Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
BÀI 28. TÍNH NHANH GÓC GIỮA VÉCTƠ, ĐƯỜNG VÀ MẶT

BÀI 28. TÍNH NHANH GÓC GIỮA VÉCTƠ, ĐƯỜNG VÀ MẶT

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho ba điểm A  2;1;0  , B  3;0; 4  , C  0;7;3 . Khi

 

đó cos AB; BC bằng :







A.







14

798

798

C.

D. 

57

57

3 118

GIẢI

 

Nhập hai vecto AB, BC vào máy tính Casio

w811p1=p1=4=w8213=7=p1=



14 118

354











B. 



 

 

AB.BC

14

Tính cos AB; BC     0.4296...  

3 118

AB; BC











Wq53q57q54P(qcq53)Oqc

q54))=



 Đáp số chính xác là B

VD2-[Câu 37 đề minh họa vào ĐHQG HNnăm 2016]

x y  1 z 1

x 1 y z  3

Góc giữa hai đường thẳng d : 

và d '

là :



 

1

1

2

2

1

1

A. 450 B. 90 0 C. 600 D. 300

GIẢI

 Đề bài u cầu tính góc theo đơn vị độ nên ta chuyển máy tính về chế độ độ

qw3



Đường thẳng d có vecto chỉ phương u 1; 1; 2  , đường thẳng d ' có vecto chỉ



phương u '  2;1;1

 

u.u '

 

 Gọi  là góc giữa hai đường thẳng d ; d ' thì cos   cos u; u '   

u . u'











w8111=p1=2=w8212=1=1=W

qcq53q57q54)P(qcq53)Oqc

q54))=







Ta có cos   0.5    600

Áp dụng cơng thức tính thể tích VABCD 



1   

AB  AC ; AD   4

6

Trang 2/11



=qkM)=



 Đáp số chính xác là C

VD3-[Thi thử báo Tốn học tuổi trẻ lần 5 năm 2017]





Tìm m để góc giữa hai vecto u 1;log 3 5; log m 2  , v  3;log 5 3; 4  là góc nhọn



m  1

1 

A. 1  m  B.

1

2 0  m 



2





C. 0  m 



1

D. m  1

2



GIẢI



 

u.v

Gọi góc giữa 2 vecto u , v là  thì cos    

u.v

Để góc  nhọn thì



cos   0  u.v  0  1.3  log 3 5.log 5 3  4.log m 2  0  log m 2  1  0 (1)







Để giải bất phương trình (1) ta sử dụng chức năng MODE 7 với thiết lập Start 2 End

2 Step 0.5

w7iQ)$2$+1==p0.5=1.5=

0.25=



Ta thấy f  0.25  0.5  0  Đáp án C sai



Ta thấy f 1.25   4.1062  0  Đáp số B và D sai



 Đáp số chính xác là A

VD4-[Câu 42a trang 125 Sách bài tập nâng cao hình học 12]

1

Tìm  để hai mặt phẳng  P  : x  y  z  5  0 và

4

3

 Q  : x sin   y cos   z sin   2  0 vng góc với nhau

A. 150





B. 750 C. 90 0



D. Cả A, B, C đều đúng

GIẢI

 

1



Mặt phẳng  P  có vecto pháp tuyến nP 1;  ; 1 , mặt phẳng  Q  có vecto pháp

4







3

tuyến nQ  sin  ;cos  ;sin  





Để hai mặt phẳng trên vng góc với nhau  góc giữa nP và nQ bằng

 

900  nP .nQ  0

Trang 3/11







1

1

 sin   cos   sin 3   0 . Đặt P  sin   cos   sin 3 

4

4

Vì đề bài đã cho sẵn đáp án nên ta sử dụng phương pháp thử đáp án bằng chức năng

CALC của máy tính Casio

Với   150  P  0  Đáp án A đúng

jQ))pa1R4$kQ))pjQ))

^3r15=



Với   750  P  0  Đáp án B đúng

r75=



 Đáp số chính xác là D

VD5-[Thi học sinh giỏi tỉnh Phú Thọ năm 2017]

Điểm H  2; 1; 2  là hình chiếu vng góc của gốc tọa độ O lên mặt phẳng  P  .Tìm số đo

góc giữa mặt phẳng  P  và mặt phẳng  Q  : x  y  6  0

A. 300 B. 450









C. 600 D. 900



GIẢI



Mặt phẳng  P  vng góc với OH nên nhận OH  2; 1; 2  là vecto pháp tuyến



  P  : 2  x  2   1 y  1  2  z  2   0  2 x  y  2 z  9  0



Mặt phẳng  Q  có vecto pháp tuyến là nQ 1; 1;0 

 

OH .nQ

Gọi  là góc giữa hai mặt phẳng  P  và  Q   cos    

OH . nQ

w8112=p1=p2=w8211=p1=0=

Wqcq53q57q54)P(qcq53)

Oqcq54))=



Vậy cos   0.7071... 



