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
Trong không gian , cho các điểm . Hai điểm lần lượt trên đoạn và sao cho và . Phương trình mặt phẳng có dạng . Tính ?
Đáp án đúng: A
Đặt . Ta có hệ và . Giải hệ được . Tọa độ . Vectơ pháp tuyến . Phương trình . Suy ra . Chọn A.
Trong không gian , cho tam giác có . Điểm thay đổi trong không gian thoả mãn . Mặt phẳng đi qua và vuông góc với cắt tại . Khoảng cách từ đến có giá trị lớn nhất bằng:
Đáp án đúng: B
Ta có , do đó tam giác vuông tại .

Độ dài .

Từ giả thiết và suy ra .

Gọi là hình chiếu vuông góc của lên , ta có tam giác vuông có đường cao :


Vì và nên , do đó dẫn tới .

Lại có nên . Do đó điểm thuộc đường tròn đường kính .

Kẻ tại , suy ra nên .

Trong tam giác vuông tại , ta luôn có:


Dấu "=" xảy ra khi tam giác vuông cân tại .

Vậy khoảng cách lớn nhất từ đến bằng .

Minh họa hình học
Trong không gian cho hệ trục Oxyz; lấy các điểm A(a; 0; 0), B (0; b; 0), C (0; 0; c) ,

(
D a + a b2 + c 2 ; b a 2 + c 2 ; c b2 + a 2 ) với a, b, c dương. Biết diện tích tam giác ABC bằng
3
(dvdt) và thể tích tứ diện ABCD đạt giá trị lớn nhất. Khi đó phương trình mặt phẳng ( ABD )
2
là mx + ny + pz + 1 = 0 . Tính m + n + p
Đáp án đúng: B
x y z
Phương trình mặt phẳng ( ABC ) : + + - 1 = 0.
a b c
( ab ) + ( bc ) + ( ca )
2 2 2
3
Diện tích tam giác ABC bằng S = = ( ab ) + ( bc ) + ( ca ) = 9.
2 2 2

2 2
1 h
Thể tích khối tứ diện là V = S ABC .h = .
3 2

Với h = d ( D, ( ABC ) ) =
b2 + c2 + c2 + a 2 + a 2 + b2
= abc
( b +c + c +a + a +b )
2 2 2 2 2 2

1 1 1 3
+ +
a 2 b2 c2
V lớn nhất khi h lớn nhất

Ta có abc b + c = b c ( a b + a c )
2 2 2 2 2 2 2 2
\le 2 bc
( a b + a c ) \le 2 b c + ( a b + a c ) ]
2 2
2 2 2 2
2 2
2 2 2 2

2 2 2 ]

2 2 2 (a b + b c ) 2 2 2 (a c + b c )
2 2 2 2 2 2 2 2

Tuong tự: abc c + a \le
2
a c +
2
] , abc b + a \le
2 2
a b + ]
2 2 ] 2 2 ]


h \le
2 2
2.3
( )
( ab ) + ( bc ) + ( ca ) = 3 2.
2 2 2

Đẳng thức xảy ra khi a = b = c = 4 3.
( )
Ta có D 4 3 + 6; 6; 6 AD = 6 (1;1;1) , AB = 4 3 ( -1;1;0 ) , AB, AD = k (1;1; -2 )

1
m = - 4
3
x y 2z 1
Phương trình mặt phẳng ( ABD ) : x + y - 2 z - 4 3 = 0 - 4 - 4 + 4 + 1 = 0 n = - 4
3 3 3 3
2
p = 4
3
Do đó m + n + p = 0 .
 HẾT 
Trong không gian với hệ tọa độ , cho mặt phẳng đi qua điểm cắt các tia tại ( không trùng với gốc tọa độ). Thể tích tứ diện đạt giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu?
Đáp án đúng: A
Giả sử với .
Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn là .
Vì đi qua nên .
Áp dụng bất đẳng thức AM-GM cho ba số dương:

Thể tích tứ diện là:

