Trắc nghiệm Toán 12 Chân trời sáng tạo Bài 2. Tọa độ của vectơ trong không gian có đáp án
Trắc nghiệm Toán 12 Chân trời sáng tạo Bài 2. Tọa độ của vectơ trong không gian có đáp án
-
30 lượt thi
-
20 câu hỏi
-
60 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
I. Nhận biết
Trong không gian \(Oxyz\), hình chiếu vuông góc của điểm \(A\left( {3;4;1} \right)\) lên trục \(Ox\) có tọa độ là
Đáp án đúng là: B
Hình chiếu vuông góc của điểm \(A\left( {3;4;1} \right)\) lên trục \(Ox\) có tọa độ là \(\left( {3;0;0} \right).\)
Câu 2:
Trong không gian \(Oxyz\), cho \(\overrightarrow u = 2\overrightarrow i + \overrightarrow j - \overrightarrow k \). Tọa độ \(\overrightarrow u \) là
Đáp án đúng là: A
Tọa độ của \(\overrightarrow u \) là \(\left( {2;1; - 1} \right).\)
Câu 3:
Trong không gian \(Oxyz\), cho \(A\left( {2; - 1;0} \right)\) và \(B\left( {1;1; - 3} \right)\). Vectơ \(\overrightarrow {AB} \) có tọa độ là
Đáp án đúng là: A
Ta có: \(\overrightarrow {AB} \) = \(\left( {1 - 2;1 - \left( { - 1} \right); - 3 - 0} \right) = \left( { - 1;2; - 3} \right).\)
Câu 4:
Trong không gian \(Oxyz\), hình chiếu vuông góc của điểm \(A\left( {2;3; - 1} \right)\) trên mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\) có tọa độ là
Đáp án đúng là: B
Hình chiếu vuông góc của điểm \(A\left( {2;3; - 1} \right)\) trên mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\) có tọa độ \(\left( {2;0; - 1} \right).\)
Câu 5:
Trong không gian \(Oxyz\), cho \(I\left( {1;2;3} \right)\). Điểm đối xứng với \(A\) qua trục \(Oz\) có tọa độ là
Đáp án đúng là: A
Điểm đối xứng với \(A\) qua trục \(Oz\) có tọa độ là \(\left( {1;2; - 3} \right).\)
Câu 6:
II. Thông hiểu
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho hình bình hành \(ABCD\) và các đỉnh có tọa độ lần lượt là \(A\left( {3;1;2} \right),B\left( {1;0;1} \right),C\left( {2;3;0} \right)\). Tọa độ đỉnh \(D\) là
Đáp án đúng là: D
Gọi \(D\left( {x;y;z} \right)\).
Do \(ABCD\) là hình bình hành nên \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} \).
Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( { - 2; - 1; - 1} \right)\), \(\overrightarrow {DC} = \left( {x - 2;y - 3;z} \right)\).
Suy ra \(\left\{ \begin{array}{l} - 2 = x - 2\\ - 1 = y - 3\\ - 1 = z\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = 2\\z = - 1.\end{array} \right.\)
Vậy tọa độ đỉnh \(D\) là \(\left( {0;2; - 1} \right).\)
Câu 7:
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho hai vectơ \(\overrightarrow u = \left( {1;2;3} \right)\) và \(\overrightarrow v = 2\overrightarrow i + a\overrightarrow j + 6\overrightarrow k \). Tìm giá trị của tham số a để \(\overrightarrow u = \frac{1}{2}\overrightarrow v \).
Đáp án đúng là: B
Ta có: \(\overrightarrow v = 2\overrightarrow i + a\overrightarrow j + 6\overrightarrow k = \left( {2;a;6} \right)\).
Để \(\overrightarrow u = 2\overrightarrow v \) suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}1 = \frac{1}{2}.2\\2 = \frac{1}{2}a\\3 = \frac{1}{2}.6\end{array} \right. \Rightarrow a = 4\)
Câu 8:
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho hình bình hành \(ABCD\) có tâm \(I\) có tọa độ các đỉnh \(B\left( {3;1;0} \right)\), \(D\left( {0;4; - 6} \right)\). Tọa độ điểm \(I\) là
Đáp án đúng là: A
Gọi \(I\left( {x;y;z} \right)\).
Ta có \(I\) là tâm của hình bình hành \(ABCD\) nên \(\overrightarrow {BI} = \overrightarrow {ID} \).
Ta có: \(\overrightarrow {BI} = \left( {x - 3;y - 1;z} \right)\), \(\overrightarrow {ID} = \left( { - x;4 - y; - 6 - z} \right)\).
