22 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Phương trình mặt phẳng

Câu 1:

Cho hai mặt phẳng $(P) : a x + b y + c z + d = 0;$ $(Q) : a' x + b' y + c' z + d' = 0$ . Công thức tính cô sin của góc giữa hai mặt phẳng là:

A. $\cos ((P), (Q)) = \frac{|a . a^{'} + b . b^{'} + c . c^{'}|}{\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}} . \sqrt{a^{' 2} + b^{' 2} + c^{' 2}}}$

B. $\cos ((P), (Q)) = \frac{a . a^{'} + b . b^{'} + c . c^{'}}{\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}} . \sqrt{a^{' 2} + b^{' 2} + c^{' 2}}}$

C. $\cos ((P), (Q)) = \frac{a . a^{'} + b . b^{'} + c . c^{'}}{\sqrt{a + b + c} . \sqrt{a^{'} + b^{'} + c^{'}}}$

D. $\cos ((P), (Q)) = \frac{|a . a^{'} + b . b^{'} + c . c^{'}|}{{\sqrt{a + b + c}}^{2} . {\sqrt{a^{'} + b^{'} + c^{'}}}^{2}}$

Xem đáp án

Góc giữa hai mặt phẳng (P),(Q) có:

$\cos ((P), (Q)) = |\cos (\vec{n_{1}}, \vec{n_{2}})| = \frac{|\vec{n_{1}} . \vec{n_{2}}|}{|\vec{n_{1}}| . |\vec{n_{2}}|} = \frac{|a . a^{'} + b . b^{'} + c . c^{'}|}{\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}} . \sqrt{a^{' 2} + b^{' 2} + c^{' 2}}}$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 2:

Cho mặt phẳng $(P) : a x + b y + c z + d = 0$ . Khoảng cách từ điểm $M (x_{0}; y_{0}; z_{0})$ đến mặt phẳng (P) là:

A. $d (M; (P)) = \frac{|a x_{0} + b y_{0} + c z_{0} + d|}{\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}}}$

B. $d (M; (P)) = \frac{a x_{0} + b y_{0} + c z_{0} + d}{\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}}}$

C. $d (M; (P)) = \frac{|a x_{0} + b y_{0} + c z_{0} + d|}{a^{2} + b^{2} + c^{2}}$

D. $d (M; (P)) = \frac{a x_{0} + b y_{0} + c z_{0} + d}{a^{2} + b^{2} + c^{2}}$

Xem đáp án

Khoảng cách từ điểm $M (x_{0}; y_{0}; z_{0})$ đến $(P) : a x + b y + c z + d = 0$

d (M; (P)) = \frac{|a x_{0} + b y_{0} + c z_{0} + d|}{\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}}}

Đáp án cần chọn là: A

Câu 3:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng $(P) : 2 x - y + z - 1 = 0$ . Điểm nào dưới đây thuộc (P)

A.M(2;−1;1)

B.N(0;1;−2)

C.P(1;−2;0)

D.Q(1;−3;−4)

Xem đáp án

Dễ thấy $2.1 - (- 3) + (- 4) - 1 = 0$ ⇒ điểm Q thuộc (P)

Đáp án cần chọn là: D

Câu 4:

Nếu $\vec{a}, \vec{b}$ là cặp VTCP của (P) thì véc tơ nào sau đây có thể là VTPT của (P)?

A. $- \vec{a}$ hoặc $- \vec{b}$

B. $[\vec{a}, \vec{b}]$

C. $\vec{a} - \vec{b}$

D.

\vec{a} + \vec{b}

Xem đáp án

Vì tích có hướng của hai vecto là một vecto vuông góc với cả hai vecto ban đầu nên nó vuông góc với mặt phẳng (P).

Nếu $\vec{a}, \vec{b}$ là cặp VTCP của (P) thì $[\vec{a}, \vec{b}]$ là một VTPT của (P).

Đáp án cần chọn là: B

Câu 5:

Phương trình mặt phẳng đi qua điểm $M (x_{0}; y_{0}; z_{0})$ và nhận $\vec{n} = (a; b; c)$ làm VTPT là:

A. $a (x - x_{0}) + b (y - y_{0}) + c (z - z_{0}) = 0$

B. $x_{0} (x - a) + y_{0} (y - b) + z_{0} (z - c) = 0$

C. $x (a - x_{0}) + y (b - y_{0}) + z (c - z_{0}) = 0$

D. $a (x + x_{0}) + b (y + y_{0}) + c (z + z_{0}) = 0$

Xem đáp án

Mặt phẳng (P) đi qua $M (x_{0}; y_{0}; z_{0})$ và nhận $\vec{n} = (a; b; c)$ làm VTPT thì (P) có phương trình:

