Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Vectơ/tọa độ Oxyz (Toán học Lớp 12)
Tuyển tập 2.574 câu hỏi thuộc chuyên đề Vectơ/tọa độ Oxyz (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:điểm/vectơ `(x;y;z)tích vô hướng
(AI giải đề cho tôi) Tọa độ vectơ AB=B−A=(4−1;3−1;1−(−2))=(3;2;3). Vậy a=3,b=2,c=3, do đó T=a+b+c=3+2+3=8. Kết quả trùng với đáp án nguồn (mã đề 001, Câu 2 = 8).
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, Có ba lực cùng tác động vào một vật O. Hai lực F1 và F2 hợp với nhau một góc 120∘ và có độ lớn F1=15N, F2=12N. Lực thứ ba F3 vuông góc với mặt phẳng tạo bởi hai lực F1, F2 và có độ lớn F3=9N. Độ lớn của hợp lực F=F1+F2+F3 bằng bao nhiêu Newton (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?
(AI giải đề cho tôi) Vì F3 vuông góc với mặt phẳng chứa F1,F2 nên F3⊥F1 và F3⊥F2, do đó F3⊥(F1+F2). Tính: ∣F1+F2∣2=∣F1∣2+∣F2∣2+2F1⋅F2=152+122+2⋅15⋅12cos120∘=225+144−180=189. Khi đó ∣F∣2=∣F1+F2∣2+∣F3∣2=189+92=270, suy ra ∣F∣=270≈16,4 N. Kết quả khớp với đáp án nguồn 16,4.
(AI giải đề cho tôi) Chọn hệ trục với D(0;0;0), C(2;0;0), H(2;2;0), G(0;2;0) và mặt trên A(0;0;2), B(2;0;2), F(2;2;2), E(0;2;2). Khi đó GB=(2;−2;2), GE=(0;0;2), nên GB⋅GE=2⋅0+(−2)⋅0+2⋅2=4. Kết quả khớp với đáp án nguồn (mã đề 1002, câu 12: D).
Kết quả khớp với đáp án nguồn (DDSD). a) (AI giải đề cho tôi) AB′⋅B′C=−a2, ∣AB′∣=∣B′C∣=a2, nên cos=−21, góc bằng 120∘. b) (AI giải đề cho tôi) MN=(2a;2a;0), CB′=(0;−a;a), tích vô hướng =−0,5a2. c) (AI giải đề cho tôi) AC=(a;a;0)=(0;a;0)=B′C′. d) (AI giải đề cho tôi) AB+AA′+BC=(a;a;a)=AC′.
(AI giải đề cho tôi) Ta có BA+AD=BD. Trong hình hộp ABCD.A′B′C′D′, vì BB′∥CC′ và BB′=CC′ nên C′C=−CC′=−BB′, do đó −C′C=BB′. Vậy BA+AD−C′C=BD+BB′=BD′. Kết quả trùng với đáp án C (mã đề 1002, bảng đáp án cho câu 4 là C).
(AI giải đề cho tôi) Chọn hệ trục: A(0;0;0), B(0;a;0), C(a;a;0), D(a;0;0), A′(0;0;a), B′(0;a;a), C′(a;a;a), D′(a;0;a).
a) M trung điểm A′D′: M(2a;0;a); N trung điểm C′D′: N(a;2a;a). Suy ra MN=(2a;2a;0). Ta có CB′=OB′−OC=(0;a;a)−(a;a;0)=(−a;0;a). Tích vô hướng: MN⋅CB′=2a⋅(−a)+2a⋅0+0⋅a=−0,5a2. Đúng.
b) AB′=(0;a;a), B′C=OC−OB′=(a;0;−a). Tích vô hướng =0+0−a2=−a2; mỗi vectơ có độ dài a2. Vậy cos(AB′,B′C)=2a2−a2=−21⇒ góc bằng 120∘. Đúng.
c) AB+AA′+BC=(0;a;0)+(0;0;a)+(a;0;0)=(a;a;a)=AC′. Đúng.
d) AC=(a;a;0); còn B′C′=OC′−OB′=(a;a;a)−(0;a;a)=(a;0;0)=AC. Sai.
Kết quả: a Đúng, b Đúng, c Đúng, d Sai — khớp đáp án nguồn (DDDS, mã đề 1001, Phần II câu 4). a) (AI giải đề cho tôi) Với tọa độ đã chọn, MN=(2a;2a;0), CB′=(−a;0;a), tích vô hướng =2a⋅(−a)+0+0=−0,5a2. b) (AI giải đề cho tôi) AB′⋅B′C=−a2, mỗi vectơ dài a2, nên cos=−21, góc bằng 120∘. c) (AI giải đề cho tôi) Tổng ba vectơ bằng (a;a;a)=AC′. d) (AI giải đề cho tôi) AC=(a;a;0) còn B′C′=OC′−OB′=(a;a;a)−(0;a;a)=(a;0;0), hai vectơ không bằng nhau.