Suy ra, ta được: \(\left\{ \begin{array}{l}x - 3 = - x\\y - 1 = 4 - y\\z = - 6 - z\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{3}{2}\\y = \frac{5}{2}\\z = - 3\end{array} \right.\) ⇒ \(I\left( {\frac{3}{2};\frac{5}{2}; - 3} \right).\)
Câu 9:
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho điểm \(M\) thỏa mãn \(\overrightarrow {OM} = 3\overrightarrow i + 5\overrightarrow j - 7\overrightarrow k \). Tìm tọa độ của điểm đối xứng \(M'\) của \(M\) qua mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\).
Đáp án đúng là: D
Ta có: \(\overrightarrow {OM} = 3\overrightarrow i + 5\overrightarrow j - 7\overrightarrow k \Leftrightarrow \overrightarrow {OM} = \left( {3;5; - 7} \right) \Rightarrow M\left( {3;5; - 7} \right).\)
Tọa độ của điểm đối xứng \(M'\) của \(M\) qua mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\) là \(M'\left( {3; - 5; - 7} \right).\)
Câu 10:
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho hình hộp \(ABCD.A'B'C'D'\). Biết \(A\left( {2;4;0} \right)\), \(B\left( {4;0;0} \right)\), \(C\left( { - 1;4; - 7} \right)\) và \(D'\left( {6;8;10} \right)\). Tìm tọa độ điểm \(B'\).
Đáp án đúng là: D
Do \(ABCD.A'B'C'D'\) là hình hộp nên \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} \).
Gọi \(D\left( {x;y;z} \right)\), suy ra \(\left\{ \begin{array}{l} - 1 - x = 4 - 2\\4 - y = 0 - 4\\ - 7 - z = 0 - 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - 3\\y = 8\\x = - 7\end{array} \right.\) ⇒ \(D\left( { - 3;8;7} \right)\).
Gọi \(B'\left( {{x_1};{y_1};{z_1}} \right)\), có \(\overrightarrow {DD'} = \overrightarrow {BB'} \) hay \(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} - 4 = 6 - \left( { - 3} \right)\\{y_1} - 0 = 8 - 8\\{z_1} - 0 = 10 - \left( { - 7} \right)\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_1} = 13\\{y_1} = 0\\{z_1} = 17\end{array} \right.\) ⇒ \(B'\left( {13;0;17} \right)\).
Câu 11:
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho \(\overrightarrow a = \left( { - 3;2;1} \right)\) và điểm \(A\left( {4;6; - 3} \right)\). Tọa độ điểm \(B\) thỏa mãn \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow a \) là:
Đáp án đúng là: C
Gọi \(B\left( {x;y;z} \right)\), ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {x - 4;y - 6;z + 3} \right)\).
Theo đề, để \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow a \) suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}x - 4 = - 3\\y - 6 = 2\\z + 3 = 1\end{array} \right.\)⇔ \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 8\\z = - 2\end{array} \right.\) ⇒ \(B\left( {1;8; - 2} \right)\).
Câu 12:
Trong không gian \(Oxyz\), cho \(M\left( {8;4;3} \right)\). Khi đó:
a) Hình chiếu vuông góc của \(M\) trên trục \(Ox\) là điểm \(\left( {0;4;3} \right)\).
b) Hình chiếu vuông góc của \(M\) trên trục \(Oz\) là điểm \(\left( {0;0;3} \right)\).
c) Hình chiếu vuông góc của \(M\) trên trục \(Oxz\) là điểm \(\left( {8;0;3} \right)\).
d) \(\overrightarrow {OM} = 8\overrightarrow i + 4\overrightarrow j + 3\overrightarrow k .\)
Số mệnh đề đúng trong các mệnh đề trên là:
Đáp án đúng là: B
Hình chiếu vuông góc của \(M\) trên trục \(Ox\) là điểm \(\left( {8;0;0} \right)\) nên a sai.
Hình chiếu vuông góc của \(M\) trên trục \(Oz\) là điểm \(\left( {0;0;3} \right)\) nên b đúng.
Hình chiếu vuông góc của \(M\) trên trục \(Oxz\) là điểm \(\left( {8;0;3} \right)\) nên c đúng.
Ta có: \(\overrightarrow {OM} = \left( {8;4;3} \right) \Rightarrow \overrightarrow {OM} = 8\overrightarrow i + 4\overrightarrow j + 3\overrightarrow k \) nên d đúng.
Vậy có 3 mệnh đề đúng.
Câu 13:
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho ba điểm \(A\left( { - 1;2; - 3} \right)\), \(B\left( {1;0;2} \right)\), \(C\left( {x;y;7} \right)\) sao cho \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {BC} \). Khi đó \(x + y\) bằng
Đáp án đúng là: A
Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 2;5} \right)\), \(\overrightarrow {BC} = \left( {x - 1;y;5} \right)\).
Theo đề, \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {BC} \) suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}x - 1 = 2\\y = - 2\\5 = 5\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 3\\y = - 2\end{array} \right.\).
