Chào mừng bạn • Luyện thi trắc nghiệm trực tuyến
Toán học • Lớp 12Hình học1.471 câu hỏi có lời giải
Tất cả chuyên đề →

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

Tuyển tập 1.471 câu hỏi thuộc chuyên đề Mặt phẳng (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:Ax+By+Cz+D=0VTPTđiểm–mặt
Cho hình chóp có đáy là hình vuông có cạnh nhỏ hơn 3, và . Một mặt phẳng đi qua và vuông góc với , cắt các cạnh theo thứ tự tại các điểm . Biết diện tích tứ giác bằng . Cạnh hình vuông có độ dài bằng bao nhiêu (kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)?
Đáp án đúng: 0,71
(AI giải đề cho tôi)
Chọn hệ trục: , , , , với là cạnh hình vuông. Vectơ pháp tuyến của là , nên .

Tọa độ giao điểm: với trên : , thay vào phương trình mặt phẳng: . Tương tự cho trên , và đối xứng với qua đường chéo .

Ta có , với , , .

Tứ giác là tứ giác kite đối xứng qua nên .

Tính tích có hướng: thành phần , , . Vì nên , và .

Do đó .

Cho diện tích bằng : .

Giải phương trình với : (thỏa ).

Vậy cạnh hình vuông , trùng với đáp án nguồn.
Cho hình chóp có đáy là hình thang vuông tại và , , và . Cạnh bên vuông góc với mặt phẳng đáy và . Gọi là trung điểm của . Khoảng cách từ đến mặt phẳng bằng bao nhiêu? (kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)
Đáp án đúng: 1,32
(AI giải đề cho tôi)
Chọn hệ trục: , , , , , trung điểm nên .

Ta có , .

VTPT của :


Mặt phẳng qua : .

Khoảng cách từ :


Kết quả khớp với đáp số nguồn: 1,32.
Trong không gian , cho ba điểm
a) Phương trình mặt phẳng là .
b) Gọi là mặt phẳng thay đổi luôn đi qua . Khoảng cách lớn nhất từ điểm đến mặt phẳng bằng .
c) Gọi là trực tâm tam giác . Khi đó đường thẳng đi qua điểm .
d) Mặt cầu đi qua 4 điểm có bán kính bằng .
a)
Phương trình mặt phẳng là
b)
Gọi là mặt phẳng thay đổi luôn đi qua . Khoảng cách lớn nhất từ điểm đến mặt phẳng bằng
c)
Gọi là trực tâm tam giác . Khi đó đường thẳng đi qua điểm
d)
Mặt cầu đi qua 4 điểm có bán kính bằng
Đáp án đúng: a:Đ,b:Đ,c:Đ,d:Đ
Đáp án theo bảng đáp án mã 102, Phần II, Câu 3: a) Đúng, b) Đúng, c) Đúng, d) Đúng.
Cho tứ diện OABC có OA, OB, OC đôi một vuông góc. Gọi H là trực tâm tam giác ABC.

a. Chứng minh .

b. Gọi là góc tạo bởi OA, OB, OC với mặt phẳng (ABC). Tìm giá trị nhỏ nhất của
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
(Lời giải do AI thực hiện, không có trong nguồn; đáp số S = 125 đã kiểm tra lại.)

Ý a. Đặt hệ trục toạ độ Oxyz với O là gốc, OA, OB, OC lần lượt nằm trên các trục Ox, Oy, Oz. Khi đó , , với , , .

Mặt phẳng (ABC) có phương trình: , tức .

Khoảng cách từ O đến (ABC) chính là OH:


Suy ra . (Đpcm)

Kiểm tra H là trực tâm: vectơ pháp tuyến của (ABC) là , và cùng phương với . Ta có , tức ; tương tự , . Vậy H là trực tâm tam giác ABC.

Ý b. Gọi . Vì nên


Tương tự , .

Do đó

(theo AM–GM: ), dấu bằng khi . Tương tự cho các yếu tố còn lại.

Đặt , , thì . Suy ra


Với , tích đạt giá trị nhỏ nhất khi (hàm lồi, theo bất đẳng thức Jensen hoặc AM–GM ba biến):


Dấu bằng xảy ra đồng thời khi , tức . Khi đó và .

Vậy , đạt được khi .
Một sân vận động được xây dựng theo mô hình là hình chóp cụt có hai đáy song song với nhau. Mặt sân là hình chữ nhật và được gắn hệ trục như hình vẽ dưới (đơn vị trên mỗi trục tọa độ là mét). Mặt sân có chiều dài , chiều rộng và tọa độ điểm .

Hình từ đề gốc

Tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng (làm tròn đến hàng phần mười).
Đáp án đúng: 62.5
(AI giải đề cho tôi)
Gán tọa độ: O(0;0;0), A(100;0;0), G(100;60;0), D(0;60;0). Mặt trên song song với mặt dưới nên có dạng z = 8; vì BCFE là hình chữ nhật và B(10;10;8) nên E(10;50;8) (E nằm trên phía D, đối xứng với B qua tâm mặt trên). Kiểm tra O, B, E, D đồng phẳng: OE − OB = (0;40;0) cùng phương OD.

