 3.4 Cực trị Câu 101. [ĐỀ THAM KHẢO BGD&ĐT NĂM 2018-2019] Trong không gian O xy z , cho hai điểm 2 ; 2 ; 4 A , 3 ; 3 ; 1 B và mặt phẳng : 2 2 8 0 P x y z . Xét M là điểm thay đổi thuộc P , giá trị nhỏ nhất của 2 2 2 3 M A M B bằng A. 1 4 5 B. 1 3 5 C. 1 0 5 D. 1 0 8 Câu 102. [ĐỀ GK2 VIỆT ĐỨC HÀ NỘI NĂM 2018-2019] Trong hệ trục tọa độ Oxyz , mặt phẳng P đi qua điểm 1;7;2 A và cách 2;4; 1 M một khoảng lớn nhất có phương trình là A. :3 3 3 10 0 P x y z . B. : 1 0 P x y z . C. : 10 0 P x y z . D. : 10 0 P x y z . Câu 103. [THPT CẨM GIÀNG 2 NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , cho ba điểm 10; 5;8 A , 2;1; 1 B , 2;3;0 C và mặt phẳng : 2 2 9 0 P x y z . Xét M là điểm thay đổi trên P sao cho 2 2 2 2 3 MA MB MC đạt giá trị nhỏ nhất. Tính 2 2 2 2 3 MA MB MC . A. 54 . B. 282 . C. 256 . D. 328 . Câu 104. [CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN QUẢNG TRỊ NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng P : 2 0 x y và hai điểm 1;2;3 A , 1;0;1 B . Điểm ; ; 2 C a b P sao cho tam giác ABC có diện tích nhỏ nhất. Tính a b A. 0. B. 3 . C. 1. D. 2. Câu 105. [HSG BẮC NINH NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho ba điểm [ ;0;0], [0; ;0], [0;0; ] A a B b C c , trong đó , , a b c là các số thực thỏa mãn 2 2 1 1 a b c . Khoảng cách từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng ABC có giá trị lớn nhất bằng: A. 3 B. 4 C. 2 D. 1 Câu 106. [CHUYÊN TRẦN PHÚ HẢI PHÒNG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian , Oxyz cho mặt phẳng [ ] : 2 2 3 0 P x y z và hai điểm 1;2;3 , B 3;4;5 A . Gọi M là một điểm di động trên [ ] P . Giá trị lớn nhất của biểu thức 2 3 MA MB bằng A. 3 3 78 . B. 54 6 78 . C. 8 2 . D. 6 3 . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 14 Câu 107. [CHUYÊN HẠ LONG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Cho 4;5;6 ; 1;1;2 A B , M là một điểm di động trên mặt phẳng :2 2 1 0 P x y z . Khi đó MA MB nhận giá trị lớn nhất là? A. 77 . B. 41 . C. 7 . D. 85 . Câu 108. Trong không gian Oxyz , cho điểm 1;1;2 A và mặt phẳng : 1 1 0 P m x y mz , với m là tham số. Biết khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng P lớn nhất. Khẳng định đúng trong bốn khẳng định dưới đây là A. 2 6 m . B. 6 m . C. 2 2 m . D. 6 2 m . Câu 109. [THPT NGÔ SĨ LIÊN BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ trục toạ độ , Oxyz mặt phẳng P đi qua điểm 1 ;2;1 M cắt các tia , , Ox Oy Oz lần lượt tại các điểm , , A B C [ , , A B C không trùng với gốc O ] sao cho tứ diện OABC có thể tích nhỏ nhất. Mặt phẳng P đi qua điểm nào trong các điểm dưới đây? A. 0;2;2 N B. 0;2;1 M C. 2;0;0 P D. 2;0; 1 Q Câu 110. Trong không gian Oxyz , cho 4; 2;6 ; 2;4;2 ; : 2 3 7 0 A B M x y z sao cho . MA MB nhỏ nhất, khi đó tọa độ của M là A. 29 58 5 ; ; 13 13 13 B. 4;3;1 C. 1;3;4 D. 37 56 68 ; ; 3 3 3 Câu 111. [CHUYÊN LAM SƠN THANH HÓA LẦN 2 NĂM 2018-2019] Trong hệ trục , Oxyz cho điểm 1;3;5 , A 2;6; 1 , B 4; 12;5 C và mặt phẳng : 2 2 5 0. P x y z Gọi M là điểm di động trên . P Gía trị nhỏ nhất của biểu thức S MA MB MC là A. 42. B. 14. C. 14 3. D. 14 . 3 Câu 112. [CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG NAM ĐỊNH LẦN 1 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm 1;2;5 A , 3; 1;0 B , 4;0; 2 C . Gọi I là điểm trên mặt phẳng Oxy sao cho biểu thức 2 3 IA IB IC đạt giá trị nhỏ nhất. Tính khoảng cách từ I đến mặt phẳng : 4 3 2 0 P x y . A. 17 5 . B. 6 . C. 12 5 . D. 9 . Câu 113. [CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐIỆN BIÊN LẦN 3 NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm 1;2; 1 , 3;0;3 A B . Biết mặt phẳng P đi qua điểm A và cách B một khoảng lớn nhất. Phương trình mặt phẳng P là: A. 2 2 5 0 x y z . B. 2 3 0 x y z . C. 2 2 4 3 0 x y z . D. 2 2 0 x y z . Câu 114. [KTNL GIA BÌNH NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho tứ diện ABCD có điểm 1;1;1 A , 2;0;2 B , 1; 1;0 C , 0;3;4 D . Trên các cạnh AB , AC , AD lần lượt lấy các điểm CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 15 B , C , D thỏa mãn 4 AB AC AD AB AC AD . Viết phương trình mặt B C D , biết tứ diện AB C D có thể tích nhỏ nhất. A. 16 40 44 39 0 x y z . B. 16 40 44 39 0 x y z . C. 16 40 44 39 0 x y z . D. 16 40 44 39 0 x y z . Câu 115. [SỞ GD&ĐT BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho điểm 1;4;9 M . Gọi P là mặt phẳng đi qua M và cắt 3 tia , , Ox Oy Oz lần lượt tại các điểm , , A B C [khác O ] sao cho OA OB OC đạt giá trị nhỏ nhất. Tính khoảng cách d từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng P . A. 36 7 d . B. 24 5 d . C. 8 3 d . D. 26 14 d . Câu 116. [ĐỀ THI THỬ VTED 02 NĂM HỌC 2018 - 2019] Trong không gian tọa độ , Oxyz cho hai điểm 3; 2;2 , 2;2;0 A B và mặt phẳng : 2 2 3 0. P x y z Xét các điểm , M N di động trên P sao cho 1. MN Giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2 2 3 AM BN bằng A. 49,8. B. 45. C. 53. D. 55,8. Câu 117. [CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐIỆN BIÊN NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng P đi qua điểm 9;1;1 M cắt các tia , , Ox Oy Oz tại , , A B C [ , , A B C không trùng với gốc tọa độ ]. Thể tích tứ diện OABC đạt giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu? A. 81 2 . B. 243 2 . C. 81 6 . D. 243. Câu 118. Trong không gian , Oxyz cho điểm [1;4;9] M . Gọi [P] là mặt phẳng đi qua M và cắt 3 tia Ox, Oy, Oz lần lượt tại các điểm A, B, C [khác O] sao cho OA OB OC đạt giá trị nhỏ nhất. Tính khoảng cách d từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng [P]. A. 36 7 d B. 24 5 d C. 8 3 d D. 26 14 d Câu 119. [HSG BẮC NINH NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho ba điểm [ ;0;0], [0; ;0], [0;0; ] A a B b C c , trong đó , , a b c là các số thực thỏa mãn 2 2 1 1 a b c . Khoảng cách từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng ABC có giá trị lớn nhất bằng: A. 3 B. 4 C. 2 D. 1 Câu 120. [THPT GIA LỘC HẢI DƯƠNG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Mặt phẳng P đi qua điểm 1;1;1 M cắt các tia Ox , Oy , Oz lần lượt tại ;0;0 A a , 0; ;0 B b , 0;0; C c sao cho thể tích khối tứ diện OABC nhỏ nhất. Khi đó 2 3 a b c bằng A. 12 . B. 21 . C. 15 . D. 18 . Câu 121. [THPT NGHĨA HƯNG NĐ- GK2 - 2018 - 2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm ; ; A a b c với a, b , c là các số thực dương thỏa mãn 2 2 2 5 9 2 a b c ab bc ca và 3 2 2 1 a Q b c a b c có giá trị lớn nhất. Gọi M , N , P lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên các tia Ox , Oy , Oz . Phương trình mặt phẳng MNP là A. 4 4 12 0 x y z . B. 3 12 12 1 0 x y z . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 16 C. 4 4 0 x y z . D. 3 12 12 1 0 x y z . Dạng 4. Một số bài toán liên quan giữa mặt phẳng – mặt cầu Dạng 4.1 Viết phương trình mặt cầu Câu 122. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , phương trình nào dưới dây là phương trình mặt cầu có tâm 1;2; 1 I và tiếp xúc với mặt phẳng : 2 2 8 0 P x y z ? A. 2 2 2 1 2 1 3 x y z B. 2 2 2 1 2 1 9 x y z C. 2 2 2 1 2 1 9 x y z D. 2 2 2 1 2 1 3 x y z Câu 123. [THPT AN LÃO HẢI PHÒNG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm 1; [ ] 2;1 I và mặt phẳng [ ] P có phương trình 2 2 8 0 x y z . Viết phương trình mặt cầu tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng [ ] P : A. 2 2 2 [ 1] [ 2] [ 1] 9 x y z B. 2 2 2 [ ] [ ] [ 1 2 1 3 ] x y z C. 2 2 2 [ ] [ ] [ 1 2 1 4 ] x y z D. 2 2 2 [ ] [ ] [ 1 2 1 9 ] x y z Câu 124. [CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐIỆN BIÊN NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian Oxyz , viết phương trình mặt cầu có tâm 2;1; 4 I và tiếp xúc với mặt phẳng : 2 2 7 0 x y z . A. 2 2 2 4 2 8 4 0 x y z x y z . B. 2 2 2 4 2 8 4 0 x y z x y z . C. 2 2 2 4 2 8 4 0 x y z x y z . D. 2 2 2 4 2 8 4 0 x y z x y z . Câu 125. Trong không gian với hệ tọa độ O x y z , phương trình nào dưới đây là phương trình của mặt cầu có tâm 0;1;3 I và tiếp xúc với mặt phẳng [ ] :2 2 2 0? P x y z A. 2 2 2 1 3 9 x y z . B. 2 2 2 1 3 9 x y z . C. 2 2 2 1 3 3 x y z . D. 2 2 2 1 3 3 x y z . Câu 126. [SỞ GD&ĐT BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , phương trình mặt cầu S tâm 1;2;5 I và tiếp xúc với mặt phẳng : 2 2 4 0 P x y z là A. 2 2 2 : 2 4 10 21 0 S x y z x y z . B. 2 2 2 : 2 4 10 21 0 S x y z x y z . C. 2 2 2 : 2 4 10 21 0 S x y z x y z . D. 2 2 2 : 2 5 21 0 S x y z x y z . Câu 127. [THPT YÊN KHÁNH - NINH BÌNH - 2018 - 2019] Trong không gian Oxyz cho điểm 1; 2;3 I và mặt phẳng : 2 2 1 0 P x y z . Mặt cầu S tâm I tiếp xúc với P có phương trình là: A. 2 2 2 1 2 3 9. x y z B. 2 2 2 1 2 3 3. x y z C. 2 2 2 1 2 3 3. x y z D. 2 2 2 1 2 3 9. x y z Câu 128. [THPT NGÔ SĨ LIÊN BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm [ 3;0;1] I . Mặt cầu [ ] S có tâm I và cắt mặt phẳng [ ] : 2 2 1 0 P x y z theo một thiết diện là một hình tròn. Diện tích của hình tròn này bằng . Phương trình mặt cầu [ ] S là A. 2 2 2 [ 3] [ 1] 4. x y z B. 2 2 2 [ 3] [ 1] 25. x y z C. 2 2 2 [ 3] [ 1] 5. x y z D. 2 2 2 [ 3] [ 1] 2. x y z CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 17 Câu 129. [SỞ GD&ĐT BÌNH PHƯỚC NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng : 2 2 3 0 P x y z và mặt cầu S có tâm 0; 2;1 I . Biết mặt phẳng P cắt mặt cầu S theo giao tuyến là một đường tròn có diện tích 2 . Mặt cầu S có phương trình là A. 2 2 2 2 1 2 x y z B. 2 2 2 2 1 3 x y z C. 2 2 2 2 1 3 x y z D. 2 2 2 2 1 1 x y z Câu 130. [CHUYÊN NGUYỄN TẤT THÀNH YÊN BÁI LẦN 01 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ , Oxyz cho mặt phẳng : 2 2 2 0 P x y z và điểm 1; 2; 1 I . Viết phương trình mặt cầu S có tâm I và cắt mặt phẳng P theo giao tuyến là đường tròn có bán kính bằng 5. A. 2 2 2 : 1 2 1 25. S x y z B. 2 2 2 : 1 2 1 16. S x y z C. 2 2 2 : 1 2 1 34. S x y z D. 2 2 2 : 1 2 1 34. S x y z Dạng 4.2 Vị trí tương đối, giao tuyến Câu 131. [ĐỀ THAM KHẢO BGD&ĐT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu S có tâm 3;2; 1 I và đi qua điểm 2;1;2 A . Mặt phẳng nào dưới đây tiếp xúc với S tại A ? A. 3 9 0 x y z B. 3 3 0 x y z C. 3 8 0 x y z D. 3 3 0 x y z Câu 132. [MĐ 104 BGD&DT NĂM 2017] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , phương trình nào dưới đây là phương trình mặt cầu đi qua ba điểm 2;3;3 M , 2; 1; 1 N , 2; 1;3 P và có tâm thuộc mặt phẳng : 2 3 2 0 x y z . A. 2 2 2 4 2 6 2 0 x y z x y z B. 2 2 2 2 2 2 2 0 x y z x y z C. 2 2 2 2 2 2 10 0 x y z x y z D. 2 2 2 4 2 6 2 0 x y z x y z Câu 133. Trong không gian với hệ tọa độ , Oxyz xét các điểm 0;0;1 A , ;0;0 B m , 0; ;0 C n , 1;1;1 D với 0; 0 m n và 1. m n Biết rằng khi m , n thay đổi, tồn tại một mặt cầu cố định tiếp xúc với mặt phẳng ABC và đi qua D . Tính bán kính R của mặt cầu đó? A. 1 R . B. 2 2 R . C. 3 2 R . D. 3 2 R . Câu 134. [THPT NĂM 2018-2019 LẦN 04] 1 Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu S : 2 2 2 2 4 1 4 x y z và mặt phẳng P : 3 1 0 x my z m . Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để mặt phẳng P cắt mặt cầu S theo giao tuyến là đường tròn có đường kính bằng 2 . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 18 A. 1 m . B. 1 m hoặc 2 m . C. 1 m hoặc 2 m . D. 1 m Câu 135. [THPT ĐOÀN THƯỢNG - HẢI DƯƠNG - 2018 2019] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu S tâm [ ; ; ] I a b c bán kính bằng 1, tiếp xúc mặt phẳng . Oxz Khẳng định nào sau đây luôn đúng? A. 1 a . B. 1 a b c . C. 1 b . D. 1 c . Câu 136. [CHUYÊN HÙNG VƯƠNG GIA LAI NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu 2 2 2 : 4 2 2 10 0 S x y z x y z , mặt phẳng : 2 2 10 0 P x y z . Mệnh đề nào dưới đây đúng? A. P tiếp xúc với S . B. P cắt S theo giao tuyến là đường tròn khác đường tròn lớn. C. P và S không có điểm chung. D. P cắt S theo giao tuyến là đường tròn lớn. Câu 137. [SỞ GD&ĐT HÀ NỘI NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz cho mặt cầu 2 2 2 : 2 4 6 5 0 S x y z x y z . Mặt phẳng tiếp xúc với S và song song với mặt phẳng : 2 2 11 0 P x y z có phương trình là: A. 2 2 7 0 x y z . B. 2 2 9 0 x y z . C. 2 2 7 0 x y z . D. 2 2 9 0 x y z . Câu 138. [SỞ GD&ĐT HÀ NỘI NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz cho hai mặt phẳng : 2 2 0 P x y z và : 2 1 0 Q x y z . Số mặt cầu đi qua 1; 2;1 A và tiếp xúc với hai mặt phẳng , P Q là A. 0 . B. 1. C. Vô số. D. 2 . Câu 139. Trong không gian tọa độ Oxyz , cho mặt cầu S có đường kính AB với 6;2; 5 A , 4;0;7 B . Viết phương trình mặt phẳng P tiếp xúc với mặt cầu S tại A . A. :5 6 62 0 P x y z . B. :5 6 62 0 P x y z . C. :5 6 62 0 P x y z . D. :5 6 62 0 P x y z . P R = 2 r = 1 ICÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 19 Câu 140. [THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG NAM ĐỊNH NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng 2 [ ] : 2 x 2 y z m 3 0 P m và mặt cầu 2 2 2 [ ] : 1 1 1 9 S x y z . Tìm tất cả các giá trị của m để [ ] P tiếp xúc với [ ] S . A. 2 5 m m . B. 2 5 m m . C. 2 m . D. 5 m . Câu 141. [THPT NGÔ SĨ LIÊN BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ trục tọa độ 0xyz , cho mặt cầu 2 2 2 : 1 1 1 25 S x y z có tâm I và mặt phẳng : 2 2 7 0 P x y z . Thể tích của khối nón đỉnh I và đường tròn đáy là giao tuyến của mặt cầu S và mặt phẳng P bằng A. 12 B. 48 C. 36 D. 24 Câu 142. [CHUYÊN LAM SƠN THANH HÓA LẦN 2 NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu 2 2 2 : 2 4 6 2 0 S x y z x y z và mặt phẳng : 4 3 12 10 0 x y z . Lập phương trình mặt phẳng thỏa mãn đồng thời các điều kiện: tiếp xúc với S ; song song với và cắt trục Oz ở điểm có cao độ dương. A. 4 3 12 78 0 x y z . B. 4 3 12 26 0 x y z . C. 4 3 12 78 0 x y z . D. 4 3 12 26 0 x y z . Câu 143. [THPT YÊN PHONG 1 BẮC NINH NĂM HỌC 2018-2019 LẦN 2] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng :2 2 1 0 P x y z và điểm 1; 2;0 M . Mặt cầu tâm M , bán kính bằng 3 cắt phẳng P theo giao tuyến là đường tròn có bán kính bằng bao nhiêu? A. 2 . B. 2 . C. 2 2 . D. 3 1 . Câu 144. [CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG NAM ĐỊNH LẦN 1 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng : 2 5 0 Q x y z và mặt cầu 2 2 2 : 1 2 15 S x y z . Mặt phẳng P song song với mặt phẳng Q và cắt mặt cầu S theo giao tuyến là một đường tròn có chu vi bằng 6 đi qua điểm nào sau đây? A. 2; 2;1 . B. 1; 2;0 . C. 0; 1; 5 . D. 2;2; 1 . Câu 145. Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu 2 2 2 : 6 4 12 0 S x y z x y . Mặt phẳng nào sau đây cắt S theo một đường tròn có bán kính 3 r ? A. 4 3 4 26 0 x y z . B. 2 2 12 0 x y z . C. 3 4 5 17 20 2 0 x y z . D. 3 0 x y z . Câu 146. [ĐỀ GK2 VIỆT ĐỨC HÀ NỘI NĂM 2018-2019] Cho mặt cầu 2 2 2 [ ] : [ 1] [ 2] [ 4] 9 S x y z . Phương trình mặt phẳng [ ] tiếp xúc với mặt cầu [ ] S tại điểm [0;4; 2] M là A. 6 6 37 0 x y z B. 2 2 4 0 x y z C. 2 2 4 0 x y z D. 6 6 37 0 x y z Câu 147. [THPT NĂM 2018-2019 LẦN 04] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu S : 2 2 2 2 1 2 4 x y z và mặt phẳng P : 4 3 0 x y m . Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để mặt phẳng P và mặt cầu S có đúng 1 điểm chung. A. 1 m . B. 1 m hoặc 21 m . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 20 C. 1 m hoặc 21 m . D. 9 m hoặc 31 m . Câu 148. [THPT BA ĐÌNH NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng P : mx 2y z 1 0 [ m là tham số]. Mặt phẳng P cắt mặt cầu 2 2 2 S : x 2 y 1 z 9 theo một đường tròn có bán kính bằng 2 . Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m ? A. m 1 . B. m 2 5 . C. m 4 . D. m 6 2 5 . Câu 149. [THPT - YÊN ĐỊNH THANH HÓA 2018 2019- LẦN 2] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu 2 2 2 : 2 4 2 3 0 S x y z x y z . Viết phương trình mặt phẳng Q chứa trục Ox và cắt S theo một đường tròn bán kính bằng 3 . A. : 3 0 Q y z . B. : 2 0 Q x y z . C. : 0 Q y z . D. : 2 0 Q y z . Câu 150. [ĐỀ 15 LOVE BOOK NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt cầu 2 2 2 : 4 4 2 7 0 S x y z x y z và đường thẳng m d là giao tuyến của hai mặt phẳng 1 2 4 4 0 x m y mz và 2 2 1 8 0 x my m z . Khi đó m thay đổi các giao điểm của m d và S nằm trên một đường tròn cố định. Tính bán kính r của đường tròn đó. A. 142 15 r . B. 92 3 r . C. 23 3 r . D. 586 15 r . Dạng 4.3 Cực trị Câu 151. [MĐ 105 BGD&ĐT NĂM 2017] Trong không gian với hệ tọa độ Ox y z , cho hai điểm 3 ; 2 ; 6 , 0 ; 1 ; 0 A B và mặt cầu 2 2 2 : 1 2 3 25 S x y z . Mặt phẳng : 2 0 P ax b y cz đi qua , A B và cắt S theo giao tuyến là đường tròn có bán kính nhỏ nhất. Tính T a b c A. 3 T B. 4 T C. 5 T D. 2 T Câu 152. [THPT QUANG TRUNG ĐỐNG ĐA HÀ NỘI NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho mặt cầu 2 2 2 : 3 S x y z . Một mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu S và cắt các tia Ox , Oy , O z lần lượt tại A, B, C thỏa mãn 2 2 2 27 OA OB OC . Diện tích tam giác ABC bằng A. 3 3 2 . B. 9 3 2 . C. 3 3 . D. 9 3 . Câu 153. [SỞ GD&ĐT BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Cho , , , , , x y z a b c là các số thực thay đổi thỏa mãn 2 2 2 1 1 2 1 x y z và 3. a b c Tìm giá trị nhỏ nhất của 2 2 2 . P x a y b z c A. 3 1. B. 3 1. C. 4 2 3. D. 4 2 3. Câu 154. [THPT CHUYÊN SƠN LA NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm 1;0;0 A và 2;3;4 B . Gọi P là mặt phẳng chứa đường tròn giao tuyến của hai mặt cầu 2 2 2 1 : 1 1 4 S x y z và 2 2 2 2 : 2 2 0 S x y z y . Xét M , N là hai điểm bất kỳ thuộc mặt phẳng P sao cho 1 MN . Giá trị nhỏ nhất của AM BN bằng A. 5. B. 3. C. 6. D. 4. CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 21 Câu 155. [THPT YÊN KHÁNH - NINH BÌNH - 2018 - 2019] Trong không gian Oxyz cho mặt cầu 2 2 2 : 1 S x y z . Điểm M S có tọa độ dương; mặt phẳng P tiếp xúc với S tại M cắt các tia Ox ; Oy ; Oz tại các điểm A , B , C . Giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2 2 1 1 1 T OA OB OC là: A. 24. B. 27. C. 64. D. 8. Câu 156. [THPT BA ĐÌNH NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ , Oxyz cho mặt phẳng : 2 2 3 0 P x y z và mặt cầu 2 2 2 : 2 4 2 5 0 S x y z x y z . Giả sử M P và N S sao cho MN cùng phương với vectơ 1;0;1 u và khoảng cách giữa M và N lớn nhất. Tính . MN A. 3 MN . B. 1 2 2 MN . C. 3 2 MN . D. 14 MN . Câu 157. [CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG NAM ĐỊNH LẦN 1 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho bốn điểm [1;0;0] A , [2;1;3] B , [0;2; 3] C , [2;0; 7] D . Gọi M là điểm thuộc mặt cầu 2 2 2 [ ] : [ 2] [ 4] 39 S x y z thỏa mãn: 2 2 . 8 MA MB MC . Biết độ dài đoạn thẳng MD đạt giá trị lớn nhất. Tính giá trị lớn nhất đó. A. 2 7 . B. 7 . C. 3 7 . D. 4 7 . Dạng 5. Một số bài toán liên quan giữa mặt phẳng – mặt phẳng Dạng 5.1 Vị trí tương đối, khoảng cách, giao tuyến Câu 158. [ĐỀ THAM KHẢO BGD&ĐT NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , Khoảng cách giữa hai mặt phẳng : 2 2 10 0 P x y z và : 2 2 3 0 Q x y z bằng: A. 4 3 B. 8 3 . C. 7 3 . D. 3 . Câu 159. [SỞ GD&ĐT THANH HÓA NĂM 2018 - 2019] Trong không gian Oxyz cho hai mặt phẳng song song P và Q lần lượt có phương trình 2 0 x y z và 2 7 0 x y z . Khoảng cách giữa hai mặt phẳng P và Q bằng A. 7 . B. 7 6 . C. 6 7 . D. 7 6 . Câu 160. Trong không gian , Oxyz cho hai mặt phẳng : – 2 2 – 3 0 P x y z và : – 2 1 0 Q mx y z . Với giá trị nào của m thì hai mặt phẳng đó vuông góc với nhau? A. 1 m B. 1 m C. 6 m D. 6 m Câu 161. [THPT HÙNG VƯƠNG BÌNH PHƯỚC NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho hai mặt phẳng : 2 1 0 x y z và : 2 4 2 0 x y mz . Tìm m để và song song với nhau. A. 1 m . B. 2 m . C. 2 m . D. Không tồn tại m . Câu 162. [THPT - YÊN ĐỊNH THANH HÓA 2018 2019- LẦN 2] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai mặt phẳng : 2 3 5 0 P x my z và : 8 6 2 0 Q nx y z , với , m n . Xác định m, n để P song song với Q . A. 4 m n . B. 4; 4 m n . C. 4; 4 m n . D. 4 m n . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 22 Câu 163. [CHUYÊN TRẦN PHÚ HẢI PHÒNG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian , Oxyz cho hai mặt phẳng : – 2 2 – 3 0 P x y z và : – 2 1 0 Q mx y z . Với giá trị nào của m thì hai mặt phẳng đó vuông góc với nhau? A. 1 m B. 1 m C. 6 m D. 6 m Câu 164. [THPT YÊN KHÁNH - NINH BÌNH - 2018 - 2019] Trong không gian Oxyz , cho hai mặt phẳng : 2 3 0 P x y z ; : 2 1 0 Q x y z . Mặt phẳng R đi qua điểm 1;1;1 M chứa giao tuyến của P và Q ; phương trình của : 2 3 2 1 0 R m x y z x y z . Khi đó giá trị của m là A. 3. B. 1 3 . C. 1 3 . D. 3 . Câu 165. [THPT GIA LỘC HẢI DƯƠNG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , mặt phẳng : 2 2 0 P x y z vuông góc với mặt phẳng nào dưới đây? A. 2 2 0 x y z . B. 2 0 x y z . C. 2 0 x y z . D. 2 2 0 x y z . Câu 166. [CHUYÊN HÙNG VƯƠNG GIA LAI NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz, cho 3 điểm 1;0;0 , 0; ;0 , 0;0; A B b C c trong đó . 0 b c và mặt phẳng : 1 0 P y z . Mối liên hệ giữa , b c để mặt phẳng [ ] ABC vuông góc với mặt phẳng [ ] P là A. 2b c . B. 2 b c . C. b c . D. 3 . b c Câu 167. [THPT YÊN PHONG 1 BẮC NINH NĂM HỌC 2018-2019 LẦN 2] Trong không gian Oxyz , cho : 2 5 0 P x y z và : 4 2 3 0 Q x m y mz , m là tham số thực. Tìm tham số m sao cho mặt phẳng Q vuông góc với mặt phẳng P . A. 3 m . B. 2 m . C. 3 m . D. 2 m . Câu 168. [ĐỀ 01 ĐỀ PHÁT TRIỂN ĐỀ THAM KHẢO BGD&ĐT NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , khoảng cách giữa hai mặt phẳng : 2 2 8 0 P x y z và : 2 2 4 0 Q x y z bằng A. 1. B. 4 3 . C. 2. D. 7 3 . Câu 169. Trong không gian Oxyz , khoảng cách giữa hai mặt phẳng : 2 2 16 0 P x y z và : 2 2 1 0 Q x y z bằng A. 5. B. 17 . 3 C. 6. D. 5 3 . Câu 170. [CHUYÊN LAM SƠN THANH HÓA LẦN 2 NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz khoảng cách giữa hai mặt phẳng : 2 3 1 0 P x y z và : 2 3 6 0 Q x y z là A. 7 14 B. 8 14 C. 14 D. 5 14 Câu 171. [CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐIỆN BIÊN LẦN 3 NĂM 2018-2019] Trong không gian O x yz , cho mặt phẳng [ ] : 2 0 ax y z b đi qua giao tuyến của hai mặt phẳng [P ] : 1 0 x y z và [Q ] : 2 1 0 x y z . Tính 4 a b . A. 1 6 . B. 8 . C. 0 . D. 8 . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 23 Câu 172. [TT THANH TƯỜNG NGHỆ AN NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian Oxyz , khoảng cách giữa hai mặt phẳng : 6 3 2 1 0 P x y z và 1 1 : 8 0 2 3 Q x y z bằng A. 7 . B. 8 . C. 9 . D. 6 . Câu 173. [THPT LƯƠNG THẾ VINH HÀ NỘI NĂM 2018-2019 LẦN 1] Gọi m,n là hai giá trị thực thỏa mãn giao tuyến của hai mặt phẳng : 2 1 0 m P mx y nz và : 2 0 m Q x my nz vuông góc với mặt phẳng : 4 6 3 0 x y z . Tính m n . A. 0 m n . B. 2 m n . C. 1 m n . D. 3 m n . Câu 174. [CHUYÊN KHTN LẦN 2 NĂM 2018-2019] Biết rằng trong không gian với hệ tọa độ Oxyz có hai mặt phẳng P và Q cùng thỏa mãn các điều kiện sau: đi qua hai điểm 1;1;1 A và 0; 2;2 B , đồng thời cắt các trục tọa độ , Ox Oy tại hai điểm cách đều O . Giả sử P có phương trình 1 1 1 0 x b y c z d và Q có phương trình 2 2 2 0 x b y c z d . Tính giá trị biểu thức 1 2 1 2 b b c c . A. 7. B. -9. C. -7. D. 9. Dạng 5.2 Góc của 2 mặt phẳng Câu 175. [KSCL THPT NGUYỄN KHUYẾN LẦN 05 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ trục tọa độ O x y z , cho điểm 2 ; 1 ; 2 H , H là hình chiếu vuông góc của gốc tọa độ O xuống mặt phẳng P , số đo góc giữa mặt P và mặt phẳng : 11 0 Q x y A. 0 60 B. 0 30 C. 0 45 D. 0 90 Câu 176. [THPT QUANG TRUNG ĐỐNG ĐA HÀ NỘI NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng [ ] P có phương trình 2 2 5 0 x y z . Xét mặt phẳng [ ] : [2 1] 7 0 Q x m z , với m là tham số thực. Tìm tất cả giá trị của m để [ ] P tạo với [ ] Q góc 4 . A. 1 4 m m . B. 2 2 2 m m . C. 2 4 m m . D. 4 2 m m . Câu 177. [THPT BA ĐÌNH NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho mặt phẳng P có phương trình: 1 0 ax by cz với 0 c đi qua 2 điểm 0;1;0 A , 1;0;0 B và tạo với Oyz một góc 60 . Khi đó a b c thuộc khoảng nào dưới đây? A. 5;8 . B. 8;11 . C. 0;3 . D. 3;5 . Câu 178. Trong hệ trục toạ độ Oxyz , cho điểm 2; 1; 2 H . Điểm H là hình chiếu vuông góc của gốc toạ độ O xuống mặt phẳng P , số đo góc giữa mặt phẳng P và mặt phẳng : 11 0 Q x y là A. 90 . B. 30 . C. 60 . D. 45 . Câu 179. [CHUYÊN TRẦN PHÚ HẢI PHÒNG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian , Oxyz cho hai điểm 3;0;1 , 6; 2;1 A B . Phương trình mặt phẳng P đi qua , A B và tạo với mặt phẳng Oyz một góc thỏa mãn 2 cos 7 là A. 2 3 6 12 0 2 3 6 0 x y z x y z B. 2 3 6 12 0 2 3 6 0 x y z x y z CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 24 C. 2 3 6 12 0 2 3 6 1 0 x y z x y z D. 2 3 6 12 0 2 3 6 1 0 x y z x y z Câu 180. [CHUYÊN BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho hai mặt phẳng [ ] : 2 2 1 0, P x y z [ ] : [ 1] 2019 0 Q x my m z . Khi hai mặt phẳng P , Q tạo với nhau một góc nhỏ nhất thì mặt phẳng Q đi qua điểm M nào sau đây? A. [2019; 1;1] M B. [0; 2019;0] M C. [ 2019;1;1] M D. [0;0; 2019] M Dạng 6. Một số bài toán liên khác quan điểm – mặt phẳng – mặt cầu Câu 181. [MĐ 103 BGD&ĐT NĂM 2017-2018] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu 2 2 2 [ ] : [ 1] [ 2] [ 3] 1 S x y z và điểm [2;3;4] A . Xét các điểm M thuộc [ ] S sao cho đường thẳng AM tiếp xúc với [ ] S , M luôn thuộc mặt phẳng có phương trình là A. 2 2 2 15 0 x y z B. 7 0 x y z C. 2 2 2 15 0 x y z D. 7 0 x y z Câu 182. [SỞ GD&ĐT BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ trục Oxyz , cho điểm 2; 2;2 A và mặt cầu 2 2 2 : 2 1 S x y z . Điểm M di chuyển trên mặt cầu S đồng thời thỏa mãn . 6 OM AM . Điểm M thuộc mặt phẳng nào sau đây? A. 2 2 6 9 0 x y z . B. 2 2 6 9 0 x y z . C. 2 2 6 9 0 x y z . D. 2 2 6 9 0 x y z . Câu 183. Trong không gian với hệ trục Oxyz , cho điểm 2; 2;2 A và mặt cầu 2 2 2 : 2 1 S x y z . Điểm M di chuyển trên mặt cầu S đồng thời thỏa mãn . 6 OM AM . Điểm M luôn thuộc mặt phẳng nào dưới đây? A. 2x 2 6z 9 0 y . B. 2 2 6z 9 0 x y . C. 2x 2 6z 9 0 y . D. 2x 2 6z 9 0 y . Câu 184. [CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐIỆN BIÊN LẦN 3 NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , cho mặt cầu 2 2 2 : 1 1 1 1 S x y z và điểm [2;2;2] A . Xét các điểm M thuộc [ ] S sao cho đường thẳng AM luôn tiếp xúc với [ ] S . M luôn thuộc một mặt phẳng cố định có phương trình là A. – 6 0 x y z . B. 4 0 x y z . C. 3 3 3 – 8 0 x y z . D. 3 3 3 – 4 0 x y z . Câu 185. [ĐỀ THAM KHẢO BGD & ĐT 2018] Trong không gian Oxyz , cho ba điểm 1 ;2;1 A , 3; 1 ;1 B và 1; 1;1 C . Gọi 1 S là mặt cầu có tâm A , bán kính bằng 2 ; 2 S và 3 S là hai mặt cầu có tâm lần lượt là B , C và bán kính đều bằng 1. Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng tiếp xúc với cả ba mặt cầu 1 S , 2 S , 3 S . A. 8 B. 5 C. 7 D. 6 Câu 186. Trong không gian , Oxyz cho 2 2 2 : 3 2 5 36 S x y z , điểm 7;1;3 M . Gọi là đường thẳng di động luôn đi qua M và tiếp xúc với mặt cầu S tại N . Tiếp điểm N di động trên đường tròn T có tâm , , J a b c . Gọi 2 5 1 0 k a b c , thì giá trị của k là A. 4 5. B. 5 0. C. 4 5 . D. 5 0 . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 25 Câu 187. [THPT CHUYÊN ĐẠI HỌC VINH NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian Oxyz , cho các điểm 2;1;4 , 5;0;0 , 1; 3;1 M N P . Gọi ; ; I a b c là tâm của mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng Oyz đồng thời đi qua các điểm , , M N P . Tìm c biết rằng 5 a b c A. 3 B. 2 C. 4 D. 1 Câu 188. [CHUYÊN KHTN LẦN 2 NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho điểm 1;2; 2 H . Mặt phẳng đi qua H và cắt các trục , , Ox Oy Oz lần lượt tại các điểm , , A B C sao cho H là trực tâm của tam giác ABC . Tính diện tích mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC . A. 243 . B. 81 . C. 81 2 . D. 243 2 . Câu 189. [ĐỀ HỌC SINH GIỎI TỈNH BẮC NINH NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba điểm 6;0;0 M , 0;6;0 N , 0;0;6 P . Hai mặt cầu có phương trình 2 2 2 1 : 2 2 1 0 S x y z x y và 2 2 2 2 : 8 2 2 1 0 S x y z x y z cắt nhau theo đường tròn C . Hỏi có bao nhiêu mặt cầu có tâm thuộc mặt phẳng chứa C và tiếp xúc với ba đường thẳng , , MN NP PM . A. 1. B. 3. C. Vô số. D. 4 . Câu 190. [HỌC MÃI NĂM 2018-2019-LẦN 02] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho 3;1;1 , 1; 1;5 A B và mặt phẳng : 2 2 11 0. P x y z Mặt cầu S đi qua hai điểm , A B và tiếp xúc với P tại điểm C . Biết C luôn thuộc một đường tròn T cố định. Tính bán kính r của đường tròn T . A. 4 r . B. 2 r . C. 3 r . D. 2 r . Câu 191. [THPT LÊ QUÝ ĐÔN ĐÀ NẴNG NĂM 2018-2019] Trong không gian Oxyz , cho hai điểm 5 3 7 3 ; ;3 2 2 A , 5 3 7 3 ; ;3 2 2 B và mặt cầu 2 2 2 [ ] : [ 1] [ 2] [ 3] 6 S x y z . Xét mặt phẳng [ ] : 0 P ax by cz d , , , , : 5 a b c d d là mặt phẳng thay đổi luôn đi qua hai điểm , A B . Gọi [ ] N là hình nón có đỉnh là tâm của mặt cầu [ ] S và đường tròn đáy là đường tròn giao tuyến của [ ] P và [ ] S . Tính giá trị của T a b c d khi thiết diện qua trục của hình nón [ ] N có diện tích lớn nhất. A. 4 T . B. 6 T . C. 2 T . D. 12 T . Câu 192. [ĐỀ THI THỬ VTED 03 NĂM HỌC 2018 - 2019] Trong không gian Oxyz , xét số thực 0;1 m và hai mặt phẳng : 2 2 10 0 x y z và : 1 1 1 x y z m m . Biết rằng, khi m thay đổi có hai mặt cầu cố định tiếp xúc đồng thời với cả hai mặt phẳng , . Tổng bán kính của hai mặt cầu đó bằng A. 6 B. 3 C. 9 D. 12 Câu 193. Trong không gian Oxyz , mặt cầu S đi qua điểm 2; 2;5 A và tiếp xúc với ba mặt phẳng : 1, : 1 P x Q y và : 1 R z có bán kính bằng A. 3. B. 1. C. 2 3 . D. 3 3 . Câu 194. [ĐỀ THAM KHẢO BGD & ĐT 2018] Trong không gian Oxyz , cho điểm 1 1 2 M ; ; . Hỏi có bao nhiêu mặt phẳng P đi qua M và cắt các trục x'Ox, y'Oy,z'Oz lần lượt tại các điểm A,B,C sao cho 0 OA OB OC ? A. 8 B. 1 C. 4 D. 3 CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 26 Câu 195. [TRƯỜNG THPT HOÀNG HOA THÁM HƯNG YÊN NĂM 2018-2019] Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz , cho hai điểm 3;1;7 A , 5;5;1 B và mặt phẳng : 2 4 0 P x y z . Điểm M thuộc P sao cho 35 MA MB . Biết M có hoành độ nguyên, ta có OM bằng A. 2 2 . B. 2 3 . C. 3 2 . D. 4 . Câu 196. [THPT NGÔ SĨ LIÊN BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01] Trong không gian với hệ trục toạ độ , Oxyz điểm , , M a b c thuộc mặt phẳng : 6 0 P x y z và cách đều các điểm 1;6;0 , 2;2; 1 , 5; 1;3 . A B C Tích abc bằng A. 6 B. 6 C. 0 D. 5 Phần B. LỜI GIẢI THAM KHẢO Dạng 1. Xác định VTPT Câu 1. Chọn A Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng : 3 2 0 P x z là 2 3;0; 1 n . Câu 2. Chọn A Mặt phẳng : 2 3 1 0 P x y z có một vectơ pháp tuyến là 2;1;3 . Câu 3. Chọn B Từ phương trình mặt phẳng [P] suy ra một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là 4 1;2;3 . n Câu 4. Chọn C Mặt phẳng : 2 3 1 0 P x y z có một vectơ pháp tuyến là 4 2;3;1 n . Câu 5. Chọn D Mặt phẳng : 2 3 1 0 P x y z có một vectơ pháp tuyến là 2 2; 1;3 n Câu 6. Chọn A : 2 3 2 0 P x y z . Véctơ 1 2; 3;1 n là một véctơ pháp tuyến của P . Câu 7. Chọn B : 4 3 1 0 P x y z . Véctơ 3 4;3;1 n là một véctơ pháp tuyến của P . Câu 8. Chọn A Mặt phẳng :3 2 4 0 P x y z có một vectơ pháp tuyến là 2 3;2;1 n . Câu 9. Chọn C Véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng : 2 3 5 0 P x y z là: 2 1;2;3 n . Câu 10. Chọn D Do mặt phẳng O xy vuông góc với trục Oz nên nhận véctơ 0 ; 0 ; 1 k làm một véc tơ pháp tuyến Câu 11. Chọn C Mặt phẳng : 2 3 4 1 0 x y z có một véc tơ pháp tuyến 0 2; 3; 4 n . Nhận thấy 0 2;3;4 n n , hay n cùng phương với 0 n . Do đó véc tơ 2;3;4 n cũng là một véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng Câu 12. Chọn D Câu 13. Chọn C Mặt phẳng có một VTPT là 2; 3; 0 n c . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 27 Câu 14. Phương trình 1 1 1 1 0. 3 6 2 6 0. 