$a (x - x_{0}) + b (y - y_{0}) + c (z - z_{0}) = 0$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 6:

Cho hai mặt phẳng $(P) : a x + b y + c z + d = 0; (Q) : a^{'} x + b^{'} y + c^{'} z + d^{'} = 0$ . Nếu có $\frac{a}{a^{'}} \neq \frac{b}{b^{'}}$ thì ta kết luận được:

A.hai mặt phẳng cắt nhau

B.hai mặt phẳng trùng nhau

C.hai mặt phẳng song song

D.không kết luận được gì

Xem đáp án

Nếu có $\frac{a}{a^{'}} \neq \frac{b}{b^{'}}$ thì $\vec{n} \neq k . \vec{n^{'}}$ và ta kết luận được ngay hai mặt phẳng cắt nhau.

Đáp án cần chọn là: A

Câu 7:

Trong không gian Oxyz, mặt phẳng (Oxz) có phương trình là

A. $z = 0$

B. $x + y + z = 0$

C. $y = 0$

D. $x = 0$

Xem đáp án

Mặt phẳng (Oxz) có phương trình là y=0

Đáp án cần chọn là: C

Câu 8:

Trong không gian Oxyz, điểm O(0;0;0) thuộc mặt phẳng nào sau đây?

A. $(P_{4}) : 2 x + 3 z + 1 = 0$

B. $(P_{3}) : 2 x + 3 y - z = 0$

C. $(P_{1}) : 2 x + 3 y + 1 = 0$

D. $(P_{2}) : 2 x + 2 y + 2 z + 1 = 0$

Xem đáp án

Ta thấy điểm O(0;0;0) thuộc mặt phẳng $(P_{3}) : 2 x + 3 y - z = 0$ vì 2.0+3.0-0=0.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 9:

Cho $\vec{a}, \vec{b}$ là các VTCP của mặt phẳng (P). Chọn kết luận sai?

A.(P) có vô số véc tơ pháp tuyến

B. $\vec{n} = - [\vec{a}, \vec{b}]$ là một VTPT của mặt phẳng (P)

C. $\vec{n} = [\vec{a}, \vec{b}]$ là một VTCP của mặt phẳng (P)

D. $\vec{a}, \vec{b}$ không cùng phương.

Xem đáp án

- Một mặt phẳng có vô số VTPT nên A đúng.

- Véc tơ $[\vec{a}, \vec{b}]$ là một VTPT của (P) nên mọi véc tơ cùng phương với nó đều là VTPT của (P), do đó B đúng, C sai.

- Hai véc tơ muốn là VTCP của mặt phẳng thì chúng phải không cùng phương nên D đúng.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 10:

Cho $\vec{a} = (5; 1; 3), \vec{b} = (- 1; - 3; - 5)$ là cặp VTCP của mặt phẳng (P). Véc tơ nào sau đây là một véc tơ pháp tuyến của (P)?

A.(1;2;0)

B.(2;11;−7)

C.(4;−22;−14)

D.(2;2;−4)

Xem đáp án

Ta có: $\vec{a} = (5; 1; 3), \vec{b} = (- 1; - 3; - 5)$

$[\vec{a}, \vec{b}] = (|\begin{matrix} \begin{array}{l} 1 \\ - 3 \end{array} & \begin{array}{l} 3 \\ - 5 \end{array} \end{matrix}|; |\begin{matrix} \begin{array}{l} 3 \\ - 5 \end{array} & \begin{array}{l} 5 \\ - 1 \end{array} \end{matrix}|; |\begin{matrix} \begin{array}{l} 5 \\ - 1 \end{array} & \begin{array}{l} 1 \\ - 3 \end{array} \end{matrix}|) = (4; 22; - 14)$

Do đó $\vec{n} = (4; 22; - 14)$ là một VTPT của (P) nên $\frac{1}{2} \vec{n} = (2; 11; - 7)$ cũng là một VTPT của (P).