Do đó \(x + y = 1.\)
Câu 14:
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho hai điểm \(A\left( {2;1;1} \right)\), \(B\left( { - 1;2;1} \right)\). Tìm tọa độ của điểm \(A'\) đối xứng với điểm \(A\) qua điểm \(B\) ?
Đáp án đúng là: B
Có \(A'\) đối xứng với điểm \(A\) qua điểm \(B\) nên \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {BA'} \).
Gọi \(A'\left( {x;y;z} \right)\), ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} - 1 - 2 = x + 1\\2 - 1 = y - 2\\1 - 1 = z - 1\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - 4\\y = 3\\x = 1\end{array} \right.\).
Vậy \(A'\left( { - 4;3;1} \right).\)
Câu 15:
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho điểm \(M\left( {1;2;3} \right)\). Gọi \(H\) là hình chiếu vuông góc của \(M\) lên mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\). Tọa độ của \(H'\) đối xứng với \(H\) qua mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\) là
Đáp án đúng là: C
\(H\) là hình chiếu vuông góc của \(M\) lên mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) nên tọa độ của \(H\) là \(H\left( {1;2;0} \right)\).
Tọa độ điểm \(H'\) đối xứng với \(H\) qua mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\) là \(H'\left( {1; - 2;0} \right).\)
Câu 16:
III. Vận dụng
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho ba điểm \(A\left( {1;1;1} \right)\), \(B\left( {5; - 1;2} \right)\), \(C\left( {3;2; - 4} \right)\). Tìm tọa độ điểm \(M\) thỏa mãn \(\overrightarrow {MA} + 2\overrightarrow {MB} - \overrightarrow {MC} = \overrightarrow 0 \).
Đáp án đúng là: C
Gọi \(M\left( {a;b;c} \right)\).
Ta có: \(\overrightarrow {MA} = \left( {1 - a;1 - b;1 - c} \right)\), \(\overrightarrow {MB} = \left( {5 - a; - 1 - b;2 - c} \right)\), \(\overrightarrow {MC} = \left( {3 - a;2 - b; - 4 - c} \right)\).
Theo đề để \(\overrightarrow {MA} + 2\overrightarrow {MB} - \overrightarrow {MC} = \overrightarrow 0 \) thì \(\left\{ \begin{array}{l}1 - a + 2\left( {5 - a} \right) - \left( {3 - a} \right) = 0\\1 - b + 2\left( { - 1 - b} \right) - \left( {2 - b} \right) = 0\\1 - c + 2\left( {2 - c} \right) - \left( { - 4 - c} \right) = 0\end{array} \right.\) ⇒ \(\left\{ \begin{array}{l}a = 4\\b = - \frac{3}{2}\\c = \frac{9}{2}\end{array} \right.\).
Vậy \(M\left( {4; - \frac{3}{2};\frac{9}{2}} \right).\)
Câu 17:
Trong không gian với hệ trục \(Oxyz\), cho hình hộp chữ nhật \(ABCD.A'B'C'D'\) có điểm \(A\) trùng với gốc tọa độ \(O\), điểm \(B\) nằm trên tia \(Ox\), điểm \(D\) nằm trên tia \(Oy\), điểm \(A'\) nằm trên tia \(Oz\). Biết \(AB = 2,AD = 4,AA' = 3\). Gọi tọa độ \(C'\) là \(\left( {a;b;c} \right)\) khi đó biểu thức \(a + b - c\) có giá trị là
Đáp án đúng là: C
Theo đề bài, có điểm \(A\) trùng với gốc tọa độ \(O\) nên \(A\left( {0;0;0} \right)\);
điểm \(B\) nằm trên tia \(Ox\) nên \(B\left( {x;0;0} \right)\);
điểm \(D\) nằm trên tia \(Oy\) nên \(D\left( {0;y;0} \right)\);
điểm \(A'\) nằm trên tia \(Oz\) nên \(A'\left( {0;0;z} \right)\).
Theo đề, có \(AB = 2,AD = 4,AA' = 3\) hay \(B\left( {2;0;0} \right),D\left( {0;4;0} \right),A'\left( {0;0;3} \right).\)
Ta có \(ABCD.A'B'C'D'\) là hình hộp chữ nhật nên \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} \).
Gọi \(C\left( {{x_C};{y_C};{z_C}} \right)\), ta được: \(\left\{ \begin{array}{l}{x_C} - 0 = 2\\{y_C} - 4 = 0\\{z_C} - 0 = 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} = 2\\{y_C} = 4\\{z_C} = 0\end{array} \right.\) ⇒ \(C\left( {2;4;0} \right)\).
Lại có, \(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow {CC'} \), ta được: \(\left\{ \begin{array}{l}a - 2 = 0\\b - 4 = 0\\c - 0 = 3\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 2\\b = 4\\c = 3\end{array} \right.\).