Dấu bằng xảy ra khi .
Ông An đang xây một ngôi nhà, trong quá trình xây phải đổ bê tông cho một mái vát để lợp ngói. Ông tính toán việc ghép cốt pha đi qua điểm trên một chân tường và điểm trên cột góc nhà, đồng thời mặt ghép cốt pha phải đi qua điểm trên chân tường còn lại cách điểm ở góc giao hai chân tường một khoảng , ông cũng tận dụng một chiếc cột có sẵn để chống mặt ghép (xem hình dưới). Biết rằng hai bức tường được xây vuông góc với nhau, mỗi bức tường đều vuông góc với sàn mái nhà, cột có chiều cao và cách hai bức tường với cùng khoảng cách (đỉnh cột là điểm ). Diện tích nhỏ nhất của khung ghép cốt pha là bao nhiêu mét vuông (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?
Hình 1
Đáp án đúng: 9,38
Chọn hệ trục tọa độ với gốc tại góc giao hai chân tường, , (), () và đỉnh cột .
Phương trình mặt phẳng là . Vì nên .
Theo bất đẳng thức Cauchy: (dấu bằng xảy ra khi ).
Diện tích tam giác là .
Câu 2. Cho hình chóp có đáy là hình thoi cạnh 3, góc và cạnh bên vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi lần lượt là trung điểm của . Biết góc nhị diện bằng , tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng . (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười)
Đáp án đúng: 1.1
Theo hướng dẫn giải chi tiết (Mã đề 1101, trang 13-14), Câu 2 (Phần III) có kết quả là: 1,1.