(AI giải đề cho tôi) Chọn hệ trục: D(0;0;0), C(2;0;0), G(0;2;0), H(2;2;0), A(0;0;2), B(2;0;2), E(0;2;2), F(2;2;2). Khi đó GB=(2;−2;2), GE=(0;0;2), nên GB⋅GE=2⋅0+(−2)⋅0+2⋅2=4. Kết quả khớp với đáp án nguồn (B).
(AI giải đề cho tôi) Ta có BA+AD=BD. Vì ABCD.A′B′C′D′ là hình hộp nên C′C=D′D=A′A=B′B, do đó −C′C=CC′=DD′. Vậy BA+AD−C′C=BD+DD′=BD′. Kết quả khớp với đáp án A trong bảng mã đề 1001.
Một chiếc máy bay đang bay trên không trung. Xét hệ trục tọa độ Oxyz được gắn như hình vẽ, trong đó gốc O là vị trí của trạm kiểm soát không lưu và M(x;y;z) (km) biểu thị vị trí máy bay trên không trung. Tại thời điểm 6h máy bay đang ở vị trí (50;120;4) và chuyển động với vận tốc v=(300;400;3) (km/h)
a)
Tại thời điểm 8h, khoảng cách giữa máy bay và một tháp truyền hình F có tọa độ (1250;1020;0) xấp xỉ 700km (sai số không quá 10km).
b)
Tại thời điểm 6h, khoảng cách giữa máy bay và trạm kiểm soát không lưu nói trên xấp xỉ 140 km (sai số không quá 1km).
c)
Khi đạt độ cao 10km, máy bay đổi vận tốc mới là v2=(400;300;−5) để hướng đến sân bay B. Tọa độ của máy bay khi vừa đáp xuống sân bay B là (1450;1520;0).
d)
Tại thời điểm 7h độ cao của máy bay so với mặt đất là 7 km.
Đáp án: S S Đ Đ. a) Sai: OM+2v=(650;920;10), tại 8h máy bay ở M2(650;920;10); M2F=(600;100;10)⇒M2F=6002+1002+102≈608,36; khoảng cách xấp xỉ 600km. b) Sai: OM=(50;120;4)⇒OM=502+1202+42≈130,06; khoảng cách giữa máy bay và trạm không lưu tại thời điểm 6h xấp xỉ 130km. c) Đúng: Từ độ cao 10km, với tốc độ hạ độ cao là 5km/h thì máy bay cần 2h để đáp xuống đất; OM2+2v2=(1450;1520;0); tọa độ khi đáp xuống là M3(1450;1520;0). d) Đúng: OM+v=(350;520;7); tại 7h máy bay ở M1(350;520;7), độ cao 7km. a) Sai. Ta có OM+2v=(650;920;10). Vậy tại thời điểm 8h, tọa độ của máy bay là M2(650;920;10). Ta có: M2F=(600;100;10)⇒M2F=6002+1002+102≈608,36. Vậy khoảng cách giữa máy bay và tháp truyền hình F xấp xỉ 600km. b) Sai. OM=(50;120;4)⇒OM=502+1202+42≈130,06. Vậy khoảng cách giữa máy bay và trạm không lưu tại thời điểm 6h xấp xỉ 130km. c) Đúng. Từ độ cao 10km, với tốc độ hạ độ cao là 5km/h thì máy bay cần 2h để đáp xuống đất. Ta có: OM2+2v2=(1450;1520;0). Vậy tọa độ của máy bay khi đáp xuống là M3(1450;1520;0). d) Đúng. Ta có OM+v=(350;520;7). Tại thời điểm 7h, tọa độ của máy bay là M1(350;520;7). Vậy độ cao của máy bay so với mặt đất là 7km.
Chọn B. Ta có AB=DC. Suy ra D(6;0;−5). (Lưu ý: trang lời giải in phương án theo thứ tự khác — A (2;0;5), B (2;0;−5), C (6;0;−5), D (6;0;5) — và gạch chân C; theo thứ tự phương án ở trang đề, đáp án (6;0;−5) tương ứng với B, đồng bộ với bảng đáp án mã đề 001 cho câu 10 là B.)