2 1 3 2 3 x y z x y z x y z Một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng [3;6; 2] n . Câu 15. Phương trình tổng quát của mặt phẳng : 2 6 8 1 0 P x y z nên một véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng P có tọa độ là 2; 6; 8 hay 1; 3; 4 . Câu 16. Ta có 2 0;2; 3 u là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng : 2 3 1 0 P y z . Câu 17. Một véctơ pháp tuyến của mặt phẳng :3 2 0 P x y là 3; 1;0 . Dạng 2. Xác định phương trình mặt phẳng Dạng 2.1 Xác định phương trình mặt phẳng cơ bản Câu 18. Chọn D Câu 19. Chọn B Mặt phẳng Oyz đi qua điểm 0;0;0 O và có vectơ pháp tuyến là 1 ;0;0 i nên ta có phương trình mặt phẳng Oyz là : 1 0 0 0 0 0 0 0 x y z x . Câu 20. Chọn C. Câu 21. Ta có mặt phẳng Ozx đi qua điểm 0;0;0 O và vuông góc với trục Oy nên có VTPT 0;1;0 n . Do đó phương trình của mặt phẳng Ozx là 0. y Dạng 2.2 Xác định phương trình mặt phẳng khi biết yếu tố vuông góc Câu 22. Chọn A Phương trình mặt phẳng đi qua điểm 1;2; 3 M và có một vectơ pháp tuyến 1; 2;3 n là 1 1 2 2 3 3 0 x y z 2 3 12 0 x y z . Câu 23. Lời giải Chọn A Mặt phẳng P đi qua 0;1;1 A và nhận vecto 1;1;2 AB là vectơ pháp tuyến :1 0 1 1 2 1 0 2 3 0 P x y z x y z . Câu 24. Chọn A Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB có véctơ pháp tuyến là 6;2;2 AB và đi qua trung điểm 1;1;2 I của đoạn thẳng AB. Do đó, phương trình mặt phẳng đó là: 6 1 2 1 2 2 0 6 2 2 0 3 0. x y z x y z x y z Câu 25. Chọn D Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng AB . Suy ra 1 ;1 ;1 I . Ta có 4; 2;2 AB . Phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB đi qua trung điểm I của AB và nhận AB làm vtpt, nên có phương trình là : 2 2 0 x y z . Câu 26. Chọn A [ 4;6;2] 2[2; 3; 1] AB P đi qua 5; 4;2 A nhận [2; 3; 1] n làm VTPT : P 2 3 20 0 x y z CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 28 Câu 27. Chọn B Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng AB . Gọi là mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB đi qua 1 ;1 ;2 I và nhận 6;2;2 AB làm một VTPT. : 6 1 2 1 2 2 0 x y z : 3 0 x y z . Câu 28. Chọn D Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB đi qua trung điểm 3;2; 1 I , có vec tơ pháp tuyến 1 2; 1; 1 2 n AB có phương trình: 2 3 1 2 1 1 0 2 5 0 x y z x y z . Chọn đáp án B. Câu 29. Chọn A Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB đi qua trung điểm của AB là [4;3; 1] M và có véctơ pháp tuyến là [4;4; 6] AB nên có phương trình là 4[ 4] 4[ 3] 6[ 1] 0 x y z 2[ 4] 2[ 3] 3[ 1] 0 2 2 3 17 0 x y z x y z Câu 30. Chọn D 3; 1; 1 . AB Do mặt phẳng cần tìm vuông góc với AB nên nhận 3; 1; 1 AB làm vtpt. Suy ra, phương trình mặt phẳng :3 1 2 1 0 3 6 0. x y z x y z Câu 31. Chọn B Ta có 1; 2;2 BC là một véctơ pháp tuyến của mặt phẳng P cần tìm. 1;2; 2 n BC cũng là một véctơ pháp tuyến của mặt phẳng P . Vậy phương trình mặt phẳng P là 2 2 1 0 x y z . Câu 32. Chọn D Mặt phẳng vuông góc với đường thẳng AB nên nhận AB làm vectơ pháp tuyến, [ 4;6; 2] AB Mặt phẳng đi qua [5; 4;2] A và có vectơ pháp tuyến, [ 4;6; 2] AB có phương trình 4[ 5] 6[y 4] 2[z 2] 0 x hay 2 3 y z 20 0 x . Vậy chọn D. Câu 33. Chọn C P có dạng: 1. 3 1 1 2 4 0 x y z 2 12 0 x y z . Câu 34. Gọi 5 0; ; 1 2 I là trung điểm của AB ; 2; 1;6 AB . Mặt phẳng qua 5 0; ; 1 2 I và có VTPT 2; 1;6 n nên có PT: 5 : 2 6 1 0 4 2 12 17 0 2 x y z x y z . Câu 35. Chọn B 2; 2;2 2 1;1; 1 , 1;1; 1 AB u 1;2; 1 P n , 1;0;1 Q P n AB n Vậy : 0 Q x z . Câu 36. Ta có: 3; 3;2 AB , vectơ pháp tuyến của mp P là 1; 3;2 P n . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 29 Từ giả thiết suy ra 0;8;12 P n AB,n là vectơ pháp tuyến của mp Q . Mp Q đi qua điểm 2;4;1 A suy ra phương trình tổng quát của mp Q là: 0 2 8 4 12 1 0 2 3 11 0 x y z y z . Câu 37. Ta có 2 1;2; 1 AB . Gọi I là trung điểm của 2;1;1 AB I . + Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB đi qua I và nhận 1 1;2; 1 2 n AB làm vectơ pháp tuyến có phương trình là 2 2 1 1 0 2 3 0 x y z x y z . Vậy mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB là 2 3 0 x y z . Câu 38. Do mặt phẳng vuông góc với BC nên 1; 2; 5 BC là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng. Vì vậy phương trình mặt phẳng là : 1 2 2 1 5 1 0 2 5 5 0 x y z x y z . Câu 39. Ta có: 1; 1; 1 AB . Phương trình mặt phẳng đi qua A và vuông góc với AB có phương trình là: 1 1 2 0 2 0 x y z x y z . Câu 40. Ta có 2;2;1 AB , vectơ pháp tuyến mặt phẳng Q : 1;2; 1 Q n . Theo đề bài ta có vectơ pháp tuyến mặt phẳng P : 4; 3; 2 P Q n n AB . Phương trình mặt phẳng P có dạng 4 3 2 0 x y z C . Mặt phẳng P đi qua 0;1;0 A nên: 3 0 3 C C . Vậy phương trình mặt phẳng P là 4 3 2 3 0 x y z . Câu 41. Gọi , P Q n n lần lượt là vectơ pháp tuyến của hai mặt phẳng P và Q . Ta có 2; 1;5 AB , 2; 1;2 P n . Vì Q đi qua , A B và Q P nên Q n AB , Q P n n , chọn , 3;14;4 Q P n AB n . Do dó phương trình của Q là 3 1 14 0 4 2 0 x y z hay 3 14 5 0. x y z Câu 42. Chọn C Véc tơ pháp tuyến của hai mặt phẳng lần lượt là 3 ; 2 ; 2 n , 5 ; 4 ; 3 n . ; 2 ; 1 ; 2 n n Phương trình mặt phẳng đi qua gốc tọa độ O ,VTPT 2 ; 1 ; 2 n : 2 2 0 . x y z Câu 43. Chọn A Vì Q vuông góc với P nên Q nhận vtpt 1; 3;2 n của P làm vtcp Mặt khác Q đi qua A và B nên Q nhận 3; 3;2 AB làm vtcp Q nhận , 0;8;12 Q n n AB làm vtpt CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 30 Vậy phương trình mặt phẳng : 0[ 1] 8[ 1] 12[ 3] 0 x y z Q , hay : 2 3 11 0 y z Q Vậy 5 a b c . Chọn A. Câu 44. Chọn A Ta có 1;2; 1 AB Từ P suy ra vec tơ pháp tuyến của P là 1;1;1 P n Gọi vec tơ pháp tuyến của Q là Q n Vì Q chứa , A B nên 1 Q n AB Mặt khác Q P nên 2 Q P n n Từ 1 , 2 ta được , 3; 2; 1 Q P n AB n Q đi qua 1; 1;2 A và có vec tơ pháp tuyến 3; 2; 1 Q n nên Q có phương trình là 3 1 2 1 2 0 x y z 3 2 3 0 x y z . Câu 45. Chọn A P có vectơ pháp tuyến 1; 3;2 P n , Q có vectơ pháp tuyến 1;0; 1 Q n . Vì mặt phẳng vuông góc với cả P và Q nên có một vectơ pháp tuyến là , 3;3;3 3 1;1;1 P Q n n . Vì mặt phẳng cắt trục O x tại điểm có hoành độ bằng 3 nên đi qua điểm 3;0;0 M . Vậy đi qua điểm 3;0;0 M và có vectơ pháp tuyến 1 ; 1 ; 1 n nên có phương trình: 3 0. x y z Câu 46. Gọi mặt phẳng phải tìm là P . Khi đó véc tơ pháp tuyến của P là: , 2; 1; 2 P n n n . Phương trình của P là 2 - 2 0 x y z . Câu 47. Lờigiải Mặt phẳng P có 1 véc tơ pháp tuyến là [1;1;1] p n . Véc tơ [1;2; 1] AB . Gọi n là một véc tơ pháp tuyến của Q , do Q vuông góc với P nên n có giá vuông góc với p n , mặt khác véc tơ AB có giá nằm trong mặt phẳng Q nên n cũng vuông góc với AB Mà p n và AB không cùng phương nên ta có thể chọn n = , 3;2;1 P n AB , mặt khác Q đi qua 1 ; 1 ;2 A nên phương trình của mặt phẳng Q là: 3 1 2 1 1[ 2] 0 3 2 3 0 x y z x y z . Câu 48. Ta có: 2; 1;1 AB . Mặt phẳng P có 1 véctơ pháp tuyến là: 1; 1;0 P n . Gọi n là véctơ pháp tuyến của mặt phẳng cần tìm. Khi đó ; 1;1; 1 P P n AB n AB n n n . Vậy phương trình mặt phẳng cần tìm là: 1 0 1 1 1 0 0 1 0 x y z x y z . Câu 49. Ta có: AB OC AB OHC AB OH. AB CH CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 31 Tương tự BC OA BC OAH BC OH BC OH . Ta có: AB OH OH ABC . BC OH Do ABC OH ABC n OH 2;1;1 Phương trình mặt phẳng [P] là: 2 2 [ 1] [ 1] 0 2 6 0 x y z x y z . Dạng 2.3 Xác định phương trình mặt phẳng khi biết yếu tố song song Câu 50. Lời giải Chọn A Gọi / / , PT có dạng : 3 2 0 x y z D [điều kiện 4 D ]; Ta có: qua 3 ; 1 ; 2 M nên 3 .3 1 2 . 2 0 D 6 D [thoả đk]; Vậy : 3 2 6 0 x y z Câu 51. Chọn C Gọi Q là mặt phẳng đi qua điểm 2; 1;2 A và song song với mặt phẳng P . Do / / Q P nên phương trình của Q có dạng 2 3 0 x y z d [ 2 d ]. Do 2; 1;2 A Q nên 2.2 1 3.2 0 d 11 d [nhận]. Vậy : 2 3 11 0 Q x y z . Câu 52. Chọn C Phương trình mặt phẳng [ ] ABC đi qua ba điểm [ 2;0;0] A , [0;0;7] B và [0;3;0] C là 1 2 3 7 x y z Câu 53. Chọn A 0;1;0 ; 3;0;4 Oy u AB Lấy . 4;0;3 P Oy n u AB Do đó : 4 3 3 0 4 3 12 0 P x z x z Câu 54. Gọi là mặt phẳng cần tìm. Vì [ ] [ ] // 2; 1;3 P P n n Ta có: đi qua 1;3; 2 A và có véctơ pháp tuyến là [ ] 2; 1;3 n . Do đó phương trình tổng quát của mặt phẳng là: 2 1 1 3 3 2 0 x y z hay 2 3 7 0 x y z . Câu 55. Ta có 2;2;1 AB . Gọi mặt phẳng cần viết phương trình là P suy ra , 0;1; 2 P n AB i . Vậy PT mặt phẳng P có dạng: 2 1 0 2 2 0 y z y z . Câu 56. Mặt phẳng [ ] P chứa trục Ox nên có dạng: 0 By Cz 2 2 0 B C . [ ] P đi qua điểm [1; 1; 1] A nên .1 . 1 0 B C B C . Chọn 1 B C ta được [ ] : 0 P y z . Câu 57. Mặt phẳng P không qua O , song song mặt phẳng Q CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 32 : 2 2 0 P x y z d [ 0 d , 3 d ]. Ta có ; 1 d P Q 2 2 2 3 1 1 2 2 d 3 3 d 0 6 d d . Đối chiếu điều kiện ta nhận 6 d . Vậy : 2 2 6 0 P x y z . Câu 58. Chọn A Có P song song : 2 2 1 0 x y z nên : 2 2 0 P x y z m , với 1 m . Do P đi qua điểm 1;1;2 A nên 2 2 2 0 2 m m [nhận] Vậy măt phẳng cần tìm là : 2 2 2 0 P x y z . Câu 59. Ta có, Q song song P nên phương trình mặt phẳng : 2 2 0 Q x y z C ; 5 C Chọn 0;0;5 M P Ta có 2 2 2 5 ; ; 3 2 2 1 C d P Q d M Q 4 14 C C 4 : 2 2 4 0 C Q x y z khi đó Q cắt Ox tại điểm 1 2;0;0 M có hoành độ âm nên trường hợp này Q không thỏa đề bài. 14 : 2 2 14 0 C Q x y z khi đó Q cắt Ox tại điểm 2 7;0;0 M có hoành độ dương do đó : 2 2 14 0 Q x y z thỏa đề bài. Vậy phương trình mặt phẳng : 2 2 14 0 Q x y z . Câu 60. Vì mặt phẳng P song song với mặt phẳng Q 1;2;2 P Q vtptn vtptn Phương trình mặt phẳng P có dạng 2 2 0 x y z D Gọi 3;0;0 A Q , , 1 d P Q d A P 3 3 0 [ ], 3 1 3 3 6 [ ] 3 D D l quaO D D D n Câu 61. [ 3;0;4] AB . Oy có một vectơ chỉ phương là [0;1;0] j . Gọi n là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng P . Do n j n AB nên ta có thể chọn , 4;0;3 n j AB . Khi đó phương trình mặt phẳng cần tìm qua điểm 3;0;0 A và có vectơ pháp tuyến 4;0;3 n là :4 3 3 0 0 P x z . Vậy : 4 3 12 0 P x z . Câu 62. Phương trình mp ABC : 1 2 4 6 x y z 6 3 2 12 0 x y z . Mặt phẳng P song song với mặt phẳng ABC nên phương trình có dạng: 6 3 2 0 x y z d , 12 d . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 33 Mặt phẳng P cách đều D và mặt phẳng ABC , , d ABC P d D P , , d A P d D P 2 2 2 2 2 2 6.2 6.2 3.4 2.6 6 3 2 6 3 2 d d 12 36 d d 24 d [thỏa mãn]. Vậy phương trình mặt phẳng P : 6 3 2 24 0 x y z . Câu 63. Gọi phương trình mặt phẳng P có dạng 2 2 0 x y z d Với 0; 3 d d . Có 2 2 2 3 0 ; 1 1 6 1 2 2 d d d P Q d . Kết hợp điều kiện P có dạng: 2 2 6 0 x y z . Dạng 2.4 Xác định phương trình mặt phẳng đoạn chắn Câu 64. Lời giải Chọn C Ta có: 2;0;0 M , 0; 1 ;0 N , 0;0;2 P : 1 2 1 2 x y z MNP Câu 65. Ta có phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn: 1 1 2 3 x y z Câu 66. Ta có 1;0;0 , 0;2;0 , 0;0;3 A B C lần lượt là hình chiếu của M lên , , Ox Oy Oz . Phương trình đoạn chắn có dạng: 1 1 2 3 x y z . Câu 67. Phương trình mặt phẳng ABC : 1 3 4 2 x y z 4 3 6 12 0 x y z . Câu 68. Sử dụng phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn, ta có phương trình mặt phẳng qua các điểm 1;0;0 A , 0;3;0 B , 0;0;5 C là 1. 1 3 5 x y z Câu 69. Ta có phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm 1;0;0 A , 0; 2;0 B và 0;0;3 C là: 1 1 2 3 x y z . Câu 70. Chọn D Cách 1. Giả sử P đi qua 3 điểm ;0;0 M a , 0; ;0 N b , 0;0; P c Suy ra : 1 x y z P a b c Mà P đi qua 1;1;1 A và 0;2;2 B nên ta có hệ 1 1 1 2 1 2 2 2 2 1 1 a a b c b c b c Theo giả thuyết ta có 2 2 1 OM ON a b b TH1. 1 b 2 c suy ra : 2 2 0 P x y z TH1. 1 b 2 3 c suy ra : 2 3 2 0 P x y z Câu 71. Gọi , , A B C lần lượt là hình chiếu vuông góc của điểm 1;2;3 M lên , , Ox Oy Oz . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 34 Suy ra: 1;0;0 , 0;2;0 , 0;0;3 A B C . Vậy phương trình mặt phẳng ABC theo đoạn chắn là 1 1 2 3 x y z . Câu 72. Phương trình mặt phẳng ABC [theo đoạn chắn] là 1 3 6 2 6 0 2 1 3 x y z x y z . Câu 73. [8; 2;4] M chiếu lên , , Ox Oy Oz lần lượt là [8;0;0], [0; 2;0], [0;0;4] A B C Phương trình đoạn chắn qua , B, C A là: 1 4 2 8 0 8 2 4 x y z x y z Câu 74. Giả sử ;0;0 , 0; ;0 , 0;0; , 0. A a B b C c abc Khi đó mặt phẳng có dạng: 1 x y z a b c . Do 2 1 3 1 1 M a b c Ta có: 2 ;1; 3 , 2;1 ; 3 , 0; ; , ;0; AM a BM b BC b c AC a c Do M là trực tâm tam giác ABC nên: 3 . 