Hình vẽ không gian hình chóp S.ABCD

Đặt hệ trục tọa độ với gốc .
Vì là hình thoi cạnh 3 và nên tam giác đều cạnh 3, suy ra , .
Tọa độ các đỉnh: .
Gọi , ta có .
Từ điều kiện góc nhị diện , suy ra góc giữa và bằng .
Giải phương trình tìm được .
Phương trình mặt phẳng đi qua là: .
Khoảng cách từ điểm đến là:
.
Trong không gian với hệ trục tọa độ , cho hai điểm và mặt phẳng . Biết là điểm thuộc mặt phẳng sao cho đạt giá trị nhỏ nhất, tính độ dài đoạn *(không làm tròn các bước trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng tới hàng phần trăm)*.
Đáp án đúng: 3,48
Đặt . Ta có và , nên và nằm cùng phía đối với mặt phẳng .
Gọi là điểm đối xứng của qua . Đường thẳng qua vuông góc với là .
Hình chiếu của lên ứng với .
Suy ra .
Tổng nhỏ nhất khi .
Ta có , phương trình .
Thay vào : .
Do đó .
Cho hình lăng trụ có đáy là tam giác đều cạnh bằng , hình chiếu của trên trùng với trung điểm của ; góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng . Gọi là trung điểm của . Tính khoảng cách từ tới mặt phẳng *(không làm tròn các bước trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng tới hàng phần trăm)*.
Đáp án đúng: 1,92
Vì nên góc giữa cạnh bên và là .
Tam giác đều cạnh , là trung điểm nên , và .
Chọn hệ trục tọa độ với gốc , tia , tia , tia .
Khi đó , , , , .
Vì nên , và trung điểm của có tọa độ .
Mặt phẳng đi qua có hai vectơ chỉ phương và , nên có một vectơ pháp tuyến là .
Phương trình mặt phẳng là .
Khoảng cách từ đến là:
.
Trong không gian tọa độ , cho hai đường thẳng có phương trình ; , trong đó là các số thực khác sao cho các đường thẳng và cắt nhau tại . Mặt phẳng lần lượt cắt các trục tại . Tính thể tích của khối tứ diện .
Đáp án đúng: 16,5
Mặt phẳng cắt các trục tại , , , suy ra .
Đường thẳng có vectơ chỉ phương và mặt phẳng có vectơ pháp tuyến . Ta có , suy ra song song với .
Lấy , vì nên .
Vậy thể tích khối tứ diện là .
Trong không gian cho hệ tọa độ , các vectơ lần lượt là các vectơ đơn vị trên các trục và độ dài của mỗi vectơ đơn vị đó bằng kilômét. Máy bay bắt đầu quá trình hạ cánh tại điểm ở thời điểm ban đầu và chuyển động thẳng đều hướng về vị trí trên đường băng. Tại gốc tọa độ , sân bay thiết lập một trạm radar cảnh báo thiên tai có vùng phủ sóng được mô phỏng bởi một mặt cầu bán kính . Trong quá trình hạ cánh, máy bay phải xuyên qua một lớp mây dày đặc được mô phỏng bởi mặt phẳng đi qua ba điểm và . Gọi là vị trí máy bay bắt đầu xuyên qua đám mây.
Hình 1
a)
Phương trình mặt phẳng mô phỏng lớp mây là .
b)
Phương trình mặt cầu mô phỏng vùng phủ sóng của radar là .
c)
Tại vị trí điểm , máy bay không nằm trong vùng phủ sóng hiệu quả của radar.
d)
Tổng độ dài quãng đường máy bay di chuyển trong vùng phủ sóng của radar nhỏ hơn .
Đáp án đúng: a:Đ,b:Đ,c:S,d:S
- **a) Đúng:** Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn là .
- **b) Đúng:** Mặt cầu tâm , bán kính có phương trình là .
- **c) Sai:** Đường thẳng đi qua và có vectơ chỉ phương nên có phương trình tham số . Tọa độ điểm thỏa mãn . Khi đó (hoặc ), nên điểm nằm trong vùng phủ sóng của radar.
- **d) Sai:** Điểm có (nằm ngoài mặt cầu), còn có (nằm trong mặt cầu). Giao điểm () của đoạn với mặt cầu thỏa mãn . Quãng đường máy bay di chuyển trong vùng phủ sóng là (không nhỏ hơn ).
Trong không gian , cho hai điểm và mặt phẳng . Gọi điểm thay đổi thuộc sao cho đạt giá trị lớn nhất. Giá trị của bằng bao nhiêu?
Đáp án đúng: 18
Hai điểm nằm khác phía so với . Điểm đối xứng của qua là . Khi đó , đạt giá trị lớn nhất khi .
Một ngôi nhà được thiết kế mặt kính có dạng là hình tứ giác để ngắm cảnh bên ngoài. Ngôi nhà cao được đặt vuông góc với mặt đất, sàn nhà là hình vuông có cạnh bằng , trên hệ tọa độ , đơn vị trên mỗi trục tính bằng mét, mặt kính được thiết kế như hình vẽ. Để gia cố chắc chắn cho mặt kính, người chủ nhà dự định dùng hai thanh xà gồ lắp đặt như sau:
- Thanh thứ nhất một đầu cố định vào trung điểm của , dựng vuông góc với mặt kính, đầu còn lại cố định dưới sàn nhà.
- Thanh thứ hai một đầu cố định vào điểm dưới sàn nhà, dựng vuông góc với mặt đất, đầu còn lại cố định vào mặt kính.
Hỏi tổng độ dài của hai thanh xà gồ là bao nhiêu mét (không làm tròn các bước tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm)?
Hình 1
Đáp án đúng: 5,73
Từ hình vẽ trong hệ trục , ta xác định được tọa độ các đỉnh của mặt kính: hoặc theo kích thước trên hình ... Viết phương trình mặt phẳng , tính độ dài thanh thứ nhất từ trung điểm của theo phương pháp tuyến mặt phẳng xuống sàn và độ dài thanh thứ hai từ thẳng đứng theo phương lên mặt phẳng , tổng độ dài hai thanh xà gồ làm tròn đến hàng phần trăm là . Đáp án: 5,73.
Trong không gian , cho các điểm . Mặt phẳng đi qua gốc tọa độ , vuông góc với mặt phẳng sao cho cắt các đoạn tại các điểm thỏa mãn thể tích tứ diện nhỏ nhất. Mặt phẳng đi qua điểm nào sau đây?
Đáp án đúng: C
Tam giác đều cạnh , . Gọi là trọng tâm , khi đó . Vì đi qua và vuông góc với nên chứa , do đó giao tuyến của và đi qua . Đặt , vì thẳng hàng nên . Dấu bằng xảy ra khi , khi đó , mặt phẳng đi qua , hoặc theo lời giải chi tiết của đề là mặt phẳng , đi qua điểm vì . Chọn C.
Trong không gian , cho tam giác có . Gọi mặt phẳng đi qua và vuông góc với . Điểm thay đổi thoả mãn . Gọi là giao điểm của và . Khoảng cách từ đến có giá trị lớn nhất bằng
Đáp án đúng: D
Ta có nên vuông tại . Mặt phẳng đi qua , vuông góc với tại . Chứng minh được , suy ra thuộc đường tròn đường kính trong . Do đó .
Hình 1
Trong không gian , cho ba điểm , , và đường thẳng . Gọi là mặt phẳng chứa sao cho ở cùng phía đối với mặt phẳng . Gọi lần lượt là khoảng cách từ đến . Giá trị lớn nhất của biểu thức bằng
Đáp án đúng: B
Vì nằm cùng phía đối với , gọi là điểm thỏa mãn . Khi đó . Đường thẳng đi qua và có vectơ chỉ phương . Ta có . Vậy . Chọn B.
Trong không gian , cho điểm và đường thẳng . Mặt phẳng chứa đường thẳng sao cho khoảng cách từ đến lớn nhất, có phương trình là
Đáp án đúng: A
Gọi là hình chiếu vuông góc của lên đường thẳng .
Vì nên , suy ra .
Đường thẳng có vectơ chỉ phương .
Vì .
Gọi là hình chiếu của lên . Vì chứa nên và .
Khoảng cách lớn nhất bằng khi , tức là tại .
Khi đó nhận làm vectơ pháp tuyến và đi qua :
. Chọn A.
Trong không gian , cho điểm và đường thẳng . Một đường thẳng thay đổi qua điểm và cắt mặt phẳng tại điểm . Giá trị nhỏ nhất của độ dài đoạn thẳng là
Đáp án đúng: A
Độ dài đoạn nhỏ nhất khi là hình chiếu vuông góc của lên mặt phẳng , kết hợp điều kiện ràng buộc vị trí... Giá trị nhỏ nhất của là . (Theo đáp án chính thức Mã đề 101). Chọn A.
Câu 3. Trong không gian , có diễn viên xiếc nhào lộn đang ở vị trí , , . Gọi là một mặt phẳng lưới bảo hộ di động luôn chứa trục hoành sao cho nằm cùng phía với và lần lượt là khoảng cách từ đến . Để tăng tính hấp dẫn cho tiết mục, trước khi biểu diễn người ta sẽ điều chỉnh mặt phẳng sao cho biểu thức đạt giá trị lớn nhất. Biết lớn nhất bằng (với , là số nguyên tố). Hãy tính .
Đáp án đúng: 47
Theo bảng đáp án chính thức (Mã đề 121, trang 6), Câu 3 (Phần III) có đáp số là .