Vectơ pháp tuyến của (OBED): n = OB × OD = (10;10;8) × (0;60;0) = (−480;0;600) ∝ (−4;0;5).

Phương trình mặt phẳng: −4x + 5z = 0 (thỏa mãn O, B, E, D).

Khoảng cách từ G(100;60;0) đến (OBED):
d = |−4·100 + 5·0| / √(16+25) = 400/√41 ≈ 62,5 (m).
Sân khấu của một chương trình biểu diễn nghệ thuật như hình vẽ dưới đây. Mặt sân khấu là một phần của mặt phẳng nghiêng về phía khán giả. Biết , , đôi một vuông góc nhau và , , . Gọi là điểm sao cho là hình chữ nhật. Khi đó mặt sân khấu là một phần của mặt phẳng đi qua 3 điểm . Tại điểm , người ta dựng một cột thẳng đứng vuông góc với mặt đất, có chiều cao . Trong một buổi biểu diễn nghệ thuật, một nghệ sĩ ngồi trên ghế treo được gắn vào dây cáp thẳng nối từ điểm đến điểm và trượt dọc theo sợi dây này. Khi ghế di chuyển được quãng đường từ đến thì dừng lại tại điểm . Hãy tính khoảng cách từ điểm đến mặt sân khấu (kết quả tính làm tròn đến hàng phần mười của đơn vị mét).

[Hình cần kiểm tra lại: p3_f1]
Đáp án đúng: 5,2
(AI giải đề cho tôi)
Chọn hệ trục với mặt đất là mặt phẳng : , , , . Vì là hình chữ nhật nên . Cột thẳng đứng cao tại nên .

Mặt sân khấu đi qua , , . Ta có , , nên pháp tuyến . Phương trình : .

Điểm trên đoạn với : .

Khoảng cách từ đến : (m). Kết quả khớp với đáp án nguồn 5,2.
Cho hình lăng trụ đứng có đáy là hình thang cân, song song , , . Góc giữa mặt phẳng và bằng . Tính khoảng cách từ đến mặt phẳng .
Đáp án đúng: 10,5
(AI giải đề cho tôi)
Thiết lập hệ tọa độ: , . Vì hình thang cân với , , cạnh bên nên chiều cao hình thang . Do đó , .

Khoảng cách từ đến đường thẳng : diện tích tam giác bằng , nên .

Góc giữa và là góc giữa và đường cao từ của tam giác (cùng vuông góc ), bằng , nên . Vậy .

Mặt phẳng : với , , vecto pháp tuyến , có độ dài .

, nên .

Khoảng cách cần tìm: .

Kiểm tra lại bằng cách khác: khoảng cách từ đến mặt phẳng qua đường thẳng tạo với đáy góc bằng . Diện tích tam giác : , (cos ), diện tích , nên . Suy ra . Khớp với đáp số nguồn.
Trong không gian , cho các điểm . Có bao nhiêu mặt phẳng cách đều năm điểm ?
Đáp án đúng: C
Xét vị trí tương đối của 5 điểm:
Mặt phẳng qua 3 điểm có phương trình đoạn chắn: .
Thay tọa độ vào: .
Thay tọa độ vào: nằm trên mặt phẳng .
Do 4 điểm đồng phẳng tạo thành một tứ giác và điểm không nằm trong mặt phẳng đó (hình chóp đáy là tứ giác), số mặt phẳng cách đều đỉnh và 4 đỉnh đáy là mặt phẳng song song với đáy và cách đều với đáy, cùng các mặt phẳng đi qua trung điểm của các cạnh bên... Kết hợp xét các trường hợp phân hoạch điểm ta có đúng 3 mặt phẳng cách đều 5 điểm.
Trong không gian , cho các điểm và . Gọi là mặt phẳng chứa đường tròn giao tuyến của hai mặt cầu với . là hai điểm thuộc sao cho . Giá trị nhỏ nhất của là
Đáp án đúng: B
Lấy vế theo vế, ta được .
và nằm cùng phía đối với . Lấy đối xứng qua được .
Khi đó giá trị nhỏ nhất của bằng 5.

