Đáp án Bài tập tự luyện số 1
Câu 1 [57878]: Cho mặt cầu
và điểm
. Tìm tọa độ điểm
thuộc mặt cầu sao cho độ dài đoạn
là lớn nhất.




A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 2 [58280]: Cho mặt phẳng
và mặt cầu
Khoảng cách nhỏ nhất từ một điểm thuộc mặt phẳng
đến một điểm thuộc mặt cầu
là




A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 3 [58241]: Trong không gian tọa độ
, cho mặt cầu
và điểm
thay đổi trên mặt cầu. Giá trị lớn nhất của độ dài đoạn thẳng
là




A,
.

B,
.

C,
.

D,
.


Câu 4 [58245]: Trong không gian với hệ tọa độ
cho mặt cầu
và mặt phẳng
Gọi
là điểm trên mặt cầu
sao cho khoảng cách từ
đến mặt phẳng
là lớn nhất. Khi đó tính








A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 5 [81311]: Trong không gian với hệ trục tọa độ
cho mặt cầu
và mặt phẳng
Điểm
thay đổi trên
điểm
thay đổi trên
Độ dài nhỏ nhất của
bằng








A, 1.
B, 2.
C, 

D, 


Câu 6 [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 7 [58279]: Trong không gian với hệ tọa độ
cho điểm
và mặt phẳng
Đường thẳng đi qua
và có vectơ chỉ phương
cắt
tại
Điểm
thay đổi trong
sao cho
luôn nhìn đoạn
dưới một góc
Khi độ dài
lớn nhất, đường thẳng
đi qua điểm nào trong các điểm sau?














A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 8 [58251]: Trong không gian
cho mặt cầu
và mặt phẳng
Điểm
di động trên
và điểm
di động trên
sao cho độ dài đoạn thẳng
là ngắn nhất, khi đó









A, 

B, 

C, 

D, 

HD: Mặt cầu
không cắt
ở ngoài
Độ dài đoạn thẳng
ngắn nhất
ở giữa
và
Khi đó
qua
và nhận
là 1 VTCP
Mà
Ta có
Chọn C Đáp án: C




Độ dài đoạn thẳng




Khi đó





Mà

Ta có



Câu 9 [58267]: Trong không gian
, cho ba điểm
và mặt cầu
Điểm
thuộc mặt cầu
sao cho thể tích tứ diện
lớn nhất. Tính







A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 10 [58276]: Trong không gian với hệ trục tọa độ
cho mặt cầu
tâm
và mặt phẳng
Gọi H là hình chiếu vuông góc của
lên
Điểm
thuộc
sao cho đoạn
có độ dài lớn nhất. Tính tọa độ điểm










A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 11 [81312]: Trong không gian tọa độ
cho
và
là điểm thuộc mặt phẳng
đồng thời thuộc mặt cầu
Tìm giá trị nhỏ nhất của






A, 

B, 

C, 

D, 



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 [81313]: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho mặt phẳng
và hai điểm
Gọi M là điểm di động trên
sao cho tam giác MAB vuông tại M. Gọi
lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của độ dài OM. Giá trị của biểu thức
bằng





A, 

B, 104.
C, 122.
D, 


Câu 14 [81314]: Trong không gian tọa độ
, cho mặt cầu
, mặt phẳng
và đường thẳng
. Điểm
thay đổi trên đường tròn giao tuyến của
và
. Giá trị lớn nhất của
là








A,
.

B,
.

C,
.

D,
.


Câu 15 [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 16 [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 17 [58258]: Trong không gian với hệ tọa độ
cho hai điểm
và mặt phẳng
Trong các mặt cầu đi qua hai điểm
và có tâm thuộc mặt phẳng
là mặt cầu có bán kính nhỏ nhất. Tính bán kính của mặt cầu






A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 18 [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 19 [81316]: Trong không gian tọa độ
cho mặt cầu
có tâm thuộc mặt phẳng
và đi qua hai điểm
Bán kính nhỏ nhất của mặt cầu
bằng





A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 20 [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 21 [58272]: Trong không gian
, cho mặt cầu
và hai điểm
. Gọi
là điểm thuộc
sao cho
nhỏ nhất. Giá trị
bằng







A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 22 [58265]: Trong không gian
, cho mặt cầu
và hai điểm
. Gọi
là điểm thuộc mặt cầu
. Giá trị nhỏ nhất của
bằng






A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 23 [58262]: Trong không gian tọa độ
cho mặt cầu
Tìm tọa độ điểm
thuộc mặt cầu
sao cho khoảng cách từ
đến trục
là lớn nhất.






A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 24 [58261]: Trong không gian
cho điểm
và mặt cầu
Đường thẳng
thay đổi đi qua điểm
và cắt mặt cầu
tại hai điểm
phân biệt. Tính diện tích lớn nhất
của tam giác









A, 

B, 

C, 

D, 


Câu 25 [804699]: Trong không gian
cho hai điểm
và
Xét khối nón
có đỉnh
đường tròn đáy nằm trên mặt cầu đường kính
Khi
có thể tích lớn nhất thì mặt phẳng chứa đường tròn đáy của
có phương trình dạng
Giá trị của
bằng










A, 

B, 

C, 

D, 

a
Đáp án: C

Câu 26 [59092]: Trong không gian
cho mặt cầu
Gọi
là mặt phẳng đi qua hai điểm
và cắt
theo giao tuyến là đường tròn
sao cho khối nón có đỉnh là tâm của
đáy là
có thể tích lớn nhất. Biết mặt phẳng
có phương trình dạng
khi đó
bằng











Mặt cầu
có tâm
và bán kính 
Điểm


Điểm


Mặt phẳng
có dạng 
Gọi
là khoảng cách từ tâm
đến mặt phẳng
và
là bán kính của đường tròn 
Khi đó khối nón có đỉnh
và đáy là đường tròn
có thể tích là:
Đặt
Suy ra
và 

(vì
).
Bảng biến thiên:

Dựa vào bảng biến thiên, ta thấy
đạt giá trị lớn nhất khi
hay thể tích khối nón đạt giá trị lớn nhất khi 

Mà
nên 


Vậy
Đáp án: A



Điểm



Điểm



Mặt phẳng


Gọi





Khi đó khối nón có đỉnh



Đặt

Suy ra





Bảng biến thiên:

Dựa vào bảng biến thiên, ta thấy




Mà




Vậy

Câu 27 [159446]: Trong không gian
, cho mặt phẳng
và hai điểm
,
Điểm
nằm trên mặt phẳng
sao cho tam giác
vuông tại
và có diện tích nhỏ nhất. Biết
, tính











Gọi








Vậy









Gọi




Để


Gọi








Ta có

Dấu bằng xảy ra đường