Đáp án cần chọn là: B

Câu 11:

Mặt phẳng $(P) : a x + b y + c z + d = 0$ có một VTPT là:

A. $\vec{n} = (a; b; c; d)$

B. $\vec{n} = (a^{2}; b^{2}; c^{2})$

C. $\vec{n} = (a + b; b + c; c + a)$

D. $\vec{n} = (a; b; c)$

Xem đáp án

Mặt phẳng $(P) : a x + b y + c z + d = 0$ có một VTPT là $\vec{n} = (a; b; c)$

Đáp án cần chọn là: D

Câu 12:

Mặt phẳng $(P) : a x - b y - c z - d = 0$ có một VTPT là:

A.(a;b;c)

B.(a;−b;−c)

C.(−a;−b;−c)

D. $(a; - b; - c; - d)$

Xem đáp án

Mặt phẳng $(P) : a x - b y - c z - d = 0$ có một VTPT là $\vec{n} = (a; - b; - c)$

Đáp án cần chọn là: B

Câu 13:

Cho mặt phẳng $(P) : 2 x - z + 1 = 0$ , tìm một véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng (P)?

A.(2;−1;1)

B.(2;0;−1)

C.(2;0;1)

D.(2;−1;0)

Xem đáp án

Mặt phẳng $(P) : 2 x - z + 1 = 0 \Leftrightarrow 2. x + 0. y + (- 1) . z + 1 = 0$ nên (P) có một VTPT là (2;0;−1)

Đáp án cần chọn là: B

Câu 14:

Cho hai mặt phẳng $(P) : a x + b y + c z + d = 0; (Q) : a' x + b' y + c' z + d' = 0.$ Điều kiện nào sau đây không phải điều kiện để hai mặt phẳng trùng nhau

A. $\vec{n} = k . \vec{n^{'}}$ và $d = k . d^{'} (k \neq 0)$

B. $\frac{a}{a^{'}} = \frac{b}{b^{'}} = \frac{c}{c^{'}} = \frac{d}{d^{'}} (a^{'} b^{'} c^{'} d^{'} \neq 0)$

C. $\frac{a}{a^{'}} = \frac{b}{b^{'}} = \frac{c}{c^{'}} = \frac{d^{'}}{d}$

D.

a = k a^{'}; b = k b^{'}; c = k c^{'}; d = k d^{'} (k \neq 0)

Xem đáp án

Hai mặt phẳng trùng nhau nếu $\vec{n} = k . \vec{n^{'}}$ và $d = k . d^{'} (k \neq 0)$

Trường hợp $a^{'} b^{'} c^{'} d^{'} \neq 0$ thì

$\frac{a}{a^{'}} = \frac{b}{b^{'}} = \frac{c}{c^{'}} = \frac{d}{d^{'}} = k \Rightarrow a = k a^{'}; b = k b^{'}; c = k c^{'}; d = k d^{'}$

Do đó các đáp án A, B, D đúng và C sai.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 15:

Cho hai mặt phẳng $(P) : a x + b y + c z + d = 0; (Q) : a^{'} x + b^{'} y + c^{'} z + d^{'} = 0$ . Nếu có $\frac{a}{a^{'}} = \frac{b}{b^{'}} = \frac{c}{c^{'}}$ thì:

A.hai mặt phẳng song song

B.hai mặt phẳng trùng nhau

C.hai mặt phẳng vuông góc

D.A hoặc B đúng.

Xem đáp án

Nếu có $\frac{a}{a^{'}} = \frac{b}{b^{'}} = \frac{c}{c^{'}}$ thì ta chưa kết luận được gì vì còn phụ thuộc vào tỉ số $\frac{d}{d^{'}}$ nên các đáp án A hoặc B đúng.

Đáp án cần chọn là: D

Câu 16:

Cho điểm M(1;2;0) và mặt phẳng $(P) : x - 3 y + z = 0$ . Khoảng cách từ M đến (P) là:

A.5

B. $\frac{5 \sqrt{11}}{11}$

C. $\frac{5}{11}$

D. $- \frac{5}{\sqrt{11}}$

Xem đáp án

Ta có: $d (M, (P)) = \frac{|1 - 3.2 + 0|}{\sqrt{1^{2} + 3^{2} + 1^{2}}} = \frac{5}{\sqrt{11}} = \frac{5 \sqrt{11}}{11}$

Đáp án cần chọn là: B

Câu 17:

Cho mặt phẳng $(P) : x - y + z = 1, (Q) : x + z + y - 2 = 0$ và điểm M(0;1;1). Chọn kết luận đúng:

A. $d (M, (P)) = d (M, (Q))$

B. $d (M, (P)) > d (M, (Q))$

C. $M \in (P)$

D. $d (M, (P)) = \sqrt{3} d (M, (Q))$

Xem đáp án

Ta có:

$d (M, (P)) = \frac{|0 - 1 + 1 - 1|}{\sqrt{1^{2} + 1^{2} + 1^{2}}} = \frac{1}{\sqrt{3}}$ và $d (M, (Q)) = \frac{|0 + 1 + 1 - 2|}{\sqrt{1^{2} + 1^{2} + 1^{2}}} = 0$ nên A sai, D sai, B đúng.

