Đáp án Bài tập tự luyện số 2
Câu 1 [81315]: Trong không gian
cho hai điểm
và
Lấy
là điểm thay đổi luôn thỏa mãn
Giá trị lớn nhất của độ dài đoạn
bằng






A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 2 [58257]: Trong không gian với hệ tọa độ
cho mặt phẳng
và mặt cầu
Giả sử điểm
và
sao cho
cùng phương với vectơ
và khoảng cách giữa
và
lớn nhất. Tính










A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 3 [58246]: Trong không gian với hệ tọa độ
xét mặt cầu
đi qua hai điểm
và có tâm thuộc mặt phẳng
. Bán kính mặt cầu
có giá trị nhỏ nhất là





A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 4 [81317]: Trong không gian cho điểm
và mp
:
. Đường thẳng
đi qua
và vuông góc với mp
, cắt mp
tại
. Điểm
nằm trong mp
sao cho
luôn nhìn
dưới góc vuông. Tính độ dài lớn nhất của
.













A,
.

B,
.

C,
.

D,
.


Câu 5 [81694]: [Đề thi THPT QG năm 2018] Trong không gian
cho mặt cầu
có tâm
và đi qua điểm
Xét các điểm
thuộc
sao cho
đôi một vuông góc với nhau. Thể tích của khối tứ diện
có giá trị lớn nhất bằng








A, 

B, 256.
C, 128.
D, 


Câu 6 [175614]: [MĐ4] Trong không gian
, cho ba điểm
và
. Điểm
di động trên mặt cầu
sao cho tam giác
có
. Giá trị nhỏ nhất của đoạn thẳng
thuộc khoảng nào dưới đây?








A,
.

B,
.

C,
.

D,
.

Ta có:
có tâm
, bán kính
.
+
và
.
Gọi
, từ
điểm
di động trên mặt cầu
.
Từ đó suy ra điểm
di động trên đường tròn
, nằm trên
và có tâm
, bán kính
.

Gọi
là hình chiếu vuông góc của
lên
.
Ta có:
và
.
Vậy
. Đáp án: B



+


Gọi





Từ đó suy ra điểm





Gọi



Ta có:


Vậy

Câu 7 [579684]: [Đề mẫu HSA 2024]: Trong không gian
cho các điểm
và
Các điểm
di động trên mặt phẳng
sao cho độ dài
bằng 1. Tổng
có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu (nhập đáp án vào ô trống)?








Ta lấy điểm C đối xứng với điểm A qua mặt phẳng 
Dựng hình bình hành
Ta có:


Do C đối xứng với A qua
nên
Tứ giác NMCD là hình bình hành nên
thuộc đường tròn tâm C bán kính là
và nằm trên mặt phẳng 

Gọi H là hình chiếu của
lên mặt phẳng 
Ta có:
Để

min
hay
đạt giá trị nhỏ nhất là 5.
Đáp án: 5

Dựng hình bình hành

Ta có:


Do C đối xứng với A qua


Tứ giác NMCD là hình bình hành nên





Gọi H là hình chiếu của


Ta có:

Để





Đáp án: 5
Câu 8 [59189]: Trong không gian
, cho hai điểm
. Gọi
là mặt phẳng chứa đường tròn giao tuyến cảu hai mặt cầu
và
. Xét hai điểm
bất kì thuộc
sao cho
. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức
bằng









A,
.

B,
.

C,
.

D,
.


Câu 9 [809361]: Trong không gian toạ độ
, cho bốn điểm
, với
là các số thực khác
. Biết rằng bốn điểm
đồng phẳng khi khoảng cách từ gốc toạ độ
đến mặt phẳng
là lớn nhất, giá trị
bằng








A,
.

B,
.

C,
.

D,
.

