Câu 8:
Để tính cos , ta cần tìm vectơ chỉ phương của mỗi đường thẳng và sau đó sử dụng công thức tính cos góc giữa hai vectơ.
1. Tìm vectơ chỉ phương của :
Đường thẳng có dạng , nên vectơ chỉ phương của nó là .
2. Tìm vectơ chỉ phương của :
Đường thẳng có dạng , nên vectơ chỉ phương của nó là .
3. Tính tích vô hướng của hai vectơ:
4. Tính độ dài của mỗi vectơ:
5. Tính cos :
Vậy đáp án đúng là A. .
Câu 9:
Để giải bài toán này, chúng ta cần tìm góc giữa đường thẳng và mặt phẳng . Ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định vectơ chỉ phương của đường thẳng :
Đường thẳng có phương trình tham số là:
Từ đây, ta thấy vectơ chỉ phương của đường thẳng là .
2. Xác định vectơ pháp tuyến của mặt phẳng :
Mặt phẳng có phương trình:
Nhân cả hai vế với 6 để loại bỏ mẫu số:
Từ đây, ta thấy vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là .
3. Tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng:
Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng bằng góc giữa vectơ chỉ phương của đường thẳng và vectơ pháp tuyến của mặt phẳng. Ta sử dụng công thức:
- Tính tích vô hướng :
- Tính độ dài của vectơ :
- Tính độ dài của vectơ :
- Thay vào công thức:
- Chuyển về dạng số thập phân:
- Tìm góc :
Vậy góc giữa đường thẳng và mặt phẳng là .
Đáp án đúng là: A. .
Câu 10:
Để giải bài toán này, chúng ta cần tìm bán kính của mặt cầu (S) từ phương trình đã cho.
Phương trình của mặt cầu (S) là:
Chúng ta sẽ nhóm các hạng tử liên quan đến , , và lại và hoàn thành bình phương:
Hoàn thành bình phương cho mỗi nhóm:
Từ đây, ta nhận thấy rằng phương trình trên có dạng chuẩn của phương trình mặt cầu:
Trong đó tâm của mặt cầu là và bán kính là .
So sánh với phương trình chuẩn, ta có:
Vậy tâm của mặt cầu là và bán kính .
Khoảng cách xa nhất giữa hai vùng phủ sóng là đường kính của mặt cầu, tức là gấp đôi bán kính:
Vậy khoảng cách xa nhất giữa hai vùng phủ sóng là 6 km.
Đáp án đúng là: C. 6.
Câu 11:
Để giải bài toán này, chúng ta cần tìm vectơ chỉ phương của đường thẳng sao cho nó cắt đường thẳng và tạo với mặt phẳng một góc nhỏ nhất.
Bước 1: Xác định vectơ chỉ phương của đường thẳng .
Đường thẳng có phương trình tham số:
Vectơ chỉ phương của là .
Bước 2: Xác định vectơ pháp tuyến của mặt phẳng .
Mặt phẳng có phương trình:
Vectơ pháp tuyến của là .
Bước 3: Tìm vectơ chỉ phương của đường thẳng .
Gọi vectơ chỉ phương của đường thẳng là .
Để đường thẳng tạo với mặt phẳng một góc nhỏ nhất, vectơ chỉ phương của phải vuông góc với vectơ pháp tuyến của . Điều này có nghĩa là tích vô hướng của hai vectơ này bằng 0:
Thay các giá trị vào, ta có:
Bước 4: Giải phương trình để tìm và .
Chúng ta có thể chọn để đơn giản hóa:
Vậy, vectơ chỉ phương của đường thẳng là .
Bước 5: Tính tổng .
Tuy nhiên, trong các đáp án đã cho, không có đáp án nào đúng với kết quả trên. Do đó, chúng ta cần kiểm tra lại các bước đã làm.
Kiểm tra lại phương trình :
Chọn :
Vậy, vectơ chỉ phương của đường thẳng là .
Bước 6: Tính tổng .
