Chào mừng bạn • Luyện thi trắc nghiệm trực tuyến
Toán học • Lớp 12Hình học1.436 câu hỏi có lời giải
Tất cả chuyên đề →

Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Mặt cầu (Toán học Lớp 12)

Tuyển tập 1.436 câu hỏi thuộc chuyên đề Mặt cầu (Hình học – Toán học Lớp 12) trích từ ngân hàng đề thi chính thức và đề thi thử các trường THPT trên toàn quốc. Chọn trực tiếp đáp án A, B, C, D bên dưới để kiểm tra kết quả và xem hướng dẫn giải chi tiết từng bước.

Dấu hiệu & kiến thức trọng tâm:tâmbán kínhgiao/tiếp xúc đường/mặt
Cho hình chóp đều có là hình vuông cạnh , tam giác vuông. Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện bằng
Đáp án đúng: C
Chọn C.
Vì là hình chóp đều nên với .
Tam giác cân tại mà lại vuông nên vuông cân tại .
Do đó tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp chính là trung điểm của cạnh huyền .
Mặt cầu ngoại tiếp tứ diện cũng chính là mặt cầu ngoại tiếp hình chóp (có đường kính là ).
Bán kính mặt cầu là .
Vì đáy là hình vuông cạnh nên .
Vậy .
Trong không gian tọa độ , cho 2 điểm thay đổi trên mặt cầu thỏa mãn . Giá trị lớn nhất của biểu thức là
Đáp án đúng: A
Chọn A.

![sol43.png](toan/images/d43d6a872e1661667a127e58789150a141af471a119b73a08f4022d444706d6f/sol43.png)

Mặt cầu có tâm và bán kính .
Vì nên .
Ta có:
,
.
Do nên:
.
Theo bất đẳng thức Cauchy-Schwarz:
.
Ta có và .
Suy ra .
Dấu bằng xảy ra khi cùng hướng với .
Vậy giá trị lớn nhất của là .
Cho hình vuông cạnh . Trên cạnh và lần lượt lấy hai điểm và sao cho và . Trên đường thẳng vuông góc tại lấy điểm sao cho . Gọi là giao điểm của và . Tính thể tích của khối cầu ngoại tiếp của hình chóp .
Đáp án đúng: A
Ta có , . Tam giác vuông tại có .
Tứ giác nội tiếp đường tròn đường kính . Tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp nằm trên trục đường tròn ngoại tiếp đáy . Bán kính mặt cầu tính được .
Thể tích khối cầu ngoại tiếp là: . Chọn A.
Cho hình chóp có đáy là hình vuông cạnh vuông góc với mặt phẳng đáy và . Mặt cầu ngoại tiếp hình chóp có bán kính bằng
Đáp án đúng: D
Các đỉnh cùng nhìn đoạn dưới một góc vuông nên mặt cầu ngoại tiếp hình chóp nhận làm đường kính. Vậy .
Trong không gian , cho mặt cầu có phương trình và mặt phẳng .
a)
Tâm của mặt cầu có tọa độ là .
b)
Bán kính của mặt cầu bằng .
c)
Điểm nằm trên mặt cầu .
d)
Mặt phẳng đi qua và cắt mặt cầu theo giao tuyến là đường tròn có bán kính nhỏ nhất là .
Đáp án đúng: a:Đ,b:Đ,c:S,d:Đ
a) Đúng vì mặt cầu có tâm .
b) Đúng vì bán kính .
c) Sai vì , nên điểm nằm bên trong mặt cầu .
d) Đúng vì đường tròn giao tuyến có bán kính . Do nên .
Trong không gian với hệ tọa độ , cho điểm và đường thẳng . Tính bán kính của mặt cầu có tâm và tiếp xúc với đường thẳng .
Đáp án đúng: A
Bán kính của mặt cầu tiếp xúc với là . Đường thẳng đi qua có VTCP . Ta có . Do đó . Chọn A.
Cho số phức thỏa mãn . Biết tập hợp các điểm biểu diễn số phức xác định bởi là một đường tròn bán kính . Tính .
Đáp án đúng: D
Chọn D.
Ta có , suy ra .
Từ , ta có:


Lấy môđun hai vế:

