Câu hỏi:

05/02/2026 161 Lưu

Trong không gian \[Oxyz\], cho đường thẳng \[\Delta :\frac{{x - 1}}{3} = \frac{{y - 1}}{4} = \frac{z}{5}\] và hai mặt phẳng

   \[\left( \alpha  \right):\; - x + 2y - 2z + 1 = 0\], \[\left( \beta  \right):\;2x + my + mz - 1 = 0\]. Xét tính đúng /sai của các mệnh đề sau.

a) Véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng \[\left( \alpha  \right)\] là \[\overrightarrow {{n_\alpha }} \left( {1; - 2;2} \right)\], mặt phẳng \[\left( \beta  \right)\] là \[\overrightarrow {{n_\beta }} \left( {2\,;\,m\,;\,m} \right)\].

Đúng
Sai

b) Véc tơ chỉ phương của đường thẳng \[\Delta \] là \[\overrightarrow {{u_\Delta }} \left( {3\,;\, - 1\,;\,5} \right)\].

Đúng
Sai

c) Góc giữa đường thẳng \[\Delta \] và mặt phẳng \[\left( \alpha  \right)\] bằng \(60^\circ \).

Đúng
Sai
d)  Có hai giá trị của tham số \[m\]thỏa mãn góc giữa đường thẳng  \[\Delta \] và mặt phẳng \[\left( \beta  \right)\] bằng \(60^\circ \).
Đúng
Sai

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

a)     Đúng

 Véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng \[\left( \alpha  \right)\] là \[\overrightarrow {{n_\alpha }} \left( {1; - 2;2} \right)\], véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng \[\left( \beta  \right)\] là \[\overrightarrow {{n_\beta }} \left( {2\,;\,m\,;\,m} \right)\].

b)    Sai

Đường thẳng \[\Delta \] có véctơ chỉ phương là \[\overrightarrow {{u_\Delta }}  = \left( {3\,;\,4\,;\,5} \right)\];

c)     Sai

Đường thẳng \[\Delta \] có véctơ chỉ phương là \[\overrightarrow {{u_\Delta }}  = \left( {3\,;\,4\,;\,5} \right)\]; Mặt phẳng \[\left( \alpha  \right)\] có véctơ pháp tuyến là \[\overrightarrow {{n_\alpha }}  = \left( {1; - 2;2} \right)\].

Ta có: \[\sin \left( {\Delta ,\left( \alpha  \right)} \right) = \left| {cos\left( {\overrightarrow {{u_\Delta }} ,\overrightarrow {{n_\alpha }} } \right)} \right| = \frac{{\left| {3.1 + 4.\left( { - 2} \right) + 5.2} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {4^2} + {5^2}} .\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {2^2}} }} = \frac{1}{{3\sqrt 2 }}\].

d)    Đúng

Đường thẳng \[\Delta \] có véctơ chỉ phương là \[\overrightarrow {{u_\Delta }}  = \left( {3\,;\,4\,;\,5} \right)\]; véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng \[\left( \beta  \right)\] là \[\overrightarrow {{n_\beta }} \left( {2\,;\,m\,;\,m} \right)\].

Ta có: \[\sin \left( {\Delta ,\left( {\left( \beta  \right)} \right)} \right) = \left| {cos\left( {\overrightarrow {{u_\Delta }} ,\overrightarrow {{n_{\left( \beta  \right)}}} } \right)} \right| = \frac{{\left| {3.2 + 4.m + 5.m} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {4^2} + {5^2}} .\sqrt {{2^2} + {m^2} + {m^2}} }} = \frac{{\left| {6 + 9m} \right|}}{{5\sqrt 2 .\sqrt {4 + 2{m^2}} }} = \frac{{\left| {6 + 9m} \right|}}{{10.\sqrt {2 + {m^2}} }}\].

Do góc giữa đường thẳng  \[\Delta \] và mặt phẳng \[\left( \beta  \right)\] bằng \(60^\circ \)nên ta có: \[\begin{array}{l}\sin 60^\circ  = \frac{{\left| {6 + 9m} \right|}}{{10.\sqrt {2 + {m^2}} }} \Leftrightarrow \frac{{\sqrt 3 }}{2} = \frac{{\left| {6 + 9m} \right|}}{{10.\sqrt {2 + {m^2}} }} \Leftrightarrow 3.25.\left( {2 + {m^2}} \right) = 9.{\left( {3m + 2} \right)^2} \Leftrightarrow 2{m^2} + 36m - 38 = 0\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 1}\\{m =  - 19}\end{array}} \right.\end{array}\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

a) Một vectơ pháp tuyến của \(\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)\) là \(\overrightarrow {{n_1}}  = \left( {1;\,0;\, - 1} \right)\).

Đúng
Sai

b) Với \(x = 3\) thì góc của \({B_1}D\) mặt phẳng \(\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)\) bằng \(60^\circ \).

Đúng
Sai

c) Với \(x = 2\) thì  góc giữa mặt phẳng \(\left( {C{B_1}{D_1}} \right)\) và mặt phẳng \(\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)\)bằng \(45^\circ \).                               

Đúng
Sai
d) Với \(x = 4\) thì góc giữa đường thẳng \({B_1}D\) mặt phẳng \(\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)\) là lớn nhất.
Đúng
Sai

Lời giải

a) Sai.

Ta có \({D_1}\left( {0;\,0;\,0} \right)\), \({A_1}\left( {0;\,1;\,0} \right)\), C1 (1;0;0), \({B_1}\left( {1;\,1;\,0} \right)\).