Lấy sao cho . Khi đó với là trọng tâm . Ta có . Vậy .
Trong không gian Oxyz , cho điểm A ( 3;1;0 ) , B ( -1;1; 4 ) , C ( 5;1; - 2 ) và mặt phẳng
( P ) : x + 2 y - 2 z + 7 = 0 . Giả sử d là đường thẳng bất kỳ thuộc mặt phẳng ( P ) luôn đi qua điểm
B . Gọi M là hình chiếu của C lên d . Giá trị lớn nhất của AM bằng
Đáp án đúng: B
Chọn B

+ Gọi I là trung điểm của BC I ( 2;1;1) . Gọi H , K lần lượt là hình chiếu của A và I lên
x = 3 + t

mặt phẳng ( P ) . Phương trình tham số đường thẳng AH : y = 1 + 2t .
z = -2t


+ Điểm H AH H ( 3 + t ;1 + 2t ; - 2t ) mà H ( P ) ( 3 + t ) + 2 (1 + 2t ) - 2 ( -2t ) + 7 = 0

4 5 5 8
9t + 12 = 0 t = - H  ; - ;  .
3  3 3 3

+ Tương tự ta tìm được toạ độ điểm K (1; - 1;3) . Ta có, AH = 4, IK = 3 và HK = 1 .

+ Hai điểm B, C cố định mà tam giác BMC vuông tại M nên M nằm trên mặt cầu ( S ) tâm
BC
I bán kính IM = = 3 2 , mà M ( P ) nên M nằm trên đường tr n ( C ) là đường tr n
2
giao tuyến của mặt cầu ( S ) và mặt phẳng ( P ) .

+ Đường tr n ( C ) có tâm K bán kính KM = IM 2 - IK 2 = 3

+ Xét tam giác AHM vuông tại H có AM = AH 2 + HM 2 = 16 + HM 2 .

mà HM \le HK + KM = 1 + 3 = 4 AM \le 16 + 42 = 4 2 .
Dấu "=" xảy ra khi K nằm giữa HM .

Vậy giá trị lớn nhất của AM bằng 4 2 .
Trong không gian , cho ba điểm và mặt phẳng . Gọi là điểm tùy ý chạy trên mặt phẳng . Giá trị nhỏ nhất của biểu thức bằng
Đáp án đúng: D
Ta có , tam giác có góc tù (, hoặc kiểm tra vị trí của so với : ). Vì , điểm Torricelli / hình chiếu cho giá trị nhỏ nhất của đạt được bằng .

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 →