Do đó $M \in (Q), M \notin (P)$ nên C sai.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 18:

Cho $α, β$ lần lượt là góc giữa hai véc tơ pháp tuyến bất kì và góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q). Chọn nhận định đúng:

A. $α = β$

B. $α = 180^{0} - β$

C. $\sin α = \sin β$

D. $\cos α = \cos β$

Xem đáp án

Ta có: $\cos β = \cos ((P), (Q)) = |\cos (\vec{n_{1}}, \vec{n_{2}})|$

$= \frac{|\vec{n_{1}} . \vec{n_{2}}|}{|\vec{n_{1}}| . |\vec{n_{2}}|} = \frac{|a . a^{'} + b . b^{'} + c . c^{'}|}{\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}} . \sqrt{a^{' 2} + b^{' 2} + c^{' 2}}}$

Do đó $0 \leq β \leq 90^{0}$ trong khi $0 \leq α \leq 180^{0}$ nên hai góc này có thể bằng nhau cũng có thể bù nhau, do đó A, B sai.

Ngoài ra, khi $α = β$ hay $α = 180^{0} - β$ thì ta đều có nên C đúng.

D sai trong trường hợp hai góc bù nhau.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 19:

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng $(P) : x - 2 y - z + 2 = 0, (Q) : 2 x - y + z + 1 = 0$ . Góc giữa (P) và (Q) là

A. $60^{\circ} .$

B. $90^{\circ} .$

C. $30^{\circ} .$

D. $120^{\circ} .$

Xem đáp án

Mặt phẳng $(P) : x - 2 y - z + 2 = 0$ có 1 VTPT là $\vec{n_{P}} (1; - 2; - 1)$

Mặt phẳng $(Q) : x - 2 y - z + 2 = 0$ có 1 VTPT là $\vec{n_{Q}} (2; - 1; 1)$

Khi đó ta có: $\cos ∠ ((P); (Q)) = \frac{|\vec{n_{P}} . \vec{n_{Q}}|}{|\vec{n_{P}}| . |\vec{n_{Q}}|}$

$= \frac{|1.2 - 2. (- 1) - 1.1|}{\sqrt{1^{2} + {(- 2)}^{2} + {(- 1)}^{2}} . \sqrt{2^{2} + {(- 1)}^{2} + 1^{2}}} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}$

Vậy $∠ ((P); (Q)) = 60^{0}$
Đáp án cần chọn là: A

Câu 20:

Trong không gian Oxyz, cho điểm M(1;6;−3) và mặt phẳng $(P) : 2 x - 2 y + z - 2 = 0.$ Khoảng cách từ M đến (P) bằng:

Xem đáp án

Ta có: $(P) : 2 x - 2 y + z - 2 = 0$

$\Rightarrow d (M; (P)) = \frac{|2.1 - 2.6 - 3 - 2|}{\sqrt{2^{2} + {(- 2)}^{2} + 1}} = \frac{15}{3} = 5.$

Câu 21:

Trong không gian Oxyz, tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng $(P) : 2 x + 2 y - z - 11 = 0$ và $(Q) : 2 x + 2 y - z + 4 = 0$

Xem đáp án

$d ((P), (Q)) = \frac{|- 11 - 4|}{\sqrt{2^{2} + 2^{2} + {(- 1)}^{2}}} = 5.$

Câu 22:

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho A(1; 2; 3), B(3; 4; 4). Tìm tất cả các giá trị của tham số m sao cho khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng

2 x + y + m z - 1 = 0

bằng độ dài đoạn thẳng AB.

Xem đáp án

Đặt $(α) : 2 x + y + m z - 1 = 0.$

Ta có: $d (A; (α)) = \frac{|2.1 + 2 + 3. m - 1|}{\sqrt{2^{2} + 1^{2} + m^{2}}} = \frac{|3 + 3 m|}{\sqrt{m^{2} + 5}} .$

$\begin{array}{l} \vec{A B} = (2; 2; 1) \Rightarrow A B = \sqrt{2^{2} + 2^{2} + 1} = 3. \\ \Rightarrow d (A; (α)) = A B \Leftrightarrow \frac{|3 + 3 m|}{\sqrt{m^{2} + 5}} = 3 \\ \Leftrightarrow |m + 1| = \sqrt{m^{2} + 5} \\ \Leftrightarrow m^{2} + 2 m + 1 = m^{2} + 5 \\ \Leftrightarrow m = 2. \end{array}$