(AI giải đề cho tôi) a) AB=B−A=(2−1;−4+3;5−3)=(1;−1;2)=(−1;1;−2) → sai. b) Trọng tâm G=(31+2+3;3−3−4−2;33+5+1)=(2;−3;3), nên a+b+c=2−3+3=2 → đúng. c) 2IA+IB+3IC=0⇒I=62A+B+3C=(613;−38;37). Khi đó 2x+y+z=626−616+614=624=4 → đúng. d) M∈(Oyz)⇒x=0. Đặt f=2MA2+MB2+3MC2; P=−f lớn nhất khi f nhỏ nhất. f=2(1+(y+3)2+(z−3)2)+(4+(y+4)2+(z−5)2)+3(9+(y+2)2+(z−1)2). Đạo hàm theo y: 4(y+3)+2(y+4)+6(y+2)=0⇒y=−38; theo z: 4(z−3)+2(z−5)+6(z−1)=0⇒z=37. Vậy x+y−z=0−38−37=−5, không thỏa x+y−z<−5 → sai. Đối chiếu bảng đáp án mã đề 1002: 3a=S, 3b=D, 3c=D, 3d=S — khớp hoàn toàn với kết quả giải (không có xung đột đáp án). a) (AI giải đề cho tôi) (AI giải đề cho tôi) AB=(1;−1;2), khác (−1;1;−2) → sai. b) (AI giải đề cho tôi) (AI giải đề cho tôi) G=(2;−3;3) nên a+b+c=2 → đúng. c) (AI giải đề cho tôi) (AI giải đề cho tôi) I=(613;−38;37), 2x+y+z=4 → đúng. d) (AI giải đề cho tôi) (AI giải đề cho tôi) x=0, f nhỏ nhất tại y=−38,z=37, nên x+y−z=−5, không nhỏ hơn −5 → sai.
(AI giải đề cho tôi) G là trọng tâm tam giác ABC nên GA+GB+GC=0. Ta có SA+SB+SC=(SG+GA)+(SG+GB)+(SG+GC)=3SG+(GA+GB+GC)=3SG. Vậy khẳng định đúng là B, trùng với đáp án nguồn (đề 1002, câu 9: B).
(AI giải đề cho tôi) a) AB=B−A=(2−1;−4+3;5−3)=(1;−1;2)=(−1;1;−2) → Sai. b) Trọng tâm G(31+2+3;3−3−4−2;33+5+1)=(2;−3;3), nên a+b+c=2−3+3=2 → Đúng. c) Từ 2IA+IB+3IC=0 suy ra 6I=2A+B+3C, tức I=(62+2+9;6−6−4−6;66+5+3)=(613;−38;37). Khi đó 2x+y+z=626−616+614=624=4 → Đúng. d) M∈(Oyz) nên x=0. Ta có P=−2MA2−MB2−3MC2=−(2MA2+MB2+3MC2), dùng đẳng thức 2MA2+MB2+3MC2=6MG2+2GA2+GB2+3GC2 với G=(613;−38;37). Vì x=0 cố định, P lớn nhất khi (y;z)=(−38;37), tức M=(0;−38;37). Khi đó x+y−z=0−38−37=−5, không thỏa x+y−z<−5 → Sai. a) (AI giải đề cho tôi) (AI giải đề cho tôi) AB=(1;−1;2), khác (−1;1;−2). b) (AI giải đề cho tôi) (AI giải đề cho tôi) G=(2;−3;3) nên a+b+c=2. c) (AI giải đề cho tôi) (AI giải đề cho tôi) I=(613;−38;37) nên 2x+y+z=4. d) (AI giải đề cho tôi) (AI giải đề cho tôi) M=(0;−38;37), x+y−z=−5, không nhỏ hơn −5.
(AI giải đề cho tôi) Trong tam giác ABC, M là trọng tâm nên AM=31(AB+AC). Trong tam giác ABD, N là trọng tâm nên AN=31(AB+AD). Suy ra MN=AN−AM=31(AD−AC)=31CD. Vậy MN∥CD (và MN=31CD). Đáp án A.
(AI giải đề cho tôi) Vì P là trung điểm AB nên AP=21AB; Q là trung điểm CD nên AQ=21(AC+AD). Do đó PQ=AQ−AP=21(AB+BC+AD)−21AB=21(BC+AD). Vậy đáp án D, trùng với đáp án nguồn (Câu 24: D).