Vậy \(a + b - c = 2 + 4 - 3 = 3\).
Câu 18:
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông có các cạnh bằng 1, \(SAD\) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng với đáy. Gọi \(O\), \(M\) và \(N\) lần lượt là trung điểm của \(AD\), \(BC\) và \(CD\). Thiết lập hệ trục tọa độ \(Oxyz\) như hình vẽ.
a) Tọa độ các điểm \(A,B\) là \(A\left( {0; - \frac{1}{2};0} \right),B\left( {1; - \frac{1}{2};0} \right).\)
b) Tọa độ các điểm \(C,D\) là \(C\left( {1;\frac{1}{2};0} \right),D\left( {0;\frac{1}{2};0} \right).\)
c) Tọa độ điểm \(S\) là điểm \(S\left( {0;0;\frac{{\sqrt 3 }}{2}} \right).\)
d) Tọa độ các điểm \(M,N\) là \(M\left( {1;0;0} \right),N\left( {\frac{1}{2};\frac{1}{2};0} \right).\)
Khi đó, số mệnh đề đúng trong các mệnh đề là:
Đáp án đúng là: C
Từ quan sát hình vẽ và đề bài, ta có trung điểm \(AB\) là điểm \(O\) cũng chính là gốc tọa độ.
Quan sát hình, ta có: \(A\left( {0; - \frac{1}{2};0} \right),B\left( {1; - \frac{1}{2};0} \right)\) nên ý a đúng.
\(C\left( {1;\frac{1}{2};0} \right),D\left( {0;\frac{1}{2};0} \right)\) nên ý b đúng.
Có tam giác \(SAD\) đều nên đường cao \(SO = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\). Mà \(S\) thuộc trục \(Oz\) nên \(S\left( {0;0;\frac{{\sqrt 3 }}{2}} \right)\), do đó ý c đúng.
Tọa độ các điểm \(M,N\) là \(M\left( {1;0;0} \right),N\left( {\frac{1}{2};\frac{1}{2};0} \right)\) nên ý d đúng.
Vậy có 4 mệnh đề đúng.
Câu 19:
Cho tứ diện \(OABC\) có \(OA,OB,OC\) đôi một vuông góc và \(OA = OB = 2a\), \(OC = a\sqrt 2 \). Khi đó vectơ \(\overrightarrow {AB} \left( {m;n;p} \right)\). Khi \(a = 1\) hãy tính giá trị của biểu thức \(T = m + n + p.\)
Đáp án đúng là: C
Xét hệ trục \(Oxyz\) như sau, điểm \(O\) là gốc tọa độ \(OA \equiv Oz,OB \equiv Ox,OC \equiv Oy\).
Khi \(a = 1\), ta có \(O\left( {0;0;0} \right)\); \(A\left( {0;0;2} \right),B\left( {2;0;0} \right),C\left( {0;\sqrt 2 ;0} \right).\)
Lúc này, \(\overrightarrow {AB} = \left( {2;0; - 2} \right)\) nên \[m = 2,n = 0,p = - 2\].
Vậy \(T = m + n + p = 0.\)
Câu 20:
Ở một sân bay, vị trí của máy bay được xác định bởi điểm \(M\) trong không gian \(Oxyz\) như hình bên. Gọi \(H\) là hình chiếu vuông góc của \(M\) xuống mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\). Biết \(OM = 70,\left( {\overrightarrow i ,\overrightarrow {OH} } \right) = 64^\circ \), \(\left( {\overrightarrow {OH} ,\overrightarrow {OM} } \right) = 48^\circ \). Tìm tọa độ điểm \(M\).
Đáp án đúng là: D
Ta có tam giác \(OMH\) vuông tại \(H\) có \(OM = 50,\widehat {OMH} = 48^\circ \) nên ta có:
\(OH = OM.\cos 48^\circ \approx 33,5\); \(OC = MH = OM.\sin 48^\circ \approx 37,2.\)
Tam giác \(OAH\) vuông tại \(A\), \(OH = 33,5;\widehat {OAH} = 64^\circ \) nên ta có:
\(OA = OH.\cos 64^\circ \approx 14,7\); \(OB = AH = OH.\cos 64^\circ \approx 30,1.\)
Có: \(C\left( {0;0;37,2} \right);H\left( {30,1;14,7;0} \right)\).
Ta có: \(\overrightarrow {OC} = \overrightarrow {HM} \) với \(M\left( {x;y;z} \right)\).
Suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}x - 30,1 = 0\\y - 14,7 = 0\\z - 37,2 = 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 30,1\\y = 14,7\\z = 37,2\end{array} \right.\).
Vậy \(M\left( {14,7;30,1;37,2} \right).\)