Chọn B
Ta có
và
.
Gọi
là hình chiếu của
lên
suy ra
nên 
Vậy
lớn nhất bằng
.
Khi đó mặt phẳng
.
Ta có
. Đáp án: B
Ta có



Gọi





Vậy


Khi đó mặt phẳng

Ta có

Câu 10 [398655]: Trong không gian
, cho ba điểm
và
Mặt cầu
đi qua hai điểm
và tiếp xúc mặt phẳng
tại điểm
Giá trị lớn nhất của
bằng








A, 

B, 

C, 

D, 

Ta có
, nên phương trình đường thẳng
là:
.
Gọi
Khi đó
là một tiếp tuyến với mặt cầu
ta có:
Do
nên 
Mặt khác


Đáp án: A



Gọi

Khi đó



Do



Mặt khác





Câu 11 [150054]: [Đề Mẫu ĐGNL Hà Nội]: Trong không gian
cho mặt cầu
và hai điểm
Khi điểm
thay đổi trên mặt cầu
thể tích của khối chóp
có giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu?






Dễ dàng nhận thấy
đều nằm ngoài mặt cầu
nên
không cắt mặt cầu 
Mặt cầu
có tâm
và bán kính
Ta có

Vì
không đổi nên
đạt giá trị lớn nhất khi và chỉ khi
lớn nhất, khi đó
Mặt phẳng
nhận
là 1 VTPT nên có phương trình

Vậy





Mặt cầu



Ta có





Vì




Mặt phẳng





Vậy

Câu 12 [803782]: Trong không gian
cho mặt cầu
cắt mặt phẳng
theo giao tuyến là đường tròn
Tìm hoành độ của điểm
thuộc đường tròn
sao cho khoảng cách từ
đến
lớn nhất.








A, 

B, 

C, 

D, 

Mặt cầu
có tâm 
Gọi
là tâm đường tròn 
Phương trình đường thẳng
Toạ độ điểm
là nghiệm của hệ phương trình


Gọi


Phương trình đường thẳng

Toạ độ điểm





Ta có
Bán kính đường tròn
là 
Dễ thấy điểm
nằm ngoài mặt cầu 
Gọi
là hình chiếu vuông góc của
lên
tương tự như tìm toạ độ của điểm
ta tìm được toạ độ điểm 
Khi đó ta có:
Áp dụng định lí Py-ta-go ta có:
Do
không đổi nên 
Ta có:
Dấu bằng xảy ra khi:
Chọn đáp án B.
Đáp án: B 


Dễ thấy điểm


Gọi





Khi đó ta có:

Áp dụng định lí Py-ta-go ta có:

Do


Ta có:

Dấu bằng xảy ra khi:

Chọn đáp án B.
Câu 13 [905970]: Trong không gian
cho mặt cầu
và mặt phẳng
và điểm
Từ một điểm
thay đổi trên mặt phẳng
kẻ các tiếp tuyến phân biệt
đến
là các tiếp điểm). Khi khoảng cách từ
đến mặt phẳng
lớn nhất thì phương trình mặt phẳng
là
Giá trị của biểu thức
là













A, 

B, 

C, 

D, 

Trong không gian
mặt cầu
Mặt phẳng
và điểm
Giả sử:
thay đổi trên mặt phẳng
Các tiếp tuyến phân biệt
đến
luôn nhìn
dưới một góc vuông.
Luôn tồn tại mặt cầu ngoại tiếp
tâm là trung điểm
Gọi
là trung điểm
Phương trình mặt cầu:
Dễ dàng thấy được mặt cầu
Ta có, mặt phẳng
luôn đi qua điểm cố định
Gọi
là hình chiếu của
trên mặt phẳng
Vậy khoảng cách từ
đến mặt phẳng
lớn nhất khi và chỉ khi
Đáp án: A Đáp án: D



Mặt phẳng


Giả sử:



Các tiếp tuyến phân biệt








Gọi




Phương trình mặt cầu:


Dễ dàng thấy được mặt cầu



Ta có, mặt phẳng


Gọi




Vậy khoảng cách từ






Đáp án: A Đáp án: D
Câu 14 [100318]: Trong không gian tọa độ
cho đường thẳng
và mặt phẳng
. Gọi
là mặt phẳng chứa
sao cho góc giữa
và
nhỏ nhất. Biết mặt phẳng
có một vectơ pháp tuyến là
Tính giá trị của biểu thức










A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 15 [57784]: Trong không gian
cho đường thẳng
và mặt phẳng
Đường thẳng
đi qua
song song với
đồng thời tạo với
góc bé nhất
Biết rằng
có một vectơ chỉ phương
Tính











A, 

B, 

C, 

D, 