0 3 0 2 3 2 3 0 . 0 2 b c AM BC b c c a c a BM AC Thay 2 vào 1 ta có: 4 1 3 14 1 7, 14. 3 3 3 c a b c c c Do đó 3 : 1 2 3 14 0. 7 14 14 x y z x y z Câu 75. Giả sử ;0;0 ; 0; ;0 ; 0;0; A a B b C c . Khi đó mặt phẳng : 1 x y z ABC a b c Ta có: 2 ;1;1 ; 2;1 ;1 0; ; ; ;0; AH a BH b BC b c AC a c Vì H là trực tâm của tam giác ABC nên 2 1 1 1 3 . 0 0 6 2 0 6 . 0 H ABC a a b c AH BC b c b a c c BH AC Vậy 3;0;0 A CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 35 Câu 76. Mặt phẳng cắt các trục , Ox , Oy Oz lần lượt tại ;0;0 , A m 0; ;0 , B n 0;0; C p , , , 0 m n p . Ta có phương trình mặt phẳng có dạng 1 x y z m n p . Mà 1 2 3 1 M m n p . 1 Ta có 1 ;2;3 , AM m 1;2 ;3 , BM n 0; ; , BC n p ;0; AC m p . M là trực tâm tam giác ABC . 0 3 2 0 3 0 . 0 AM BC p n p m BM AC . 2 Từ 1 và 2 suy ra: 14; m 7; n 14 3 p . Suy ra có phương trình 3 1 2 3 14 0 14 7 14 x y z x y z . Vậy 1 2 3 6 T a b c . Câu 77. Từ giả thiết ta có 0, 0, 0 a b c và thể tích khối tứ diện OABC là 1 6 OABC V abc . Ta có phương trình đoạn chắn mặt phẳng P có dạng 1 x y z a b c . Mà 1 1 1 1 M P a b c . Áp dụng bất đẳng thức côsi cho ba số ta có: 3 1 1 1 1 1 3 27 abc a b c abc . Do đó 1 9 6 2 OABC V abc . Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi 3 a b c . Vậy 9 min 3 2 OABC V a b c . Khi đó 2 3 18 a b c . Câu 78. Cách 1 : Ta có tính chất hình học sau : tứ diện OABC có ba cạnh , , OA OB OC đôi một vuông góc thì điểm M là trực tâm của tam giác ABC khi và chỉ khi M là hình chiếu vuông góc của điểm O lên mặt phẳng ABC . Do đó mặt phẳng P đi qua điểm 1;2;5 M và có véc tơ pháp tuyến 1;2;5 OM . Phương trình mặt phẳng P là 1 2 2 5 5 0 2 5 30 0. x y z x y z Cách 2: Giả sử ;0;0 ; 0; ;0 ; 0;0; A a B b C c CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 36 Khi đó phương trình mặt phẳng P có dạng 1 x y z a b c . Theo giả thiết ta có M P nên 1 2 5 1 1 a b c . Ta có 1 ;2;5 ; 0; ; ; 1;2 ;5 ; ;0; AM a BC b c BM b AC a c Mặt khác M là trực tâm tam giác ABC nên . 0 2 5 2 5 . 0 AM BC b c a c BM AC Từ 1 và 2 ta có 30; 15; 6 a b c . Phương trình mặt phẳng P là 1 2 5 30 0. 30 15 6 x y z x y z Câu 79. Mặt phẳng : 4 2 6 0 P x y z có véctơ pháp tuyến 1;4; 2 P n . Mặt phẳng : 2 4 6 0 Q x y z có véctơ pháp tuyến 1; 2;4 Q n . Ta có ; 12; 6; 6 P Q n n , cùng phương với 2; 1; 1 u . Gọi d P Q . Ta có đường thẳng d có véctơ chỉ phương là 2; 1; 1 u và đi qua điểm 6;0;0 M . Mặt phẳng cắt các trục tọa độ tại các điểm ;0;0 A a , 0; ;0 B b , 0;0; C c với 0 abc . Phương trình mặt phẳng : 1 x y z a b c . Mặt phẳng có véctơ pháp tuyến 1 1 1 ; ; n a b c . Mặt phẳng chứa d n u M 2 1 1 6 0 1 1 1 6 1 3 a a b c b c a . Ta lại có hình chóp . O ABC là hình chóp đều OA OB OC a b c 6 b c Kết hợp với điều kiện ta được 6 b c . Vậy phương trình của mặt phẳng : 1 6 0 6 6 6 x y z x y z . Câu 80. Giả sử ;0;0 , 0; ;0 , 0;0; A a B b C c với , , 0 a b c . Mặt phẳng P có phương trình [ theo đoạn chắn]: 1 x y z a b c . Vì mặt phẳng P đi qua điểm 9;1;1 M nên 9 1 1 1 a b c . Ta có 3 9 1 1 9 1 3 . . 243 . . a b c a b c a b c . 1 243 81 . . . 6 6 2 OABC V a b c Vậy thể tích tứ diện OABC đạt giá trị nhỏ nhất là 81 2 . Dạng 3. Một số bài toán liên quan điểm với mặt phẳng Dạng 3.1 Điểm thuộc mặt phẳng Câu 81. Chọn D CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 37 Ta có: 1 1 1 6 5 0 1 ; 1 ; 1 M là điểm không thuộc . Câu 82. Chọn B Ta có 1 2 .1 6 5 0 nên 1 ; 1 ; 6 M thuộc mặt phẳng P . Câu 83. Điểm 1;1;1 N có tọa độ thỏa mãn phương trình mặt phẳng P nên N P . Câu 84. Ta có: 2.2 1 0 3 0 2;1;0 :2 3 0 M P x y z . Câu 85. + Thay toạ độ điểm Q vào phương trình mặt phẳng P ta được 2.1 2 2 2 4 0 nên Q P . + Thay toạ độ điểm P vào phương trình mặt phẳng P ta được 2.2 1 1 2 2 0 nên P P . + Thay toạ độ điểm M vào phương trình mặt phẳng P ta được 2.1 1 1 2 2 0 nên M P . + Thay toạ độ điểm N vào phương trình mặt phẳng P ta được 2.1 1 1 2 0 nên N P . Dạng 3.2 Phương trình mặt phẳng qua 3 điểm Câu 86. Không mất tính tổng quát, ta giả sử M , N , P lần lượt là hình chiếu vuông góc của 2; 3;1 A lên các mặt phẳng tọa độ Oxy , Oxz , Oyz . Khi đó, 2; 3;0 M , 2;0;1 N và 0; 3;1 P 0;3;1 MN và 2;0;1 MP . Ta có, MN và MP là cặp vectơ không cùng phương và có giá nằm trong MNP Do đó, MNP có một vectơ pháp tuyến là , 3; 2;6 n MN MP . Mặt khác, MNP đi qua 2; 3;0 M nên có phương trình là: 3 2 2 3 6 0 0 3 2 6 12 0 x y z x y z . Câu 87. Ta có 3; 3;3 ; 2; 1;3 AB AC . Suy ra ; 6; 3;3 AB AC . Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng ABC có vecto chỉ phương u vuông góc với ; AB AC nên u cùng phương với , AB AC do đó chọn [2;1; 1] u . Câu 88. Ta có: 2; 3; 1 AB ; 2;0; 2 AC . 3 1 1 2 2 3 , ; ; 6;6; 6 0 2 2 2 2 0 AB AC . Chọn 1 ; 1;1; 1 6 n AB AC là một VTPT của mp ABC . Ta có pt mp ABC là: 1 2 0 1 0 x y z x y z . Vậy 1, 1 a d . Câu 89. Lờigiải Ta có 1;0;1 AB , 1;1;1 AC . Mặt phẳng ABC có VTPT , 1;2; 1 n AB AC đi qua A có phương trình là: 1 1 2 0 2 1 0 x y z x y z . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 38 Ta có IA IB IB IC I mp ABC 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 1 1 2 1 0 a b c a b c a b c a b c a b c 1 2 2 0 1 4 2 5 2 2 1 0 1 a a c a b b a b c c 1 1; ;1 2 1 1 1 3 2 I a b c . Dạng 3.3 Khoảng cách từ điểm đến mặt Câu 90. Chọn B Khoảng cách từ điểm A đến P là 2 2 2 3.1 4. 2 2.3 4 5 29 3 4 2 d Câu 91. Khoảng cách d từ A đến P là 2 2 2 3 4 2 4 3 8 6 4 [ ,[ ]] 29 3 4 2 A A A x y z d A P 5 [ ,[ ]] 29 d A P Câu 92. 2 2 2 1 2 2 2 3 10 11 11 ; 3 3 1 2 2 . . d M P . Câu 93. Ta có 2 2 2 2. 1 2.2 0 1 5 , 3 2 2 1 d M P . Câu 94. Khoảng cách d từ điểm 1 ;2;1 M đến mp P là 2 2 2 2.1 2.2 1 4 , 1 2 2 1 d d M P . Câu 95. Ta có 0; ;0 M Oy M y . Theo giả thiết: 1 5 3 3 3 y y d M P d M Q y . Vậy 0; 3;0 M Câu 96. Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng Q bằng 2 2 1 2 2 2.1 1 4 , 3 1 2 2 d M Q Câu 97. Ta có 2;2;1 AB 2 2 2 2 2 1 3 1 AB . Khoảng cách từ A đến mặt phẳng P : 2 2 2 2.1 2 .3 1 , 2 1 m d A P m 2 3 3 2 5 m m . Để 2 3 3 , 3 5 m AB d A P m 2 2 9 5 9 1 m m 2 m . Câu 98. Gọi [1;0;0] [ ] : [ ; ; ] 0 qua A P VTPT n A B C [ ] : .[ 1] 0 [ ] : 2 3 0 2 3 [1] P A x By Cz B P A B C A B C CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 39 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 [ ;[ ]] 3[ 2 ] 4[ ] 3 3 6 4 0 [2] B C d C P B C BC A B C A B C B C BC A Thay [1] vào [2] ta có: 2 2 2 2 2 6 4[ 2 3 ] 0 17 54 37 0 B C BC B C B BC C Cho 2 1 1 1: 17 54 37 0 37 23 17 17 B A C B B B A [ ] : 1 0 [ ] : 23 37 17 23 0 P x y x P x y z Câu 99. Chọn A : 1 6 3 2 12 0 2 4 6 x y z ABC x y z . // : 6 3 2 0 12 P ABC P x y z m m . P cách đều D và mặt phẳng , , ABC d D P d A P 2 2 2 2 2 2 36 12 6.2 3.4 2.6 6.2 3.0 2.0 36 12 36 12 6 3 2 6 3 2 m m m m m m m m 24 m [nhận]. Vậy phương trình của P là 6 3 2 24 0 x y z . Câu 100. Vì ; 2 ; d B P d A P và P cắt đoạn AB tại I nên 7 5 2 1 3 2 4 2 2 0 4 5 1 2 3 3 a a a BI AI b b b a b c c c c . Dạng 3.4 Cực trị Câu 101. Chọn B Gọi ; ; I x y z là điểm thỏa mãn 2 3 0 M A M B suy ra 1 ; 1 ; 1 I 2 2 7 IA ; 2 1 2 I B ; , 3 d I P 2 2 2 3 M A M B 2 2 2 3 M I IA M I IB 2 2 2 5 2 3 M I I A IB 2 5 9 0 M I Mà 2 2 2 3 M A M B nhỏ nhất M I nhỏ nhất Suy ra , 3 M I d I P Vậy 2 2 2 3 5.9 9 0 135 M A M B Câu 102. Ta có: , d M P MA Nên ax , m d M P MA khi A là hình chiếu của M trên mặt phẳng P . Suy ra 3; 3; 3 AM P AM là vectơ pháp tuyến của P . P đi qua 1;7;2 A và nhận 3; 3; 3 AM là vectơ pháp tuyến nên có phương trình 3 1 3 7 3 2 0 10 0 x y z x y z . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 40 Câu 103. Gọi ; ; I x y z là điểm thỏa mãn 2 3 0 IA IB IC . Ta có 10 ; 5 ;8 IA x y z , 2 ;1 ; 1 IB x y z , 2 ;3 ; IC x y z . Khi đó, 10 2 2 3 2 0 5 2 1 3 3 0 8 2 1 3 0 x x x y y y z z z 0 1 1 x y z 0;1;1 I . Với điểm M thay đổi trên P , ta có 2 2 2 2 3 MA MB MC 2 2 2 2 3 MI IA MI IB MI IC 2 2 2 2 6 2 3 2 2 3 MI IA IB IC MI IA IB IC 2 2 2 2 6 2 3 MI IA IB IC [Vì 2 3 0 IA IB IC ]. Ta lại có 2 2 2 2 3 IA IB IC 185 2.8 3.9 228 . Do đó, 2 2 2 2 3 MA MB MC đạt giá trị nhỏ nhất MI đạt giá trị nhỏ nhất M là hình chiếu vuông góc của I trên P . Khi đó, , 3 MI d I P . Vậy giá trị nhỏ nhất của 2 2 2 2 3 MA MB MC bằng 2 6 228 MI 6.9 228 282 . Giá trị nhỏ nhất của 2 2 2 2 3 MA MB MC đạt được khi và chỉ khi M là hình chiếu vuông góc của I trên P . Câu 104. ; ; 2 C a b P 2 0 2 ; 2; 2 a b b a C a a . 0; 2; 2 AB , 1; ; 5 AC a a , 10 2 ; 2 2;2 2 AB AC a a a . 2 2 2 2 10 2 2 2 1 12 24 108 , 2 2 2 ABC a a a a S AB AC 2 3 2 9 a a 2 3 1 24 a 2 6 với a . Do đó min 2 6 ABC S khi 1 a . Khi đó ta có 1;1; 2 C 0 a b . Câu 105. Lời giải Phương trình mặt phẳng ABC : 1 x y z a b c . Nhận thấy, điểm [2; 2;1] M ABC ; 2; 2;1 , 3 OM OM . Ta có: ;[ ] d O ABC OH OM khoảng cách từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng ABC có giá trị lớn nhất khi [ ] OM ABC [ ] 1 1 2 2 1 1 . ,[ 0] 2 2 1 1 ABC k a a k n k OM k k b b k k c c k . Mà 2 2 1 1 a b c nên 2 2 1 1 1 9 1 1 1 1 9 2 2 k k k k k . Do đó 9 9 ; ; 9 2 2 a b c . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 41 Vậy max ;[ ] 3 d O ABC OM khi 9 9 ; ; 9 2 2 a b c . Câu 106. +] Nhận xét: 2;2;2 2 3; . AB AB A P +] Xét tam giác MAB ta có 2 3 sin sin sinA MA MA AB B M P MB MB 2 cos cos cos 1 2 2 2 2 cos sin sin sin 2 2 2 2 A B M B M P A A A A +] Để max sin 2 A P min, dấu bằng xảy ra khi AB AM ABM ABH / P 2 24 3 8 26 [ ] : 2 2 3 0 3 3 B P x y z d BM max 54 6 78 P . Câu 107. Ta có MA MB AB với mọi điểm M P Vì 2.4 5 2.6 1 . 2.1 1 2.2 1 208 0 nên hai điểm , A B nằm cùng phía với P Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi M AB P Khi đó, MA MB nhận giá trị lớn nhất là: 2 2 2 4 1 5 1 6 2 41 AB . Câu 108. Cách 1: Ta có 2 2 2 2 1 1 2 1 3 1 ; 2 1 1 1 m m m d A P m m m m . Xét 2 2 2 2 1 3 1 5 3 1 0 3 2 1 2 1 5 m m m m f m f m m m m m m . B H M ACÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 42 Vậy 14 max ; 3 d A P khi 5 2;6 m . Câu 109. Chọn A Gọi P cắt các tia , , Ox Oy Oz lần lượt tại các điểm ; 0 ; 0 ; 0 ; ; 0 ; 0 ; 0 ; c , , 0 A a B b C a b c Ta có : 1 x y z P a b c Vì M P nên ta có 1 2 1 1 a b c Áp dụng bất đẳng thức côsi ta có 3 3 1 2 1 3 2 1 5 4 a b c a b c a b c Thể tích khối chóp 1 9 6 O A B C V a b c Dấu bằng xảy ra khi các số tham gia cô si bằng nhau nghĩa là 1 2 1 1 3 ; 6 ; 3 1 2 1 a b c a b c a b c Vây pt mặt phẳng : 1 0 ; 2 ; 2 3 6 3 x y z P N P Câu 110. Chọn B. Gọi ; ; 2 3z 7 0 M x y z x y 4 ; 2 ;6 MA x y z ; 2 ;4 ;2 MB x y z . 4 2 2 4 6 2 MA MB x x y y z z 2 2 2 6 2 8 12 x y z x y z 2 2 2 3 1 4 12 x y z Áp dụng bđt B. C. S: 2 2 2 2 2 2 2 1 2 3 3 1 4 3 2 1 3 4 x y z x y z 2 2 2 2 14 3 1 4 2 3 7 x y z x y z 2 2 2 2 7 7 3 1 4 14 x y z 2 2 2 3 1 4 12 2 x y z CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 43 . 2 Min MA MB xảy ra khi và chỉ khi 4 2 3z 7 0 3 3 1 4 1 1 2 3 x x y y x y z z . Câu 111. Gọi 1 1 1 ; ; G x y z là trọng tâm tam giác . ABC Vì G là trọng tâm tam giác ABC và M là điểm tùy ý nên 3 . MA MB MG MG Vậy 3 3 . S MA MB MC MG MG Do G là trọng tâm tam giác ABC nên 1 1 1 1 2 4 1 3 3 3 6 12 1 1; 1;3 . 