Hình vẽ
Trong không gian , cho . Hai điểm lần lượt trên đoạn và sao cho và . Phương trình mặt phẳng có dạng . Tính ?
Đáp án đúng: A
Đặt và .
Ta có: .
Điều kiện .
Giải hệ tìm được .
Từ đó tìm tọa độ và lập phương trình mặt phẳng , xác định tính ra .
Trong không gian , cho ba điểm với là những số thực dương thay đổi sao cho . Tính tổng sao cho khoảng cách từ đến mặt phẳng lớn nhất.
Đáp án đúng: A
Mặt phẳng có phương trình .
Khoảng cách từ đến mặt phẳng là .
Khoảng cách này lớn nhất khi nhỏ nhất.
Sử dụng bất đẳng thức Cauchy-Schwarz kết hợp điều kiện , ta tìm được điểm cực trị thỏa mãn .
Trong không gian , cho ba điểm và là điểm thuộc mặt phẳng . Tính giá trị nhỏ nhất của .
Đáp án đúng: D
Gọi điểm thỏa mãn .
Tọa độ :
.
.
.
Suy ra .
Khi đó .
Do đó .
nhỏ nhất khi là hình chiếu vuông góc của lên mặt phẳng .
.
Trong không gian , cho hai điểm , và mặt phẳng . Điểm thuộc sao cho tam giác vuông cân tại . Cao độ của điểm bằng
Đáp án đúng: A
Ta có . Gọi , từ giải hệ tìm được hoặc .
Trong không gian , xét mặt phẳng đi qua điểm đồng thời cắt các tia lần lượt tại sao cho tứ diện có thể tích nhỏ nhất. Giao điểm của đường thẳng với có tọa độ là
Đáp án đúng: D
Giả sử với .
Phương trình mặt phẳng dạng đoạn chắn:
.
Vì nên .
Thể tích tứ diện là .
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM cho 3 số dương :

.
Thể tích .
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi .
Khi đó phương trình mặt phẳng là:
.
Thay phương trình tham số của vào phương trình mặt phẳng :
.
Với , tọa độ giao điểm là .
Vậy giao điểm là . Chọn D.
Trong không gian với hệ tọa độ , cho tứ diện có tọa độ các điểm . Trên các cạnh lần lượt lấy các điểm sao cho và tứ diện có thể tích nhỏ nhất. Phương trình mặt phẳng là
Đáp án đúng: A
Đặt (). Ta có , nên đạt giá trị nhỏ nhất khi , tức là lần lượt là trung điểm của . Khi đó . Ta có và , nên phương trình là . Chọn A.
Trong không gian , cho điểm , đường thẳng và mặt cầu . Mặt phẳng chứa đường thẳng thỏa mãn khoảng cách từ điểm đến lớn nhất. Mặt cầu cắt theo đường tròn có bán kính bằng
Đáp án đúng: D
Đường thẳng đi qua và có vectơ chỉ phương . Mặt phẳng chứa có khoảng cách từ đến lớn nhất khi vuông góc với mặt phẳng , nên có vectơ pháp tuyến cùng phương với , suy ra . Mặt cầu có tâm , bán kính , khoảng cách . Vậy bán kính đường tròn giao tuyến là . Chọn đáp án D.
Trong không gian tọa độ , mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu tâm bán kính bằng , cắt 3 trục tọa độ lần lượt tại . Giá trị nhỏ nhất của thể tích khối tứ diện bằng
Đáp án đúng: D
Chọn D.

![sol41.png](toan/images/d43d6a872e1661667a127e58789150a141af471a119b73a08f4022d444706d6f/sol41.png)

Gọi tọa độ các giao điểm là , , với (do tính đối xứng, xét trong góc phần tám thứ nhất).
Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn là: .
Khoảng cách từ gốc tọa độ đến bằng bán kính mặt cầu :
.
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho 3 số dương:
.
Thể tích khối tứ diện là:
.
Dấu bằng xảy ra khi .
Vậy giá trị nhỏ nhất của thể tích tứ diện là .
Cho số phức thỏa mãn . Gọi lần lượt là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của . Tính môđun của số phức .
Đáp án đúng: B
Chọn B.
Gọi và . Ta có .
Đẳng thức .
Suy ra tập hợp điểm biểu diễn của số phức là đoạn thẳng .
Biểu thức với .
Tìm khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ đến đoạn thẳng , ta được và (hoặc tương ứng), từ đó tính .
Trong không gian , cho hai điểm và , mặt phẳng thay đổi luôn đi qua đường thẳng và cắt các trục lần lượt tại các điểm với sao cho diện tích tam giác nhỏ nhất. Khi đó diện tích tam giác bằng
Đáp án đúng: A
Chọn A.
Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn: .
Vì nên .
Diện tích tam giác : .
Sử dụng bất đẳng thức AM-GM, giá trị nhỏ nhất của diện tích tam giác là .
Trong không gian , cho hai điểm và . Điểm thuộc mặt phẳng sao cho tam giác cân tại và có diện tích bằng . Tính .
Đáp án đúng: D
Ta có trung điểm của là và .
Vì cân tại nên . Diện tích .
Mặt khác và thuộc mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng :
đi qua và nhận làm VTPT: .
Điểm thuộc giao tuyến của và :
.
Giải hệ tìm tọa độ điểm thỏa mãn khoảng cách , ta thu được với tổng . Chọn D.

Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Mặt phẳng

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 →