=qkM)=



2

   450

2



 Đáp số chính xác là B

Trang 4/11



VD6-[Câu 47 trang 126 Sách bài tập hình học nâng cao 12]

Mặt phẳng  Q  nào sau đây đi qua hai điểm A  3;0;0  và B  0;0;1 đồng thời tạo với mặt

phẳng  Oxy  một góc là 600



 x  26 y  3z  3  0

A. 

 x  5 y  3z  3  0



 x  5 y  3z  3  0

B. 

 x  26 y  3 z  3  0



 x  5 y  3z  3  0  x  26 y  3z  3  0

C. 

D. 

 x  5 y  3z  3  0  x  26 y  3z  3  0

GIẢI

 Cách Casio

Để thực hiện cách này ta sẽ làm các phép thử. Ta thấy tất cả các mặt phẳng xuất hiện

trong đáp án đều đi qua 2 điểm A, B . Vậy ta chỉ cần tính góc giữa mặt phẳng xuất

hiện trong đáp án và mặt phẳng  Oxy  là xong.







Với mặt phẳng  Q  : x  26 y  3z  3  0 có vecto pháp tuyến nQ  1;  26;3 , mặt



phẳng  Oxy  có vecto pháp tuyến n   0;0;1

 

nQ ; n

Gọi  là góc giữa 2 mặt phẳng trên  cos      0.5    600

nQ . n











w8111=ps26)=3=w8210=0=1=

Wqcq53q57q54)P(qcq53)

Oqcq54))=



 Đáp án chắc chắn phải chứa mặt phẳng  Q  : x  26 y  3z  3  0 .





Tiếp tục thử với mặt phẳng x  5 y  3z  3  0 nếu thỏa thì đáp án A đúng nếu khơng

thì đáp án D đúng

 Cách tự luận

 Gọi mặt phẳng  Q  có dạng Ax  By  Cz  D  0



Q







qua A  3 A  D  0 ,  Q  qua B  C  D  0 . Chọn D  1  C  1; A  



  1

1



Khi đó  Q  :  x  By  z  1  0 và có vecto pháp tuyến nQ   ; B; 1 

3

 3



 

 

nQ ; n

nQ ; n 1

1

Góc giữa hai mặt phẳng trên là 600  cos 600          0

nQ . n 2

nQ . n 2







1

 .0  B.0  1.1

3

2



 1

2

2

2

2

    B  1. 0  0  1

3











1

0

2



1

B2 



10

9







1

3



1

0

2



Trang 5/11



10

10

26

26

 2  B2   4  B2 

B

9

9

9

3

 Đáp án chính xác là C

VD7-[Câu 71 trang 134 Sách bài tập hình học nâng cao lớp 12]

x  3 y 1 z  3

Tính góc giữa đường thẳng  :

và mặt phẳng  P  : x  2 y  z  5  0





2

1

1

A. 300

B. 450

C. 600

D. 900

GIẢI



 Đường thẳng  có vecto chỉ phương u  2;1;1 và mặt phẳng  P  có vecto pháp tuyến



n 1; 2; 1



u.n

 

Gọi  là góc giữa giữa 2 vectơ u , n . Ta có cos      

u.n

 B2 



w8112=1=1=w8211=2=p1=

Wqcq53q57q54)P(qcq53)

Oqcq54))=







Gọi  là góc giữa đường thẳng  và mặt phẳng  P   sin   cos   0.5

   300

qjM)=



 Đáp án chính xác là A

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Bài 1-[Câu 21 trang 119 Sách bài tập hình học nâng cao lớp 12]

Cho bốn điểm A 1;1;0  , B  0; 2;1 , C 1;0; 2  , D 1;1;1 . Tính góc giữa 2 đường thẳng AB

và CD :

A. 300

B. 600

C. 900

Bài 2-[Câu 8 trang 142 Sách bài tập hình học nâng cao 12]





 

Cho u 1;1; 2  và v 1; 0; m  . Tìm m để góc giữa hai vecto u , v là 450



D. 1200



m  2  6

A. 