3 3 5 1 5 3 3 3 A B C A B C A B C x x x x y y y y G z z z z Vì G cố định nên 3 S MG đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi MG nhỏ nhất. Tức là . MG P Ta có: 2 2 2 1.1 2. 1 2.3 5 14 , . 3 1 2 2 d G P MG Vậy giá trị nhỏ nhất 14 3 3 3. 14. 3 S MA MB MC MG MG Câu 112. Gọi ; ; M a b c là điểm thỏa mãn 2 3 0 MA MB MC . Khi đó: 1 2 3 3 4 0 2 2 1 3 0 0 5 2 0 3 2 0 a a a b b b c c c 19 2 2 1 2 a b c 19 1 ;2; 2 2 M . Ta có: 2 3 IA IB IC 2 2 3 3 IM MA IM MB IM MC 2 2 3 IM MA MB MC 2 2 IM IM . Biểu thức 2 3 IA IB IC đạt giá trị nhỏ nhất IM nhỏ nhất I là hình chiếu vuông góc của M lên Oxy 19 ;2;0 2 I . Khoảng cách từ điểm I đến mặt phẳng P là: 2 2 19 4. 3.2 2 2 ; 6 4 3 d I P . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 44 Câu 113. Ta có 2; 2;4 2 6 AB AB . Gọi H là hình chiếu vuông góc của B trên mặt phẳng P . Ta có , 2 6 , 2 6 d B P BH BA maxd B P , đạt được khi H A . Khi đó mặt phẳng P đi qua A và nhận 2; 2;4 AB là véctơ pháp tuyến. Suy ra phương trình mặt phẳng P là 2 1 2 2 4 1 0 2 3 0 x y z x y z . Câu 114. Chọn D Ta có 3 . . . . 1 64 64 . . 27 27 27 A BCD A BCD A B C D A B C D V V AB AC AD AB AC AD V AB AC AD AB AC AD V Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi 4 3 3 4 AB AC AD AB AC AD AB AC AD AB AC AD Như vậy, tứ diện AB C D có thể tích nhỏ nhất khi và chỉ khi 3 4 AB AC AD AB AC AD . Khi đó // B C D BCD . Ta có : 4 10 11 14 0 BCD x y z . Suy ra : 4 10 11 0, 14 B C D x y z m m . Ta có 3 3 3 3 7 1 7 ; ; ; ; 4 4 4 4 4 4 4 AB AB AB B . Thay tọa độ điểm 7 1 7 ; ; 4 4 4 B vào phương trình 39 4 B C D m [nhận]. Vậy :16 40 44 39 0 B C D x y z Câu 115. Giả sử ;0;0 , 0; ;0 , 0;0; A a B b C c với , , 0. a b c Phương trình mặt phẳng : 1 x y z P a b c . 1 4 9 1;4;9 1 M P a b c . Áp dụng BĐT Bunhiacopxki: 2 2 2 2 2 2 2 1 4 9 1 4 9 1 2 3 . a b c a b c a b c a b c 49. a b c CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 45 Dấu “ ” xảy ra khi 49 1 4 9 6 1 12. 1 2 3 18 a b c a a b c b c a b c Nên : 1. 6 12 18 x y z P Vậy 36 . 7 d Câu 116. Gọi , H K lần lượt là hình chiếu của , A B trên mặt phẳng P 3, 1; 1;0 , 0;1;2 , 3. AH BK H K HK Đặt HM t ta có: 3 2 HM MN NK HK NB t 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 3 3 45 2 2 49,8 AM BN AH HM BK KN t t Dấu bằng xảy ra khi , M N đoạn thẳng . HK Vậy Giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2 2 3 AM BN bằng 49,8 Câu 117. Giả sử ;0;0 , 0; ;0 , 0;0; A a B b C c với , , 0 a b c . Mặt phẳng P có phương trình [ theo đoạn chắn]: 1 x y z a b c . Vì mặt phẳng P đi qua điểm 9;1;1 M nên 9 1 1 1 a b c . Ta có 3 9 1 1 9 1 3 . . 243 . . a b c a b c a b c . 1 243 81 . . . 6 6 2 OABC V a b c Vậy thể tích tứ diện OABC đạt giá trị nhỏ nhất là 81 2 . Câu 118. Chọn A Gọi mặt phẳng P đi qua điểm 1;4;9 M cắt các tia tại ;0;0 , 0; ;0 , 0;0; A a B b C c với , , 0 a b c ta có : 1 x y z P a b c suy ra 1 4 9 1 a b c và OA OB OC a b c đạt giá trị nhỏ nhất khi 2 2 2 2 1 2 3 1 4 9 1 2 3 1 36 a b c a b c a b c a b c Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi 6 12 18 a b c : 1 6 12 18 x y z P Nên 2 2 2 0 0 0 1 36 6 12 18 ; 7 1 1 1 6 12 18 d o p Câu 119. Lời giải Phương trình mặt phẳng ABC : 1 x y z a b c . Nhận thấy, điểm [2; 2;1] M ABC ; 2; 2;1 , 3 OM OM . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 46 Ta có: ;[ ] d O ABC OH OM khoảng cách từ gốc tọa độ O đến mặt phẳng ABC có giá trị lớn nhất khi [ ] OM ABC [ ] 1 1 2 2 1 1 . ,[ 0] 2 2 1 1 ABC k a a k n k OM k k b b k k c c k . Mà 2 2 1 1 a b c nên 2 2 1 1 1 9 1 1 1 1 9 2 2 k k k k k . Do đó 9 9 ; ; 9 2 2 a b c . Vậy max ;[ ] 3 d O ABC OM khi 9 9 ; ; 9 2 2 a b c . Câu 120. Từ giả thiết ta có 0, 0, 0 a b c và thể tích khối tứ diện OABC là 1 6 OABC V abc . Ta có phương trình đoạn chắn mặt phẳng P có dạng 1 x y z a b c . Mà 1 1 1 1 M P a b c . Áp dụng bất đẳng thức côsi cho ba số ta có: 3 1 1 1 1 1 3 27 abc a b c abc . Do đó 1 9 6 2 OABC V abc . Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi 3 a b c . Vậy 9 min 3 2 OABC V a b c . Khi đó 2 3 18 a b c . Câu 121. Đặt t b c 0 t ; 2 2 2 2 t b c ; 2 4 t bc . 2 2 2 5 9 2 a b c ab bc ca 2 2 5 5 9 28 a b c a b c bc 2 2 2 5 5 9 7 a t at t 5 2 0 a t a t 2 a t . Vậy 3 4 1 27 Q f t t t với 0 t . Ta có 2 4 4 1 0 9 f t t t 1 6 t [vì 0 t ]. Ta có bảng biến thiên CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 47 Vậy 16 max Q 1 3 a ; 1 12 b c . Suy ra tọa độ điểm 1 1 1 ; ; 3 12 12 A ; tọa độ các điểm 1 ;0;0 3 M ; 1 0; ;0 12 N ; 1 0;0; 12 P . Phương trình mặt phẳng MNP 1 1 1 1 3 12 12 x y z 3 12 12 1 0 x y z . Dạng 4. Một số bài toán liên quan giữa mặt phẳng – mặt cầu Dạng 4.1 Viết phương trình mặt cầu Câu 122. Chọn B Gọi mặt cầu cần tìm là [ ] S . Ta có [ ] S là mặt cầu có tâm 1;2; 1 I và bán kính R . Vì [ ] S tiếp xúc với mặt phẳng [ ] : 2 2 8 0 P x y z nên ta có 2 2 2 1 2.2 2.[ 1] 8 ; 3 1 2 2 R d I P . Vậy phương trình mặt cầu cần tìm là: 2 2 2 1 2 1 9 x y z . Câu 123. Chọn D Vì mặt cầu tâm I tiếp xúc với mặt phẳng [ ] P : 1 4 2 8 ;[ ] 3 1 4 4 R d I P Vậy: 2 2 2 [ ] : [ ] [ ] 9 ] 1 [ 1 2 x y S z Câu 124. Mặt cầu cần tìm có bán kính 2 2 2 2 2.1 2. 4 7 , 5 1 2 2 R d I . Phương trình mặt cầu cần tìm là 2 2 2 2 1 4 25 x y z 2 2 2 4 2 8 4 0 x y z x y z . Câu 125. Ta có: Bán kính mặt cầu là: ; R d I P 2 2 2 1 6 2 3 2 1 2 . Phương trình mặt cầu là: 2 2 2 1 3 9 x y z . Câu 126. Ta có bán kính của mặt cầu S là 2 2 2 1 2.2 2.5 4 ; 3 1 2 2 R d I P . Vậy mặt cầu S có tâm 1;2;5 I và bán kính của 3 R suy ra phương trình mặt cầu S là 2 2 2 2 2 2 2 1 2 5 3 2 4 10z 21 0 x y z x y z x y . Câu 127. Theo giả thiết , R d I P 2 2 2 2 1 2 2 3 1 3 2 1 2 . . Vậy : S 2 2 2 1 2 3 9. x y z Câu 128. Chọn C Gọi S , r lần lượt là diện tích hình tròn và bán kính hình tròn. CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 48 Ta có: 2 S r 1 r 3 2.0 2.1 1 ; 2 1 4 4 d I P [ ] S có tâm [ 3;0;1] I và bán kính 2 2 2 2 ; 2 1 5 R d I P r Phương trình mặt cầu [ ] S là: 2 2 2 [ 3] [ 1] 5. x y z Câu 129. Chọn B Gọi , R r lần lượt là bán kính của mặt cầu và đường tròn giao tuyến. Theo giải thiết ta có: 2 2 2 2 r r Mặt khác d , 1 I P nên 2 2 2 , 3 R r d I P . Vậy phương trình mặt cầu là 2 2 2 2 1 3 x y z . Câu 130. Gọi M là điểm nằm trên đường tròn giao tuyến của S và . P Ta có . IM R Áp dụng công thức tính bán kính mặt cầu trong trường hợp mặt cầu S giao với mặt phẳng P theo giao tuyến là đường tròn có bán kính r là 2 2 2 2 ; * I P IM R d r Ta có: ; 2 2 2 1 2.2 2. 1 2 3 . 1 2 2 I P d IH Từ 2 2 2 * 3 5 34 R . Vậy phương trình mặt cầu S thỏa mãn yêu cầu đề bài là 2 2 2 1 2 1 34. x y z Dạng 4.2 Vị trí tương đối, giao tuyến Câu 131. Chọn B Gọi P là mặt phẳng cần tìm. Khi đó, P tiếp xúc với S tại A khi chỉ khi P đi qua 2;1;2 A và nhận vectơ 1; 1;3 IA làm vectơ pháp tuyến. Phương trình mặt phẳng P là 3 3 0 3 3 0 x y z x y z . Câu 132. Chọn D Giả sử phương trình mặt cầu S có dạng 2 2 2 2 2 2 0 x y z ax by cz d . Điều kiện: 2 2 2 0 * a b c d CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 49 Vì mặt cầu S đi qua 3 điểm 2;3;3 M , 2; 1; 1 N , 2; 1;3 P và có tâm I thuộc mp P nên ta có hệ phương trình 4 6 6 22 2 4 2 2 6 1 : / * 4 2 6 14 3 2 3 2 2 a b c d a a b c d b T m a b c d c a b c d Vậy phương trình mặt cầu là: 2 2 2 4 2 6 2 0. x y z x y z Câu 133. Chọn A Gọi 1;1;0 I là hình chiếu vuông góc của D lên mặt phẳng [ ] Oxy Ta có: Phương trình theo đoạn chắn của mặt phẳng [ ] ABC là: 1 x y z m n Suy ra phương trình tổng quát của [ ] ABC là 0 nx my mnz mn Mặt khác 2 2 2 2 1 ; 1 mn d I ABC m n m n [vì 1 m n ] và 1 [ ; . ID d I ABC Nên tồn tại mặt cầu tâm I [là hình chiếu vuông góc của D lên mặt phẳng Oxy ] tiếp xúc với [ ] ABC và đi qua D . Khi đó 1 R . Câu 134. Mặt cầu : 2 2 2 2 4 1 4 x y z có tâm 2 ; 4 ; 1 I , bán kính . Ta có 2 2 4 1 3 1 , 1 1 m m d I P m 2 2 2 m m Mặt phẳng P cắt mặt cầu S theo giao tuyến là đường tròn có đường kính bằng 2 nên bán kính đường tròn giao tuyến 1 r . Ta có 2 2 2 , R d I P r 2 2 2 4 1 2 m m 2 2 4 4 3 2 m m m 2 2 4 2 0 m m 1 m . Câu 135. Phương trình mặt phẳng Oxz : 0 y . Vì mặt cầu S tâm [ ; ; ] I a b c bán kính bằng 1 tiếp xúc với Oxz nên ta có: ; 1 1 d I Oxz b . Câu 136. Mặt cầu S có tâm 2; 1; 1 I , bán kính 4 1 1 10 16 4 R Khoảng cách từ tâm I đến mặt phẳng P là: 2 2 2 2 2. 1 2 1 10 12 , 4 3 1 2 2 d I P Ta thấy: , d I P R , vậy P tiếp xúc với S . Câu 137. Ta gọi phương trình mặt phẳng song song với mặt phẳng : 2 2 11 0 P x y z có dạng : : 2 2 0, 11 Q x y z D D . Mặt cầu S có tâm 1;2;3 I , bán kính 2 2 2 1 2 3 5 3 R Vì mặt phẳng tiếp xúc với S nên ta có : 2 2 2 2. 1 2 2.3 2 , 3 3 3 2 1 2 D D d I Q R . 2 9 7 2 9 11 D D D D . Do 11 7 D D . S 2 R CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 50 Vậy mặt phẳng cần tìm là 2 2 7 0 x y z . Câu 138. Ta có 6 0;0;2 ; M; 2 M P d P Q d Q 6 A; ; A; 6 A; A; ; 2 d P d Q d Q d P d Q P Vậy không có mặt cầu thỏa yêu cầu bài toán Câu 139. Gọi I là trung điểm của AB 1;1;1 I . Mặt cầu S có đường kính AB nên có tâm là điểm I . Mặt phẳng P tiếp xúc với mặt cầu S tại A nên mặt phẳng P đi qua A và nhận 5;1; 6 IA là vectơ pháp tuyến. Phương trình mặt phẳng P : 5 6 1 2 6 5 0 5 6 62 0 x y z x y z . Câu 140. Chọn B Ta có 1; 1;1 [ ] : 3 I S R . Để [ ] P tiếp xúc với [ ] S thì 2 2 2 1 3 3 10 0 2 ; 3 5 3 3 8 0 m m m m m d I P R m m m . Câu 141. Chọn A Mặt cầu S có tâm 1;1;1 I và bán kính 5 R Ta có chiều cao của khối nón 2 2 2 1 2 2 7 ,[ ] 4 1 2 2 h d I P Bán kính đáy của hình nón là 2 2 25 16 3 r R h Thể tích của khối nón 2 3 1 1 .3 .4 12 . 3 3 V r h Câu 142. Mặt cầu S có: tâm 1;2;3 I , bán kính 2 2 2 1 2 3 2 4 R . Vì nên phương trình mp có dạng: 4 3 12 0, 10 x y z d d . Vì tiếp xúc mặt cầu S nên: , 2 2 2 4.1 3.2 12.3 26 4 26 52 78 4 3 12 I d d d R d d . Do cắt trục Oz ở điểm có cao độ dương nên chọn 78 d . Vậy mp : 4 3 12 78 0 x y z . Câu 143. CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 51 Mặt cầu tâm tâm M , bán kính bằng 3 R cắt phẳng P theo giao tuyến là đường tròn tâm H , bán kính r suy ra 2 2 r R MH . Với 2 2 2 2.1 2 2.0 1 , 1 2 1 2 MH d M P . Suy ra 2 2 3 1 2 r . Câu 144. Mặt cầu S có tâm 1;0; 2 I và bán kính 15 R . Đường tròn có chu vi bằng 6 nên có bán kính 6 3 2 r . Mặt phẳng P song song với mặt phẳng Q nên phương trình mặt phẳng P có dạng: 2 0 x y z D , 5 D . Vì mặt phẳng P cắt mặt cầu S theo giao tuyến là một đường tròn có chu vi bằng 6 nên 2 2 ; ; 6 d I P R r d I P 2 2 2 1 6 7 1 2.0 2 6 1 6 1 6 5 1 2 1 D D D D D D . Đối chiếu điều kiện ta được 7 D . Do đó phương trình mặt phẳng : 2 7 0 P x y z . Nhận thấy điểm có tọa độ 2;2; 1 thuộc mặt phẳng P . Câu 145. Mặt cầu S có phương trình 2 2 2 6 4 12 0 x y z x y có tâm 3; 2;0 I và bán kính 5 R . Ta gọi khoảng cách từ tâm I của mặt cầu tới các mặt phẳng ở các đáp án là h , khi đó để mặt phẳng cắt mặt cầu S theo một đường tròn có bán kính 3 r thì 2 2 25 9 4 h R r . Đáp án A loại vì 18 4 26 4 26 h . Đáp án B loại vì 14 4 3 h . Chọn đáp án C vì 4. h Đáp án D loại vì 1 3 4 3 h . Câu 146. Mặt cầu 2 2 2 [ ] : [ 1] [ 2] [ 4] 9 S x y z có tâm [1;2; 4]. I [ 1;2;2]. IM Phương trình mặt phẳng [ ] đi qua [0;4; 2] M nhận [ 1;2;2] IM làm véc-tơ pháp tuyến là 1[ 0] 2[ 4] 2[ 2] 0 2 2 4 0 x y z x y z . Câu 147. Ta có mặt cầu : có tâm , bán kính . Mặt phẳng và mặt cầu có đúng điểm chung khi và chỉ khi mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu . S 2 2 2 2 1 2 4 x y z 2; 1; 2 I 2 R P S 1 P S , d I P R 2 2 4.2 3. 