Vậy tập hợp các điểm biểu diễn số phức là đường tròn có bán kính .
Xét hình trụ nội tiếp một mặt cầu bán kính và là diện tích thiết diện qua trục của . Tính diện tích xung quanh của hình trụ biết đạt giá trị lớn nhất.
Đáp án đúng: C
Chọn C.
Gọi bán kính đáy và chiều cao của hình trụ là và . Ta có .
Thiết diện qua trục có diện tích .
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM: .
Dấu bằng xảy ra khi .
Diện tích xung quanh của hình trụ là:
Cho hình chóp có , tam giác vuông tại , . Tính bán kính của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp đã cho.
Đáp án đúng: C
Vì vuông tại nên tâm đường tròn ngoại tiếp đáy là trung điểm của cạnh huyền , với . Do cạnh bên nên bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp là . Chọn C.
Trong không gian , cho điểm , mặt phẳng và mặt cầu có tâm , bán kính . Phương trình nào dưới đây là phương trình của đường thẳng đi qua , nằm trong và cắt theo dây cung dài nhất?
Đáp án đúng: D
Thay tọa độ điểm vào phương trình : (thỏa mãn, ).
Đường thẳng nằm trong cắt mặt cầu theo dây cung có độ dài lớn nhất khi và chỉ khi đi qua hình chiếu vuông góc của tâm lên .
Đường thẳng qua có VTPT của là .
.
Khi đó .
Đường thẳng đi qua có VTCP có phương trình: . Chọn D.
Trong không gian với hệ tọa độ , cho hai điểm và mặt phẳng . Điểm thuộc trục sao cho mặt phẳng vuông góc với . Tọa độ tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện là
Đáp án đúng: A
Gọi . Ta có . Vectơ pháp tuyến của là . Vectơ pháp tuyến của là . Vì . Do đó . Tứ diện có đôi một vuông góc tại . Tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện là . Chọn A.
Biết rằng mặt phẳng cắt mặt cầu theo một đường tròn giao tuyến . Tìm tọa độ tâm của đường tròn .
Đáp án đúng: C
Mặt cầu có tâm . Tâm của đường tròn giao tuyến là hình chiếu vuông góc của lên . Đường thẳng qua vuông góc với có VTCP , có phương trình tham số: . Thay vào phương trình mặt phẳng : . Suy ra . Chọn C.
Trong không gian , cho điểm và mặt cầu . Đường thẳng thay đổi, đi qua điểm , cắt mặt cầu tại hai điểm phân biệt. Tính diện tích lớn nhất của tam giác .
Đáp án đúng: A
Mặt cầu có tâm và bán kính . Ta có , nên điểm nằm trong mặt cầu. Gọi . Khi đó dây cung . Diện tích tam giác là . Vì nên hàm (với ) đồng biến trên . Giá trị lớn nhất đạt được khi , khi đó . Chọn A.
Cho hình chóp có đáy là hình thang vuông tại và . Biết vuông góc với , . Gọi là trung điểm của . Bán kính mặt cầu đi qua các điểm bằng
Đáp án đúng: A
[IMAGE_1]

Ta thấy các tam giác vuông tại . Vậy các điểm nằm trên mặt cầu đường kính .
Trong không gian cho hai điểm cố định và độ dài đoạn thẳng . Tập hợp các điểm thỏa mãn là:
Đáp án đúng: C
Gọi là trung điểm của . Ta có Theo đáp án chính thức tập hợp là một mặt cầu có bán kính . Chọn C.
Hãng pha lê nổi tiếng Swarovski của Áo dự định thiết kế một viên pha lê hình cầu có bán kính bằng . Để tạo vẻ đẹp khúc xạ độc đáo, họ dùng 8 mặt phẳng đối xứng đôi một cách đều tâm và cắt mặt cầu tạo thành khối đa diện đều có các mặt là các tam giác đều. Khi đó độ dài cạnh của mặt tam giác đều gần nhất với giá trị nào sau đây?

Câu 50
Đáp án đúng: A
Dựa vào tính toán hình học không gian cho khối đa diện đều nội tiếp hình cầu bán kính , độ dài cạnh tam giác đều xấp xỉ bằng . Chọn A.
Cho mặt cầu tâm và các điểm nằm trên mặt cầu sao cho và khoảng cách từ đến mặt phẳng bằng 1. Thể tích của khối cầu bằng
Đáp án đúng: C
Do nên tam giác vuông tại .
Tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác vuông là trung điểm cạnh huyền , bán kính đường tròn ngoại tiếp đáy là:
.
Hình chiếu vuông góc của tâm mặt cầu lên mặt phẳng trùng với tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác , khoảng cách từ đến là .
Bán kính khối cầu thỏa mãn:
.
Thể tích của khối cầu là:
.
Cho hình chóp vuông tại , vuông góc với mặt phẳng , . Bán kính của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp bằng
Đáp án đúng: A
[IMAGE_1]

Gọi là trung điểm suy ra là tâm đường tròn ngoại tiếp .

Qua dựng đường thẳng song song với cắt tại suy ra là trung điểm và tại .

Vì nên suy ra .

Mặt khác ta có là đường trung tuyến trong tam giác vuông tại . Suy ra .

Từ và ta có . Suy ra là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp .

Vậy .
Trong không gian , có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của để phương trình là phương trình của một mặt cầu?
Đáp án đúng: C
Phương trình có dạng với:
, , , .
Điều kiện để phương trình là phương trình mặt cầu là :


.
Vì nên .
Có tất cả 7 giá trị nguyên của .
Trong không gian , cho đường thẳng là giao tuyến của hai mặt phẳng và . Xét mặt cầu .
a)
Một vectơ chỉ phương của có tọa độ là .
b)
Mặt cầu có tâm , bán kính .
c)
và có điểm chung khi và chỉ khi .
d)
Nếu cắt tại hai điểm mà khoảng cách giữa hai điểm đó bằng thì .
Đáp án đúng: a:Đ,b:S,c:S,d:Đ
- Ý a) Đúng: nên là một vectơ chỉ phương của .
- Ý b) Sai: Bán kính của là .
- Ý c) Sai: . và có điểm chung khi và chỉ khi .
- Ý d) Đúng: Đường thẳng đi qua , khoảng cách từ đến là . Để dây cung có độ dài thì .

Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Mặt cầu

Luyện tập trong bối cảnh đề thi thật hoặc tải bản in PDF chuẩn A4 kèm lời giải.

Kho đề thi →

Các chuyên đề Toán học liên quan

Xem tất cả chuyên đề →