B. m  2  6 C. m  2  6 D. Khơng có m thỏa mãn

m  2  6

Bài 3-[Câu 14 trang 143 Sách bài tập hình học nâng cao 12]

Cho hai mặt phẳng  P  : m 2 x  y   m 2  2  z  2  0 và 2 x  m 2 y  2 z  1  0 vng góc với

nhau :

A. m  2



B. m  1

C. m  2 D. m  3

Bài 4-[Câu 94 trang 140 Sách bài tập hình học nâng cao 12]

Trang 6/11



Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' cạnh bằng a . Xét hai điểm là trung điểm B ' C ' .

Tính cosin góc giữa hai đường thẳng AP và BC '

3

2

1

2

A.

B.

C.

D.

2

2

3

5

Bài 5-[Câu 47a trang 126 Sách bài tập hình học nâng cao 12]

Viết phương trình mặt phẳng  P  chứa trục Oz và tạo với mặt phẳng  Q  : 2 x  y  5 z  0

một góc 600

3x  y  0

3x  y  0

x  3y  0

x  3y  0

A. 

B. 

C. 

D. 

x  3y  0

 3 x  y  0

x  3y  0

3x  y  0

Bài 6-[Câu 19 trang 145 Sách bài tập hình học nâng cao lớp 12]

Cho  P  : 3x  4 y  5z  8  0 và đường thẳng d là giao tuyến của hai mặt phẳng



  : x  2 y  1  0 ,    : x  2 z  3  0

 P  . Khi đó :

A.   30 0



C.   600



B.   450



. Gọi  là góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng

D.   900



LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Bài 1-[Câu 21trang 119Sách bài tập hình học nâng cao lớp 12]

Cho bốn điểm A 1;1;0  , B  0; 2;1 , C 1;0; 2  , D 1;1;1 . Tính góc giữa 2 đường thẳng AB

và CD :

A. 300 B. 600 C. 900 D. 1200

GIẢI



 Đường thẳng AB nhận vecto AB  1;1;1 là vecto chỉ phương , đường thẳng CD nhận



CD  0;1; 1 là vecto chỉ phương

Gọi  là góc giữa hai đường thẳng AB, CD và được tính theo cơng thức :

 

AB.CD

 

cos   cos AB; CD   

AB . CD

 

 Nhập các vecto AB, CD vào máy tính Casio

w811p1=1=1=w8210=1=p1=











 

AB.CD

 

 Tính cos   cos AB; CD     0    900

AB . CD











Wqcq53q57q54)P(qcq53)

Oqcq54))=



Trang 7/11



Vậy đáp số chính xác là C

Bài 2-[Câu 8 trang 142 Sách bài tập hình học nâng cao 12]





 

Cho u 1;1; 2  và v 1; 0; m  . Tìm m để góc giữa hai vecto u , v là 450



m  2  6

A. 

B. m  2  6 C. m  2  6 D. Khơng có m thỏa mãn

m  2  6

GIẢI



 

u.v

1  2m

 Ta có cos u; v    

u.v

6. m 2  1



 



1

1  2m

1





0

2

2

2

6. m  1

6. m  1

 Để kiểm tra giá trị m thỏa mãn ta sử dụng máy tính Casio với chức năng CALC

Với m  2  6

w1a1p2Q)Rs6$OsQ)d+1



 Để góc giữa 2 vecto trên là 450 thì



1  2m

2







$$pa1Rs2r2ps6)=



 m  2  6 thỏa  Đáp số đúng chỉ có thể là A hoặc B

Tiếp tục kiểm tra với m  2  6

r2+s6)=



 2  6 không thỏa  Đáp số chính xác là B

Bài 3-[Câu 14 trang 143 Sách bài tập hình học nâng cao 12]

Cho hai mặt phẳng  P  : m 2 x  y   m 2  2  z  2  0 và 2 x  m 2 y  2 z  1  0 vng góc với

nhau :

A. m  2



C. m  2 D. m  3

GIẢI

 2

 Mặt phẳng  P  có vecto pháp tuyến n  m ; 1; m 2  2  , mặt phẳng  Q  có vecto pháp tuyến



n '  2; m 2 ; 2 

 

 

 Để hai mặt phẳng trên vng góc nhau thì n  n '  n.n '  0

 m 2 .2  m 2   m 2  2  .  2   0  4  m 2  0  m  2

B. m  1



 Đáp án chính xác là A

Bài 4-[Câu 94 trang 140 Sách bài tập hình học nâng cao 12]

Trang 8/11



Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' cạnh bằng a . Xét hai điểm là trung điểm B ' C ' .

Tính cosin góc giữa hai đường thẳng AP và BC '

3

2

1

2

A.

B.

C.

D.

2

2

3

5

GIẢI

 Ta chọn hệ trục tọa độ Oxyz có gốc là đỉnh A , tia Ox chứa AB , tia Oy chứa AD , tia Oz

chứa AA ' . Chọn a  1 khi đó : A  0;0;0  , B  0;1;0  , D  0;1;0  , A '  0;0;1 , B ' 1;0;1 ,



C ' 1;1;1

 1    1  

 P  1; ;1 , AP 1; ;1 , BC '  0;1;1

 2 

 2 



 

AP; BC '

2

 Góc giữa 2 đường thẳng AP, BC ' là  thì cos      0.7071... 

2

AP . BC '



w8111=0.5=1=w8210=1=1=W

qcq53q57q54)P(qcq53)O

qcq54))=



 D là đáp số chính xác

Bài 5-[Câu 47a trang 126 Sách bài tập hình học nâng cao 12]

Viết phương trình mặt phẳng  P  chứa trục Oz và tạo với mặt phẳng  Q  : 2 x  y  5 z  0

một góc 600

x  3y  0

x  3y  0

A. 

B. 

x  3y  0

 3 x  y  0



3x  y  0

C. 

x  3y  0

GIẢI



3x  y  0

D. 

3x  y  0



 Cách Casio



 Với mặt phẳng  P  : x  3 y  0 có vecto pháp tuyến nP  1;3 , mặt phẳng  Q  có



vecto pháp tuyến nQ  2;1;  5

 

nP ; nQ

Gọi  là góc giữa 2 mặt phẳng trên  cos      0.5    600

nP . nQ











w8111=3=0=w8212=1=ps5)=W

qcq53q57q54)P(qcq53)O

qcq54))=



 Đáp án chắc chắn phải chứa mặt phẳng x  3 y  0 .



Trang 9/11







Tiếp tục thử với mặt phẳng x  3 y  0 nếu thỏa thì đáp án A đúng nếu khơng thì đáp

án C đúng

 Cách tự luận

 Gọi mặt phẳng  P  có dạng Ax  By  Cz  D  0 .  P  chứa trục Oz thì  P  chứa 2

điểm thuộc trục Oz . Gọi hai điểm đó là A  0;0;0  và B  0;0;1



 P







qua A  D  0 ,  P  qua B  C  D  0  C  D  0 Chọn A  1



Khi đó  P  : x  By  0 và có vecto pháp tuyến nQ 1; B;0 

 

 

n

;

n

n

P

Q

Q;n

1

1

Góc giữa hai mặt phẳng trên là 600  cos 600          0

nP . nQ 2

nQ . n 2









1   5 



1.2  B.1  0.  5



12  B 2  02 . 22



2



2







B2

1

1





2

10 B 2  1 2



B  3

 2 B  2  10 B  1  4  B  4 B  4   10  B  1  6 B  16 B  6  0  

B   1

3



2



2



2



2



 Đáp án chính xác là C

Bài 6-[Câu 19 trang 145 Sách bài tập hình học nâng cao lớp 12]

Cho  P  : 3x  4 y  5z  8  0 và đường thẳng d là giao tuyến của hai mặt phẳng



  : x  2 y  1  0 ,    : x  2 z  3  0

 P  . Khi đó :



. Gọi  là góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng



D.   900

GIẢI

 d là giao tuyến của hai mặt phẳng   ,    nên nhận d vuông góc với hai vecto pháp tuyến

của hai mặt phẳng này



 

 Vecto chỉ phương ud   n ; n    4; 4; 4 

A.   30 0



B.   450



C.   600



w8111=p2=0=w8211=0=p2=W

q53Oq54=



 

 

ud .nP

3

 Gọi  là góc giữa ud ; nP ta có cos      0.8660... 

2

u d . nP



w8114=2=2=w8213=4=5=W

qcq53q57q54)P(qcq53)O

qcq54))=



Trang 10/11



Ta có sin   cos  



qjM)=



3

   600

2



.  Đáp số chính xác là C

Chính xác là B.



Trang 11/11



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

BÀI 28. TÍNH NHANH GÓC GIỮA VÉCTƠ, ĐƯỜNG VÀ MẶT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×