1 2 4 3 m 11 10 m 1 21 m m CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 52 Câu 148. Từ 2 2 2 S : x 2 y 1 z 9 ta có tâm 2;1;0 I bán kính 3 R . Gọi H là hình chiếu vuông góc của I trên P và ; P S C H r với 2 r Ta có ; IH d I P 2 2 2 2 0 1 2 3 4 1 5 m m IH m m Theo yêu cầu bài toán ta có 2 2 2 R IH r 2 2 2 3 9 4 5 m m 2 6 2 5 12 16 0 6 2 5 m m m m . Câu 149. Q chứa trục Ox nên có dạng 0 By Cz 2 2 0 B C . S có tâm 1; 2; 1 I và bán kính 3 R . Bán kính đường tròn giao tuyến 3 r . Vì R r nên I Q . 2 0 B C vì , B C không đồng thời bằng 0 nên chọn 1 2 B C . Vậy : 2 0 Q y z . Câu 150. Giả sử đường thẳng m d cắt mặt cầu tại hai điểm , A B . Mặt cầu S có tâm 2; 2;1 I , bán kính 4 R . Đường thẳng ; m M x y d thỏa 1 2 4 4 0 5 2 20 0 2 2 1 8 0 x m y mz x y z x my m z nên các giao điểm của S và m d thuộc đường tròn giao tuyến giữa S và : 5 2 20 0 P x y z . 14 , 30 d I P nên 2 2 2 2 14 142 , 4 30 15 r R d I P . Dạng 4.3 Cực trị Câu 151. Chọn A Q P N B A I K H A I HCÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 53 Mặt cầu S có tâm 1 ; 2 ; 3 I và bán kính 5 R Ta có 3 2 6 2 0 2 0 A P a b c b B P 2 2 2 a c b Bán kính của đường tròn giao tuyến là 2 2 2 ; 25 ; r R d I P d I P Bán kính của đường tròn giao tuyến nhỏ nhất khi và chỉ khi ; d I P lớn nhất Ta có 2 2 2 2 3 2 , a b c d I P a b c 2 2 2 2 2 4 3 2 2 2 2 c c c c 2 2 4 5 8 8 c c c Xét 2 2 4 5 8 8 c f c c c 2 2 2 2 2 48 144 192 4 5 8 8 5 8 8 c c f c c c c c c 1 0 4 c f c c Bảng biến thiên Vậy ; d I P lớn nhất bằng 5 khi và chỉ khi 1 0 , 2 3 c a b a b c . Câu 152. Gọi ; ; H a b c là tiếp điểm của mặt phẳng và mặt cầu S . Từ giả thiết ta có a , b , c là các số dương. Mặt khác, H S nên 2 2 2 3 a b c hay 2 3 3 OH OH . [1] Mặt phẳng đi qua điểm H và vuông góc với đường thẳng O H nên nhận ; ; OH a b c làm véctơ pháp tuyến. Do đó, mặt phẳng có phương trình là 0 a x a b y b c z c 2 2 2 0 ax by cz a b c 3 0 ax by cz Suy ra: 3 ;0;0 A a , 3 0; ;0 B b , 3 0;0; C c . Theo đề: 2 2 2 27 OA OB OC 2 2 2 9 9 9 27 a b c 2 2 2 1 1 1 3 a b c [2] Từ [1] và [2] ta có: 2 2 2 2 2 2 1 1 1 9 a b c a b c . Mặt khác, ta có: 2 2 2 2 2 2 1 1 1 9 a b c a b c và dấu " " xảy ra khi 1 a b c . Suy ra, 3 OA OB OC và . . . 9 . 6 2 O ABC OA OB OC V 0 y x ' y 4 0 1 5 5 1 5 1 0 CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 54 Lúc đó: . 3 9 3 2 O ABC ABC V S OH . Câu 153. Chọn C Gọi ; ; M x y z M thuộc mặt cầu S tâm 1; 1;2 I bán kính 1 R Gọi ; ; H a b c H thuộc mặt phẳng : 3 0 P x y z Ta có 1 1 2 3 , 3 3 d I P R P và S không có điểm chung 2 2 2 2 P x a y b z c MH đạt giá trị nhỏ nhất khi vị trí của M và H như hình vẽ Khi đó , 3 3 1 HI d I P HM HI R Do đó 2 min 3 1 4 2 3 P . Câu 154. Xét hệ 2 2 2 2 2 2 1 1 4 2 2 0 x y z x y z y 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 2 2 0 x y z x y x y z y 0 x Vậy : 0 P x P chính là mặt phẳng Oyz . Gọi 0;0;0 C và 0;3; 4 D lần lượt là hình chiếu vuông góc của 1;0;0 A và 2;3;4 B trên mặt phẳng P . Suy ra 1 AC , 2 BD , 5 CD . Áp dụng bất đẳng thức 2 2 2 2 2 2 a b c d a c b d , ta được 2 2 2 2 2 2 2 9 AM BN AC CM BD DN AC BD CM DN CM DN CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 55 Lại có 5 CM MN ND CD nên suy ra 4 CM ND . Do đó 5 AM BN . Đẳng thức xảy ra khi C , M , N , D thẳng hàng theo thứ tự đó và AC BD CM DN , tức là 4 16 0; ; 5 15 M và 7 28 0; ; 5 15 N . Vậy giá trị nhỏ nhất của AM BN là 5. Câu 155. S có tâm O và bán kính 1 R . Theo đề bài ta có ,0,0 ; 0, ,0 ; 0,0, ; , , 0 A a B b C c a b c khi đó phương trình mặt phẳng P là: 1 x y z a b c . P tiếp xúc với S tại M S 2 2 2 1 ; 1 1 1 1 1 d O P a b c 3 2 2 2 2 2 2 4 4 4 3 3 3 1 abc a b b c c a a b c abc vì , , 0 a b c . Khi đó: 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 T OA OB OC a b c 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 T a b c a b b c c a a b c a b c a b c Mặt khác 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 3 2 64 2 64 a b c a b c a b c a b c T . Vậy giá trị nhỏ nhất của T là 64 khi 1 và 2 xảy ra dấu bằng 3 a b c . Câu 156. S có tâm 1;2;1 I và bán kính 1 R . Ta có: 2 2 2 1 2.2 2.1 3 d , 2 1 2 2 I P R . M z x y I O C A BCÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 56 Gọi H là hình chiếu vuông góc của N trên mặt phẳng P và là góc giữa MN và NH . Vì MN cùng phương với u nên góc có số đo không đổi, HNM . Có 1 .cos . cos HN MN MN HN nên MN lớn nhất HN lớn nhất , 3 HN d I P R . Có 1 cos cos , 2 P u n nên 1 3 2 cos MN HN . Câu 157. +] Mặt cầu 2 2 2 [ ] : [ 2] [ 4] 39 S x y z có tâm là 2;4;0 I , bán kính 39 R . Gọi [ , , ] [ ] M x y z S . Ta có: 2 2 2 19 4 8 x y z x y . 2 2 2 2 [ 1] 20 6 8 MA x y z x y . [2 ;1 ;3 ] MB x y z ; [ ;2 ; 3 ] MC x y z . 2 2 2 . 2 2 3 9 MB MC x x y y z 19 4 8 2 3 7 x y x y 6 5 12 x y . Suy ra 2 2 . MA MB MC 18 18 44 x y . Theo giả thiết 2 2 . 8 MA MB MC 18 18 44 8 x y 2 0 x y . Do đó [ ] : 2 0 M P x y . Ta có 8 [ ;[ ]] 32 39 2 d I P nên mặt phẳng [ ] P cắt mặt cầu [ ] S theo giao tuyến là đường tròn C có bán kính 1 R với 2 2 1 39 32 7 R R d . Mặt khác ta có , , D M P D M S , [C] D M . Do đó độ dài MD lớn nhất bằng 1 2 2 7 R . Vậy chọn A. CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 57 Dạng 5. Một số bài toán liên quan giữa mặt phẳng – mặt phẳng Dạng 5.1 Vị trí tương đối, khoảng cách, giao tuyến Câu 158. Chọn C Lấy 2;1;3 A P .Do P song song với Q nên Ta có 2 2 2 2 2.1 2.3 3 7 , , 3 1 2 2 d P Q d A Q Câu 159. Mặt phẳng P đi qua điểm 0;0;0 O . Do mặt phẳng P song song mặt phẳng Q nên khoảng cách giữa hai mặt phẳng P và Q bằng: 7 7 , , 6 6 d P Q d O Q Câu 160. Chọn D Hai mặt phẳng , P Q vuông góc với nhau khi và chỉ khi 1. 2.1 2. 2 0 6 m m Câu 161. Ta có 2 4 2 [ ] // [ ] 1 2 1 1 m [vô lý vì 2 4 2 1 2 1 ]. Vậy không tồn tại m để hai mặt phẳng [ ],[ ] song song với nhau. Câu 162. Mặt phẳng P có véc tơ pháp tuyến 1 2; ;3 n m Mặt phẳng Q có véc tơ pháp tuyến 2 ; 8; 6 n n Mặt phẳng 1 2 1 2 2 / / [ ] 8 4 3 6 4 k kn P Q n k n k m k m k n Nên chọn đáp án B Câu 163. Hai mặt phẳng , P Q vuông góc với nhau khi và chỉ khi 1. 2.1 2. 2 0 6 m m Câu 164. Vì : 2 3 2 1 0 R m x y z x y z đi qua điểm 1;1;1 M nên ta có: 1 2.1 1 3 2.1 1 1 1 0 m 3 m . Câu 165. Mặt phẳng P có một vectơ pháp tuyến 2;1;1 P n . Mặt phẳng : 2 0 Q x y z có một vectơ pháp tuyến 1; 1; 1 Q n . Mà . 2 1 1 0 P Q n n P Q n n P Q . Vậy mặt phẳng 2 0 x y z là mặt phẳng cần tìm. Câu 166. • Phương trình ABC : 1 1 x y z ABC b c có VTPT: 1 1 1; ; n b c . • Phương trình : 1 0 P y z P có VTPT: ' 0;1; 1 n . • 1 1 . ' 0 0 ABC P n n b c b c . Câu 167. Mặt phẳng P có véctơ pháp tuyến là 1;1; 2 P n . Mặt phẳng Q có véctơ pháp tuyến là 4;2 ; Q n m m . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 58 Ta có: . 0 4.1 2 2 0 2 P Q P Q P Q n n n n m m m . Nên 2 m . Câu 168. Ta có 2 2 2 / / 8 2.0 2.0 4 4 ; ; . 3 8;0;0 1 2 2 P Q d P Q d A Q A P Nhận xét: Nếu mặt phẳng : P ax by cz d và : ' Q ax by cz d 2 2 2 0 a b c song song với nhau ' d d thì 2 2 2 ' ; . d d d P Q a b c . Câu 169. Ta có 2 2 2 / / 16 2.0 2.0 1 ; ; 5. 16;0;0 1 2 2 P Q d P Q d A Q A P Câu 170. : 2 3 1 0 P x y z : 2 3 6 0 Q x y z . Ta có: 1 2 3 1 1 2 3 6 Các giải trắc nghiệm: Công thức tính nhanh: 1 2 : 0; 0 P Ax By Cz D Q Ax By Cz D d ; P Q = 2 1 2 2 2 D D A B C P // Q áp dụng công thức: d ; P Q 2 2 2 1 6 14 2 1 2 3 . Câu 171. Gọi P Q . Chọn 0;0;1 A , 1;2; 2 B . Theo giả thiết ta có , A B 2 0 6 0 b a b 2 8 b a . Do đó 4 16 a b . Câu 172. Vì 6 3 2 1 1 1 1 8 2 3 // P Q nên ; ; d P Q d M Q với 0;1; 1 M P 2 2 2 1 1 1 1 8 0 8 2 3 2 3 ; ; 7 49 1 1 1 36 2 3 M M M x y z d P Q d M Q . Câu 173. + : 2 1 0 m P mx y nz có vectơ pháp tuyến 1 ;2; n m n . : 2 0 m Q x my nz có vectơ pháp tuyến 2 1; ; n m n . : 4 6 3 0 x y z có vectơ pháp tuyến 4; 1; 6 n . + Giao tuyến của hai mặt phẳng m P và m Q vuông góc với mặt phẳng nên 1 1 2 2 . 0 4 2 6 0 2 . 4 6 0 1 . 0 m m P n n n n m n m m n n Q n n n n Vậy 3 m n . Câu 174. Cách 1 CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 59 Xét mặt phẳng có phương trình 0 x by cz d thỏa mãn các điều kiện: đi qua hai điểm 1;1;1 A và 0; 2;2 B , đồng thời cắt các trục tọa độ , Ox Oy tại hai điểm cách đều O . Vì đi qua 1;1;1 A và 0; 2;2 B nên ta có hệ phương trình: 1 0 * 2 2 0 b c d b c d Mặt phẳng cắt các trục tọa độ , Ox Oy lần lượt tại ;0;0 , 0; ;0 d M d N b . Vì , M N cách đều O nên OM ON . Suy ra: d d b . Nếu 0 d thì chỉ tồn tại duy nhất một mặt phẳng thỏa mãn yêu cầu bài toán [mặt phẳng này sẽ đi qua điểm O ]. Do đó để tồn tại hai mặt phẳng thỏa mãn yêu cầu bài toán thì: 1 d d b b . Với 1 b , 2 4 * 2 2 6 c d c c d d . Ta được mặt phẳng P : 4 6 0 x y z Với 1 b , 0 2 * 2 2 2 c d c c d d . Ta được mặt phẳng Q : 2 2 0 x y z Vậy: 1 2 1 2 1. 1 4. 2 9 b b c c . Cách 2 1; 3;1 AB Xét mặt phẳng có phương trình 0 x by cz d thỏa mãn các điều kiện: đi qua hai điểm 1;1;1 A và 0; 2;2 B , đồng thời cắt các trục tọa độ , Ox Oy tại hai điểm cách đều O lần lượt tại , M N . Vì , M N cách đều O nên ta có 2 trường hợp sau: TH1: [ ;0;0], [0; ;0] M a N a với 0 a khi đó chính là P . Ta có [ ; ;0] MN a a , chọn 1 [ 1;1;0] u là một véc tơ cùng phương với MN . Khi đó 1 , [ 1; 1; 4] P n AB u , suy ra 1 : 4 0 P x y z d TH2: [ ;0;0], [0; ;0] M a N a với 0 a khi đó chính là Q . Ta có [ ; ;0] MN a a , chọn 2 [1;1;0] u là một véc tơ cùng phương với MN . Khi đó 2 , [ 1;1;2] Q n AB u , suy ra 2 : 2 0 Q x y z d Vậy: 1 2 1 2 1. 1 4. 2 9 b b c c . Dạng 5.2 Góc của 2 mặt phẳng Câu 175. Chọn C P qua O và nhận 2; 1 ; 2 OH làm VTPT : 1 1 0 Q x y có VTPT 1 ; 1 ; 0 n Ta có 0 . 1 c o s , , 4 5 2 . O H n P Q P Q O H n CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 60 Câu 176. Mặt phẳng [ ] P , [ ] Q có vectơ pháp tuyến lần lượt là 1; 2; 2 p n , 1;0; 2 1 Q n m Vì [ ] P tạo với [ ] Q góc 4 nên 2 2 2 2 1 2[2 1] 1 cos cos ; 4 2 3. 1 [2 1] 2 4 1 9 4 4 2 4 20 16 0 1 . 4 p Q m n n m m m m m m m m Câu 177. Mặt phẳng P đi qua hai điểm A , B nên 1 0 1 1 0 b a b a . Và P tạo với Oyz góc 60 nên 2 2 2 1 cos , 2 . 1 a P Oyz a b c [*]. Thay 1 a b vào phương trình được 2 2 2 2 c c . Khi đó 2 2 0;3 a b c . Câu 178. Ta có H là hình chiếu vuông góc của O xuống mặt phẳng P nên OH P . Do đó 2; 1; 2 OH là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng P . Mặt phẳng Q có một vectơ pháp tuyến là 1; 1; 0 n . Gọi là góc giữa hai mặt phẳng , P Q . Ta có 2 2 2 2 2 2 . 2.1 1.1 2.0 2 cos 45 2 . 