(AI giải đề cho tôi) Từ IA+3IB=0, ta có IA=−3IB, tức I chia đoạn AB theo tỉ số k=−3: I=1−3A−3B=4A+3B. Cụ thể: a=41+3(−1)=−21, b=42+3⋅3=411, c=40+3⋅5=415. Khi đó a+2b+2c=−21+211+215=225. Kết quả khớp với đáp án nguồn (Câu 26: A).
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz với đơn vị trên mỗi trục tọa độ là mét và mặt phẳng (Oxy) trùng với mặt đất. Một cabin cáp treo xuất phát từ điểm A(−20;7;4) và chuyển động thẳng đến điểm B(244;−81;180) với vận tốc 7m/s. Biết rằng sau khi di chuyển từ A được 1 phút 30 giây thì cabin cáp treo cách mặt đất x+yz mét (với x,y,z∈N). Khi đó giá trị của 2x+3y−z bằng
(AI giải đề cho tôi) Vecto chỉ phương AB=(244+20;−81−7;180−4)=(264;−88;176)=88(3;−1;2), nên ∣AB∣=889+1+4=8814 (m). Sau 1 phút 30 giây (90 giây), cabin đi được s=7⋅90=630 m. Tỉ số t=8814630=4414315=61631514=884514. Độ cao lúc đó: z=4+176t=4+176⋅884514=4+9014. Vậy x=4,y=90,z=14 và 2x+3y−z=8+270−14=264. Đáp án C, trùng đáp án nguồn.
Một kho chứa hàng có dạng hình lăng trụ đứng OAFPE.CBGQH, với OAFE là hình chữ nhật và EFP là tam giác cân tại P. Biết OA=4m; AB=6m; HC=5; số đo góc nhị diện [Q,FG,H] bằng 45∘. Người ta mô hình hóa nhà kho bằng cách chọn hệ trục tọa độ tương ứng như hình vẽ bên (đơn vị trên mỗi trục là 1m).
a)
Tọa độ của PQ là (0;6;0).
b)
Tọa độ của điểm G là (6;4;5).
c)
Chiều cao kho hàng, tức là khoảng cách từ sàn nhà đến nóc nhà (điểm cao nhất của nóc nhà) bằng 7m.
d)
Chủ cửa hàng muốn lắp camera quan sát trong nhà kho tại vị trí trung điểm của GQ và đầu thu dữ liệu đặt tại vị trí O. Người ta thiết kế đường dây cáp nối từ O đến E rồi từ E đến H. Độ dài đoạn dây cáp nối cần tối thiểu bằng 11+10m.
(AI giải đề cho tôi) Chọn hệ trục như hình: O(0;0;0), A(4;0;0), B(4;6;0), C(0;6;0), E(0;0;5), F(4;0;5), G(4;6;5), H(0;6;5) (vì OAFE là hình chữ nhật trong mặt phẳng y=0 với OA=4, OE=HC=5; AB=6 là chiều sâu kho). Mặt mái gồm hai dốc: EPHQ (z = x + 5) và FPQG (z = 9 − x), với P(2;0;5+h), Q(2;6;5+h).
a) Đúng. P(2;0;5+h), Q(2;6;5+h) nên PQ=(0;6;0).
b) Sai. Theo hệ trục, G(4;6;5), không phải (6;4;5).
c) Đúng. Góc nhị diện [Q,FG,H] là góc giữa mặt mái FPQG và mặt phẳng ngang z = 5 dọc theo FG. Từ x = 4 (đường FG) lên đỉnh x = 2 (đường PQ), độ cao tăng h trên quãng ngang 2, nên tan45∘=2h⇒h=2. Chiều cao kho = 5 + 2 = 7 m.
d) Đúng. Trung điểm GQ là M(3;6;6). Tuyến cáp theo thiết kế: O → E → H → M với OE = 5, EH = 6, HM = 32+02+12=10. Tổng độ dài cáp tối thiểu: 5+6+10=11+10 m.
Kết quả khớp đáp án nguồn: a) Đúng, b) Sai, c) Đúng, d) Đúng. a) (AI giải đề cho tôi) P(2;0;7), Q(2;6;7) nên PQ=(0;6;0). b) (AI giải đề cho tôi) G(4;6;5), không phải (6;4;5). c) (AI giải đề cho tôi) Góc nhị diện 45° cho tan45∘=h/2=1⇒h=2; chiều cao kho = 5 + 2 = 7 m. d) (AI giải đề cho tôi) Trung điểm GQ là M(3;6;6); tuyến cáp O→E→H→M có độ dài 5+6+10=11+10 m.
Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Vectơ/tọa độ Oxyz
Luyện tập trong bối cảnh đề thi thật hoặc tải bản in PDF chuẩn A4 kèm lời giải.