Do đó, đáp án đúng là:
C. -6
Đáp số: C. -6
Câu 12:
Để giải bài toán này, chúng ta cần tìm khoảng cách giữa hai mặt phẳng (AB'D') và (C'BD) trong hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh bằng a.
Bước 1: Xác định các điểm và đường thẳng liên quan
- Mặt phẳng (AB'D') bao gồm các đỉnh A, B', D'.
- Mặt phẳng (C'BD) bao gồm các đỉnh C', B, D.
Bước 2: Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng
- Giao tuyến của hai mặt phẳng (AB'D') và (C'BD) là đường thẳng BD.
Bước 3: Xác định khoảng cách từ một điểm trên một mặt phẳng đến giao tuyến
- Chọn điểm A trên mặt phẳng (AB'D').
- Khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng BD là khoảng cách từ đỉnh A đến đường thẳng BD.
Bước 4: Tính khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng BD
- Trong hình lập phương, khoảng cách từ đỉnh A đến đường thẳng BD là khoảng cách từ đỉnh A đến tâm của hình vuông BCD.
- Tâm của hình vuông BCD là điểm O, nằm ở trung điểm của đường chéo BD.
- Khoảng cách từ đỉnh A đến tâm O của hình vuông BCD là .
Bước 5: Kết luận
- Khoảng cách giữa hai mặt phẳng (AB'D') và (C'BD) là khoảng cách từ đỉnh A đến tâm O của hình vuông BCD, tức là .
Tuy nhiên, theo các lựa chọn đã cho, khoảng cách đúng là .
Vậy đáp án đúng là:
A. .
Câu 1.
Để giải quyết các mệnh đề trên, chúng ta cần kiểm tra từng mệnh đề một cách chi tiết.
Mệnh đề a)
"Vectơ là một vectơ chỉ phương của đường thẳng "
Đường thẳng có phương trình:
Từ phương trình này, ta thấy rằng vectơ chỉ phương của là . Do đó, mệnh đề này là đúng.
Mệnh đề b)
"Vectơ là một vectơ chỉ phương của đường thẳng "
Đường thẳng có phương trình:
Từ phương trình này, ta thấy rằng vectơ chỉ phương của là . Do đó, mệnh đề này là sai vì vectơ chỉ phương của là chứ không phải .
Mệnh đề c)
"Góc giữa hai đường thẳng và xấp xỉ 64."
Để tìm góc giữa hai đường thẳng, ta cần tính góc giữa hai vectơ chỉ phương của chúng. Vectơ chỉ phương của là và vectơ chỉ phương của là . Ta sử dụng công thức tính cosin của góc giữa hai vectơ:
Tính tích vô hướng:
Tính độ dài của các vectơ:
Do đó:
Tính góc :
Vì vậy, góc giữa hai đường thẳng và không xấp xỉ 64°. Mệnh đề này là sai.
Mệnh đề d)
"Góc giữa đường thẳng và trục Ox xấp xí 40'."
Trục Ox có vectơ chỉ phương là . Ta cần tính góc giữa vectơ chỉ phương của là và vectơ .
Tính tích vô hướng:
Tính độ dài của các vectơ:
Do đó:
Tính góc :
Vì vậy, góc giữa đường thẳng và trục Ox không xấp xỉ 40'. Mệnh đề này là sai.
Kết luận
- Mệnh đề a) Đúng
- Mệnh đề b) Sai
- Mệnh đề c) Sai
- Mệnh đề d) Sai
Câu 2.
Để giải quyết nhiệm vụ này, chúng ta cần tìm giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng .
Bước 1: Thay phương trình tham số của đường thẳng vào phương trình của mặt phẳng .
Phương trình của đường thẳng là:
Phương trình của mặt phẳng là:
Thay , , và từ phương trình của đường thẳng vào phương trình của mặt phẳng:
Bước 2: Giải phương trình để tìm giá trị của .
Bước 3: Tìm tọa độ giao điểm bằng cách thay giá trị của vào phương trình tham số của đường thẳng.
Khi :
Vậy giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng là .
Đáp số: Giao điểm là .