2 1 2 . 1 1 0 OH n OH n . Vây góc giữa hai mặt phẳng , P Q là 45 . Câu 179. Giả sử P có VTPT 1 ; ; n a b c P có VTCP 3; 2;0 AB suy ra 1 1 . 0 n AB n AB 2 3 2 0. 0 3 2 0 1 3 a b c a b a b Oyz có phương trình 0 x nên có VTPT 2 1;0;0 n Mà 2 cos 7 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 . .1 .0 .0 2 2 7 7 . . 1 0 0 n n a b c n n a b c 2 2 2 2 2 2 2 7 2 7 . a a a b c a b c 2 2 2 2 49 4 a a b c 2 2 2 45 4 4 0 2 a b c Thay 1 vào 2 ta được 2 2 4 0 b c CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 61 Chọn 2 c ta có 2 2 2 2 ;1;2 1 3 3 4 2 0 1 2 2 ; 1;2 3 3 n a b b b a n hay 2;3;6 2;3; 6 n n Vậy P 2 3 6 12 0 2 3 6 0 x y z x y z Câu 180. Chọn C Gọi là góc giữa hai mặt phẳng P và Q . Khi đó: 2 2 2 2 2 2 2 2 1.1 2. 2.[ 1] 1 1 1 cos 3 1 2 [ 2] . 1 [ 1] 3 2 2 2 1 3 3 3. 2 2 2 2 m m m m m m m Góc nhỏ nhất cos lớn nhất 1 2 m . Khi 1 2 m thì 1 1 : 2019 0 2 2 x z Q y , đi qua điểm [ 2019;1;1] M . Dạng 6. Một số bài toán liên khác quan điểm – mặt phẳng – mặt cầu Câu 181. Chọn D Dễ thấy A nằm ngoài mặt cầu [ ] S . Tâm mặt cầu là [1;2;3] I . Đường thẳng AM tiếp xúc với [ ] . 0 S AM IM AM IM [ 2][ 1] [ 3][ 2] [ 4][ 3] 0 x x y y z z [ 1 1][ 1] [ 2 1][ 2] [ 3 1][ 3] 0 x x y y z z 2 2 2 [ 1] [ 2] [ 3] [ 7] 0 x y z x y z 2 2 2 7 0 [ [ 1] [ 2] [ 3] 0] x y z Do x y z . Câu 182. Giả sử ; ; M x y z thì ; ; OM x y z , 2; 2; 2 AM x y z . Vì M S và . 6 OM AM nên ta có hệ 2 2 2 2 2 2 6 2 1 x x y y z z x y z 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 4 4 1 x y z x y z x y z z 2 2 6 9 0 x y z . Vậy điểm M thuộc mặt phẳng có phương trình: 2 2 6 9 0 x y z . Câu 183. Chọn D Gọi điểm ; ; M x y z S là điểm cần tìm. Khi đó: 2 2 2 2 1 x y z 2 2 2 4 4 1 x y z z 2 2 2 4 3 1 x y z z Ta có: ; ; OM x y z và 2; 2; 2 AM x y z . Suy ra . 6 OM AM 2 2 2 6 x x y y z z 2 2 2 2 2 2 6 2 x y z x y z Thay 1 vào 2 ta được 4 3 2 2 2 6 0 z x y z 2 2 6 9 0 x y z . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 62 Câu 184. S có tâm 1;1;1 I và bán kính 1 R . Do 1 1 1 3 IA R nên điểm A nằm ngoài mặt cầu S . AMI vuông tại M : 2 2 3 1 2 AM AI IM . M thuộc mặt cầu S có tâm A bán kính 2 . Ta có phương trình S 2 2 2 : 2 2 2 2 x y z . Ta có M S S . Tọa độ của M thỏa hệ phương trình 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 x y z I x y z . Ta có 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 4 4 4 10 0 x y z x y z I x y z x y z 2 2 2 8 0 x y z 4 0 x y z Suy ra : 4 0 M P x y z . Câu 185. Chọn C Gọi phương trình mặt phẳng P tiếp xúc với cả ba mặt cầu đã cho có phương trình là: 0 ax by cz d [ đk: 2 2 2 0 a b c ]. Khi đó ta có hệ điều kiện sau: ; 2 ; 1 ; 1 d A P d B P d C P 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 1 1 a b c d a b c a b c d a b c a b c d a b c 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 a b c d a b c a b c d a b c a b c d a b c . Khi đó ta có: 3a b c d a b c d 3 3 a b c d a b c d a b c d a b c d I A MCÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 63 0 0 a a b c d . với 0 a thì ta có 2 2 2 2 2 2 b c d b c b c d b c d 2 2 2 2 4 0 0 b c d b c b c d c d 0 0, 0 4 , 2 2 c d c d b c d b c b do đó có 3 mặt phẳng. Với 0 a b c d thì ta có 2 2 2 2 2 2 3 2 2 b a b c a a b c 2 2 2 3 4 2 b a a a b c 4 3 11 3 b a c a do đó có 4 mặt phẳng thỏa mãn bài toán.Vậy có 7 mặt phẳng thỏa mãn bài toán. Câu 186. Mặt cầu 2 2 2 : 3 2 5 36 S x y z có tâm 3;2;5 I , bán kính 6 R . Có 25 16 4 3 5 6 IM R , nên M thuộc miền ngoài của mặt cầu S . Có M N tiếp xúc mặt cầu S tại N , nên MN IN tại N . Gọi J là điểm chiếu của N lên M I . Có 2 . IN IJ IM . Suy ra 2 36 12 5 5 3 5 IN IJ IM [không đổi], I cố định. Suy ra N thuộc P cố định và mặt cầu S , nên N thuộc đường tròn C tâm J . Gọi ; ; N x y z , có IJ IJ IM IM 12 5 1 4 5 5 3 5 IM IM 3 8 4 2 5 2 5 5 x y z 6 2 3 5 ; ; 5 5 N , 2 5 1 0 5 0 k a b c . Vậy 5 0 k . Câu 187. Chọn B Phương trình mặt cầu S tâm ; ; I a b c là 2 2 2 2 2 2 0 x y z ax by cz d Đk: 2 2 2 0 a b c d N I J MCÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 64 S đi qua các điểm , , M N P và tiếp xúc với mặt phẳng Oyz 4 2 8 21 10 25 2 6 2 11 a b c d a d a b c d R a 2 2 2 2 4 2 8 10 25 21 10 25 2 6 2 10 25 11 a b c a d a a b c a a b c d a 2 2 6 2 8 4 10 25 8 6 2 14 0 a b c d a a b c b c d 2 2 6 2 8 4 10 25 32 24 8 56 0 a b c d a a b c b c d 2 2 6 2 8 4 10 25 26 26 52 0 a b c d a a b b c d 2 2 1 10 25 2 0 c a d a b a b c d 2 2 2 1 10 25 0 a a a 2 2 16 30 0 a a 3 5 3 1 3 5 2 4 5 25 a a a b b hay a c c d d Vì 5 a b c nên chọn 2 c . Câu 188. Mặt phẳng cắt các trục , , Ox Oy Oz lần lượt tại các điểm ;0;0 A a , 0; ;0 B b , 0;0; C c . Do H là trực tâm tam giác ABC nên , , 0 a b c . Khi đó phương trình mặt phẳng : 1 x y z a b c . Mà 1;2; 2 H nên: 1 2 2 1 a b c 1 . Ta có: 1 ;2; 2 AH a , 1; 2 ; 2 BH b , 0; ; BC b c , ;0; AC a c . Lại có H là trực tâm tam giác ABC , suy ra . 0 . 0 AH BC BH AC hay 2 b c a c [2] . Thay 2 vào 1 ta được: 1 2 2 9 1 2 2 c c c c , khi đó 9 9, 2 a b . Vậy 9;0;0 A , 9 0; ;0 2 B , 9 0;0; 2 C . Khi đó, giả sử mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC có phương trình là: 2 2 2 2 2 2 0 x y z a x b y c z d . Với 2 2 2 0 a b c d Vì 4 điểm , , , O A B C thuộc mặt cầu nên ta có hệ phương trình: CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 65 0 0 9 18 81 2 81 9 9 4 4 81 9 9 4 4 d d a d a b d b c d c . Phương trình mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC là: 2 2 2 9 9 9 0 2 2 x y z x y z , có tâm 9 9 9 ; ; 2 4 4 I và bán kính 2 2 2 9 9 9 9 6 0 2 4 4 4 R . Vậy diện tích mặt cầu ngoại tiếp tự diện OABC là 2 2 9 6 243 4 4 . 4 2 S R . Câu 189. Giả sử mặt cầu S có tâm I C và tiếp xúc với ba đường thẳng , , MN NP PM . Gọi H là hình chiếu vuông góc của I trên MNP . Ta có: S tiếp xúc với ba đường thẳng , , MN NP PM , , , d I MN d I NP d I PM , , , d H MN d H NP d H PM H là tâm đường tròn nội tiếp hoặc tâm đường tròn bàng tiếp của tam giác MNP . MNP có phương trình là 1 6 6 6 x y z hay 6 0 x y z . 1 2 C S S Tọa độ các điểm thuộc trên C thỏa mãn hệ phương trình: 2 2 2 2 2 2 2 2 1 0 8 2 2 1 0 x y z x y x y z x y z 3 2 0 x y z . Do đó, phương trình chứa mặt phẳng chứa C là : 3 2 0 x y z . Vì 1.3 1. 2 1. 1 0 MNP . 1 Ta có: 6 2 MN NP PM MNP đều. Gọi G là trọng tâm tam giác MNP 2;2;2 G và G là tâm đường tròn nội tiếp tam giác MNP . Thay tọa độ của điểm G vào phương trình mặt phẳng , ta có: G . Gọi là đường thẳng vuông góc với MNP tại G . Vì MNP G . Khi đó: I , , d I MN d I NP , d I PM r Mặt cầu tâm I bán kính r tiếp xúc với ba đường thẳng MN , NP , PM . Vậy có vô số mặt cầu có tâm thuộc mặt phẳng chứa C và tiếp xúc với ba đường thẳng , , MN MP PM . Câu 190. Ta có 4; 2; 4 AB và mp P có vec tơ pháp tuyến 2; 1; 2 n . Do đó AB vuông góc với P . Giả sử mặt cầu S có phương trình 2 2 2 2 2 2 0 x y z ax by cz d . Mặt cầu S đi qua hai điểm , A B nên ta có CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 66 9 1 1 6 2 2 0 6 2 2 11 1 1 25 2 2 10 0 2 2 10 27 a b c d a b c d a b c d a b c d . Suy ra 8 4 8 16 2 2 4. a b c a b c Mặt cầu S tiếp xúc với P nên ta có 2 2 11 , 5. 3 a b c d I P Ta có 4; 2; 4 16 4 16 6. AB AB Goi M là trung điểm AB ta có 2 2 , 5 3 4. d C AB IM Vậy C luôn thuộc một đường tròn T cố định có bán kính 4. r . Câu 191. Mặt cầu [ ] S có tâm 1; 2;3 I , bán kính 6 R . Có 6 IA IB nên , A B thuộc mặt cầu [ ] S . 3; 3;0 3 1; 1;0 3 AB a , 5 7 ; ;3 2 2 M là trung điểm của AB . Gọi [1; 1;0] a và [ ; ; ] n a b c với 2 2 2 0 a b c là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng [ ] P Vì , [ ] A B P nên có 5 7 [ ] 6 3 3 0 2 2 . 0 0 I P d a c a b c d a b a n a b . Gọi ,[ ] h d I P , [ ] [ ] [ ] C P S , r là bán kính đường tròn [ ] C . 2 2 2 6 r R h h . Diện tích thiết diện qua trục của hình nón [ ] N . 2 2 2 1 6 . .2 . 6 3 2 2 h h S h r h h . 3 MaxS khi 2 2 6 3 h h h . h r R I B ACÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 67 2 2 2 2 3 ,[ ] 3 a b c d h d I P a b c . 2 2 a c a c a c . Nếu a c thì ; 9 b a d a và [ ] : - 9 0 9 0 P ax ay az a x y z [nhận]. Nếu a c thì ; 3 b a d a và [ ] : - 3 0 3 0 P ax ay az a x y z [loại]. Vây 6 T a b c d . Câu 192. Chọn C Gọi ; ; I a b c là tâm mặt cầu. Theo giả thiết ta có , , R d I d I . Mà 2 2 1 1 , 1 1 1 1 a b c m m d I m m Ta có 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2 . 1 1 1 1 1 1 1 1 2 . 1 1[do 0;1 1 1 1 m m m m m m m m m m m m m Nên 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 2 a m bm cm m m m m m R m m a am bm cm cm m m R m m R Rm Rm a am bm cm cm m m R Rm Rm a am bm cm cm m m m R c m a b c R R a m R c m b c a R R a Xét [1] do mặt cầu tiếp xúc với tiếp xúc đồng thời với cả hai mặt phẳng , với mọi 0;1 m nên pt [1] nghiệm đúng với mọi 0;1 m . 1 0 1 0 ; ;1 0 1 R c a R a b c R b R I R R R R a c R . Mà 2 2 1 10 3 , 3 12 6[ ] 3 R R R R R d I R R R R l Xét [2] tương tự ta được CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 68 1 0 1 0 ; ; 1 0 1 R c a R b c a R b R I R R R R a c R Mà 2 2 1 10 6 , 3 12 3[ ] 3 R R R R R d I R R R R l . Vậy 1 2 9 R R . Câu 193. Gọi ; ; I a b c và R là tâm và bán kính của S . Khi đó ta có 1 ; ; ; 1 1 1 1 1 1 1 IA a R IA d I P d I Q d I R IA a b c a b a c TH1: 2 2 2 2 2 1 2 2 1 1 1 1 2 12 28 0 2 5 1 IA a b a b a a b c a c a a c a a a a a a [vô nghiệm] TH2: 2 2 2 2 2 1 4 1 1 4 1 1 1 4 2 16 32 0 2 2 5 1 IA a b a b a a a b c a c a b R a c c a a a a a a TH3: 2 2 2 2 2 1 2 1 1 2 1 1 2 4 12 0 2 3 1 IA a b a b a a b c a c a a c a a a a a a [vô nghiệm] TH4: 2 2 2 2 2 1 1 1 2 1 1 2 12 0 2 2 3 1 IA a b a b a a b c a c a a c a a a a a [vô nghiệm] Vậy mặt cầu có bán kính 1 R Câu 194. Chọn D Mặt phẳng P đi qua M và cắt các trục x'Ox, y'Oy,z'Oz lần lượt tại các điểm 0 0 0 0 0 0 A a; ; ,B ;b; ,C ; ;c . Khi đó phương trình mặt phẳng P có dạng: 1 x y z a b c . Theo bài mặt phẳng P đi qua 1 1 2 M ; ; và OA OB OC nên ta có hệ: 1 1 2 1 1 2 a b c a b c . Ta có: 2 a b c a b c a c b b c a - Với a b c thay vào 1 được 4 a b c - Với a b c thay vào 1 được 0 1 [loại]. - Với a c b thay vào 1 được 2 a c b . CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG KỲ THI THPTQG ĐT:0946798489 Nguyễn Bảo Vương: //www.facebook.com/phong.baovuong 69 - Với b c a thay vào 1 được 2 b c a . Vậy có ba mặt phẳng thỏa mãn bài toán là: 1 2 3 1 1 1 4 4 4 2 2 2 2 2 2 x y z x y z x y z P : ; P : ; P : Câu 195. Gọi ; ; M a b c với a , b , c . Ta có: 3; 1; 7 AM a b c và 5; 5; 1 BM a b c . Vì 35 M P MA MB 2 2 2 35 M P MA MB MA nên ta có hệ phương trình sau: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 0 3 1 7 5 5 1 3 1 7 35 a b c a b c a b c a b c 2 2 2 2 4 4 8 12 8 3 1 7 35 a b c a b c a b c 2 2 2 2 3 1 7 35 b c c a a b c 2 2 2 3 14 0 b a c a a a 0 2 2 a b c , [do a ]. Ta có 2;2;0 M . Suy ra 2 2 OM . Câu 196. Chọn A Ta có: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 1 6 2 2 1 1 6 5 1 3 a b c a b c MA MB a b b a b c MA MC a b c a b c 6 1 3 4 14 2 6. 4 7 3 1 3 a b c a a b c b abc a b b c