\(\overrightarrow {{D_1}{A_1}}  = \left( {0;\,1;\,0} \right)\), \(\overrightarrow {{D_1}{C_1}}  = \left( {1;\,0;\,0} \right)\).

Một vectơ pháp tuyến của \(\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)\) là \(\overrightarrow {{n_1}}  = \left[ {\overrightarrow {{D_1}{A_1}} ;\,\overrightarrow {{D_1}{C_1}} } \right] = \left( {0;\,0;\, - 1} \right)\).

b) Sai.

Ta có \(D\left( {0;\,0;\,x} \right)\), \(\overrightarrow {D{B_1}}  = \left( {1;\,1;\, - x} \right)\).

Vì góc của \({B_1}D\) mặt phẳng \(\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)\) bằng \(60^\circ \).

Suy ra \(sin\left( {{B_1}D;\,\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)} \right) = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \Leftrightarrow \left| {cos\left( {\overrightarrow {{n_1}} ;\,\overrightarrow {D{B_1}} } \right)} \right| = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)\( \Leftrightarrow \frac{{\left| x \right|}}{{\sqrt {{x^2} + 2} }} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \Leftrightarrow {x^2} - 6 = 0 \Rightarrow x = \sqrt 6 \).

c) Sai.

Ta có \(C\left( {1;\,0;\,x} \right),\,\overrightarrow {{D_1}{B_1}}  = \left( {1;\,1;\,0} \right),\,\overrightarrow {{D_1}C}  = \left( {1;\,0;\,x} \right)\).

Mặt phẳng \(\left( {C{B_1}{D_1}} \right)\) có một vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow {{n_2}}  = \left[ {\overrightarrow {{D_1}{B_1}} ,\,\overrightarrow {{D_1}C} } \right] = \left( {x;\, - x;\, - 1} \right)\).

Vì góc giữa mặt phẳng \(\left( {C{B_1}{D_1}} \right)\) và mặt phẳng \(\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)\)bằng \(45^\circ \).

Suy ra \(\left| {cos\left( {\overrightarrow {{n_1}} ,\,\overrightarrow {{n_2}} } \right)} \right| = \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Leftrightarrow \frac{{\left| 1 \right|}}{{\sqrt {2{x^2} + 1} }} = \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Leftrightarrow 2{x^2} - 1 = 0 \Rightarrow x = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\).

d) Sai

 Gọi góc giữa đường thẳng \({B_1}D\) mặt phẳng \(\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)\) là \(\alpha \).

Khi đó \(\sin \alpha  = \frac{{\left| x \right|}}{{\sqrt {{x^2} + 2} }} = \frac{x}{{\sqrt {{x^2} + 2} }} < 1\).

Không tồn tại \(x\)để góc giữa đường thẳng \({B_1}D\) mặt phẳng \(\left( {{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}} \right)\) lớn nhất.

Lời giải

Cho hình lập phương \(ABCD.A'B'C'D'\) có cạnh bằng \(a\). Tìm cosin của góc tạo bởi hai (ảnh 1)

Chọn hệ trục tọa độ \(Oxyz\) như hình vẽ, ta có mặt phẳng \(\left( {A'B'C'D'} \right)\) trùng với mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) nên có phương trình \(z = 0\), suy ra vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow {{n_1}}  = \left( {0\,;\,0\,;\,1} \right)\).

Ta có \(A\left( {0\,;\,0\,;\,a} \right)\), \(C\left( {a\,;\,a\,;\,a} \right)\),\(D'\left( {a\,;\,0\,;\,0} \right)\),\(\overrightarrow {AC}  = \left( {a\,;\,a\,;\,0} \right)\),\(\overrightarrow {AD'}  = \left( {a\,;\,0\,;\, - a} \right)\) nên mặt phẳng \(\left( {ACD'} \right)\) có cặp vectơ chỉ phương là \(\overrightarrow u  = \left( {1;1;0} \right)\),\(\overrightarrow v  = \left( {1;0; - 1} \right)\). Mặt phẳng \(\left( {ACD'} \right)\) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n  = \left( {1; - 1;1} \right)\). Gọi \(\varphi \) là góc giữa  mặt phẳng  \(\left( {ACD'} \right)\) và mặt phẳng \(\left( {A'B'C'D'} \right)\).     

Ta có \[\cos \varphi  =  = \left| {\frac{{1.0 + 0.\left( { - 1} \right) + 1.1}}{{\sqrt {{0^2} + {0^2} + {1^2}} .\sqrt {{1^2} + {{( - 1)}^2} + {1^2}} }}} \right| = \frac{1}{{\sqrt 3 }}\] .

Câu 3

a) Với \(m = 1\) thì góc giữa mặt phẳng \(\left( P \right)\) và mặt phẳng \(\left( Q \right)\) bằng \(30^\circ \).

Đúng
Sai

b) Điểm \(H\left( {2;\,2;\,1} \right)\) là hình chiếu vuông góc của gốc toạ độ \(O\) xuống mặt phẳng \(\left( R \right)\), côsin góc giữa mặt phẳng \(\left( P \right)\) và mặt phẳng \(\left( R \right)\) là \(\frac{4}{9}\).

Đúng
Sai

c) \({m_1},\,{m_2}\) là hai giá trị của \(m\) để góc giữa hai mặt phẳng \[\left( P \right)\], \[\left( Q \right)\] bằng \(60^\circ \). Khi đó \({m_1} + {m_2} =  - 1\).

Đúng
Sai
d) Với \(m = 1\) thì hai mặt phẳng \[\left( P \right)\] và \[\left( Q \right)\] tạo với nhau một góc nhỏ nhất.
Đúng
Sai

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP