Dạng 1: Câu hỏi “Kéo thả đáp án đúng từ những đáp án cho trước”
Câu 1 [1083091]: Kéo và thả các số thích hợp vào các chỗ trống.
Trong không gian Oxyz, cho ba điểm
và mặt phẳng
Gọi
là mặt cầu đi qua ba điểm A, B, C và có tâm thuộc mặt phẳng
Bán kính mặt cầu
bằng [[21546085]].
Tâm mặt cầu
có tung độ bằng [[21546086]]; cao độ bằng [[21546088]].
Trong không gian Oxyz, cho ba điểm
và mặt phẳng
Gọi
là mặt cầu đi qua ba điểm A, B, C và có tâm thuộc mặt phẳng
Bán kính mặt cầu
bằng [[21546085]]. Tâm mặt cầu
có tung độ bằng [[21546086]]; cao độ bằng [[21546088]].
📌 Chú ý: Đây là câu hỏi “Kéo thả đáp án đúng từ những đáp án cho trước”, học sinh chọn các phương án cho trước để kéo và thả vào các chỗ trống nhằm thu được các khẳng định đúng.
✍️ Hướng dẫn giải:
Gọi
là tâm mặt cầu
Dựa vào dữ kiện:
đi qua 3 điểm
nên
Kết hợp với dữ kiện:
nên ta có hệ phương trình
Bán kính của mặt cầu
là
🔑 Đáp án các ô lần lượt là:
✍️ Hướng dẫn giải:
Gọi
là tâm mặt cầu
Dựa vào dữ kiện:
đi qua 3 điểm
nên
Kết hợp với dữ kiện:
nên ta có hệ phương trình
Bán kính của mặt cầu
là
🔑 Đáp án các ô lần lượt là:
Câu 2 [1083092]: Kéo và thả các số thích hợp vào các chỗ trống.
Mặt phẳng
chứa đường thẳng
và tiếp xúc với mặt cầu
Có hai phương trình mặt phẳng
thỏa mãn là
và
đều là các số nguyên).
Khi đó
[[21546097]];
[[21546098]].
Mặt phẳng
chứa đường thẳng
và tiếp xúc với mặt cầu
Có hai phương trình mặt phẳng
thỏa mãn là
và
đều là các số nguyên). Khi đó
[[21546097]];
[[21546098]].
📌 Chú ý: Đây là câu hỏi “Kéo thả đáp án đúng từ những đáp án cho trước”, học sinh chọn các phương án cho trước để kéo và thả vào các chỗ trống nhằm thu được các khẳng định đúng.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện:
+)
suy ra mặt cầu
có tâm
và bán kính
+)
suy ra đường thẳng
có vectơ chỉ phương
và đi qua
Kết hợp với dữ kiện: Mặt phẳng
chứa đường thẳng
nên
+)
do đó phương trình của
có dạng
với
+)
với
suy ra
Kết hợp với dữ kiện: Mặt phẳng
tiếp xúc với
nên
Thay
vào ta được
Với
thì
suy ra
có phương trình
Với
thì
suy ra
có phương trình
Kết hợp với dữ kiện: Có hai phương trình mặt phẳng
thỏa mãn là
và 
đều là các số nguyên) suy ra
và
Vậy
và
🔑 Đáp án các ô lần lượt là:
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện:
+)
suy ra mặt cầu
có tâm
và bán kính
+)
suy ra đường thẳng
có vectơ chỉ phương
và đi qua
Kết hợp với dữ kiện: Mặt phẳng
chứa đường thẳng
nên
+)
do đó phương trình của
có dạng
với
+)
với
suy ra
Kết hợp với dữ kiện: Mặt phẳng
tiếp xúc với
nên
Thay
vào ta được
Với
thì
suy ra
có phương trình
Với
thì
suy ra
có phương trình
Kết hợp với dữ kiện: Có hai phương trình mặt phẳng
thỏa mãn là
và 
đều là các số nguyên) suy ra
và
Vậy
và
🔑 Đáp án các ô lần lượt là:
Câu 3 [1083093]: Kéo và thả các số thích hợp vào các chỗ trống.
Cho x, y, z, a, b, c là các số thực thay đổi thỏa mãn
và
Giá trị nhỏ nhất của
bằng
(phân số tối giản với
Giá trị của k bằng [[21546110]].
Giá trị của p bằng [[21546111]].
Giá trị của q bằng [[21546108]].
Cho x, y, z, a, b, c là các số thực thay đổi thỏa mãn
và
Giá trị nhỏ nhất của
bằng
(phân số tối giản với
Giá trị của k bằng [[21546110]].
Giá trị của p bằng [[21546111]].
Giá trị của q bằng [[21546108]].
📌 Chú ý: Đây là câu hỏi “Kéo thả đáp án đúng từ những đáp án cho trước”, học sinh chọn các phương án cho trước để kéo và thả vào các chỗ trống nhằm thu được các khẳng định đúng.
✍️ Hướng dẫn giải:
Trong không gian
gọi điểm
điểm
như hình vẽ.

Dựa vào dữ kiện:
là các số thực thay đổi thỏa mãn
và
nên
thuộc mặt cầu tâm
bán kính
và
thuộc mặt phẳng 
Suy ra
Ta có
suy ra
nhỏ nhất khi ba điểm 

thẳng hàng.
Do vậy
nhỏ nhất khi
là hình chiếu của
lên
và
là giao của
và mặt cầu.
Khi đó
Mà

Suy ra

Kết hợp với dữ kiện: Giá trị nhỏ nhất của
bằng
(phân số tối giản với
nên 


🔑 Đáp án các ô lần lượt là: 7; – 4; 3.
✍️ Hướng dẫn giải:
Trong không gian
gọi điểm
điểm
như hình vẽ.
Dựa vào dữ kiện:
là các số thực thay đổi thỏa mãn
và
nên
thuộc mặt cầu tâm
bán kính
và
thuộc mặt phẳng 
Suy ra

Ta có
suy ra
nhỏ nhất khi ba điểm 

thẳng hàng.Do vậy
nhỏ nhất khi
là hình chiếu của
lên
và
là giao của
và mặt cầu.Khi đó

Mà

Suy ra

Kết hợp với dữ kiện: Giá trị nhỏ nhất của
bằng
(phân số tối giản với
nên 


🔑 Đáp án các ô lần lượt là: 7; – 4; 3.
Dạng 2: Câu hỏi “Điền đáp án đúng”
Câu 4 [1083094]: Điền một số tự nhiên thích hợp vào chỗ trống.
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu có phương trình
Bán kính mặt cầu bằng __________.
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu có phương trình
Bán kính mặt cầu bằng __________.
📌 Chú ý: Đây là kiểu câu hỏi “Điền đáp án đúng” với dữ liệu điền vào chỗ trống là “một số tự nhiên”. Khi trả lời câu hỏi này, cần chú ý đến dữ liệu điền vào chỗ trống để tránh sai sót.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu có phương trình

Mặt cầu có bán kính
🔑 Điền đáp án: 2.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu có phương trình

Mặt cầu có bán kính

🔑 Điền đáp án: 2.
Câu 5 [1083095]: Điền một số tự nhiên thích hợp vào chỗ trống.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu
có bán kính
Giá trị của m bằng __________.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu
có bán kính
Giá trị của m bằng __________.
📌 Chú ý: Đây là kiểu câu hỏi “Điền đáp án đúng” với dữ liệu điền vào chỗ trống là “một số tự nhiên”. Khi trả lời câu hỏi này, cần chú ý đến dữ liệu điền vào chỗ trống để tránh sai sót.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu
có bán kính 

🔑 Điền đáp án: 16.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu
có bán kính 

🔑 Điền đáp án: 16.
Câu 6 [1083096]: Điền một số tự nhiên thích hợp vào chỗ trống.
Trong không gian Oxyz, có __________ giá trị nguyên của tham số
để phương trình
là phương trình của một mặt cầu.
Trong không gian Oxyz, có __________ giá trị nguyên của tham số
để phương trình
là phương trình của một mặt cầu.
📌 Chú ý: Đây là kiểu câu hỏi “Điền đáp án đúng” với dữ liệu điền vào chỗ trống là “một số tự nhiên”. Khi trả lời câu hỏi này, cần chú ý đến dữ liệu điền vào chỗ trống để tránh sai sót.
✍️ Hướng dẫn giải:
📒 Nhắc lại kiến thức: Phương trình có dạng
là phương trình mặt cầu nếu
Dựa vào dữ kiện:
suy ra
và
Do đó để phương trình đã cho là phương trình mặt cầu thì
Kết hợp với dữ kiện:
và
suy ra
Do đó có
giá trị
thoả mãn.
🔑 Điền đáp án:
✍️ Hướng dẫn giải:
📒 Nhắc lại kiến thức: Phương trình có dạng
là phương trình mặt cầu nếu
Dựa vào dữ kiện:
suy ra
và
Do đó để phương trình đã cho là phương trình mặt cầu thì
Kết hợp với dữ kiện:
và
suy ra
Do đó có
giá trị
thoả mãn.
🔑 Điền đáp án:
Câu 7 [1083097]: Điền vào kết quả chính xác hoặc kết quả được làm tròn đến hàng phần mười thích hợp vào chỗ trống.
Trong không gian Oxyz, cho hai điểm
và
Quỹ tích những điểm M thoả mãn
là một mặt cầu
bán kính mặt cầu
bằng __________.
Trong không gian Oxyz, cho hai điểm
và
Quỹ tích những điểm M thoả mãn
là một mặt cầu
bán kính mặt cầu
bằng __________.
📌 Chú ý: Đây là kiểu câu hỏi “Điền đáp án đúng” với dữ liệu điền vào chỗ trống là “một kết quả chính xác hoặc kết quả được làm tròn đến hàng phần mười”. Khi trả lời câu hỏi này, cần chú ý đến dữ liệu điền vào chỗ trống để tránh sai sót.
✍️ Hướng dẫn giải:
Gọi
Dựa vào dữ kiện:
và
suy ra
và
Kết hợp với dữ kiện:
nên
Vậy mặt cầu
có tâm
và bán kính
🔑 Điền đáp án:
✍️ Hướng dẫn giải:
Gọi
Dựa vào dữ kiện:
và
suy ra
và
Kết hợp với dữ kiện:
nên
Vậy mặt cầu
có tâm
và bán kính
🔑 Điền đáp án:
Câu 8 [1083098]: Điền một số tự nhiên thích hợp vào chỗ trống.
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu
và ba điểm
Gọi S là điểm thay đổi trên mặt cầu
Giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp
là là bao nhiêu?
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu
và ba điểm
Gọi S là điểm thay đổi trên mặt cầu
Giá trị lớn nhất của thể tích khối chóp
là là bao nhiêu?
📌 Chú ý: Đây là kiểu câu hỏi “Điền đáp án đúng” với dữ liệu điền vào chỗ trống là “một số tự nhiên”. Khi trả lời câu hỏi này, cần chú ý đến dữ liệu điền vào chỗ trống để tránh sai sót.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu
nên
có tâm
và bán kính 
Kết hợp với dữ kiện:
,
,
xét mặt phẳng
có:
, 
Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
là
Chọn
.
Vậy phương trình mặt phẳng
là: 
Ta có thể tích
đạt giá trị lớn nhất khi
đạt giá trị lớn nhất.
Có khoảng cách từ tâm
đến mặt phẳng
là


Vậy thể tích lớn nhất của khối chóp
là

🔑 Điền đáp án: 12.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu
nên
có tâm
và bán kính 
Kết hợp với dữ kiện:
,
,
xét mặt phẳng
có:
, 
Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
là
Chọn
. Vậy phương trình mặt phẳng
là: 
Ta có thể tích
đạt giá trị lớn nhất khi
đạt giá trị lớn nhất.Có khoảng cách từ tâm
đến mặt phẳng
là

Vậy thể tích lớn nhất của khối chóp
là

🔑 Điền đáp án: 12.
Câu 9 [1083099]: Điền một số nguyên dương thích hợp vào chỗ trống.
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu
ở đó m là một tham số thực nhận giá trị dương. Biết mặt cầu
có diện tích bằng
giá trị của m bằng __________.
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu
ở đó m là một tham số thực nhận giá trị dương. Biết mặt cầu
có diện tích bằng
giá trị của m bằng __________.
📌 Chú ý: Đây là kiểu câu hỏi “Điền đáp án đúng” với dữ liệu điền vào chỗ trống là “một số nguyên dương”. Khi trả lời câu hỏi này, cần chú ý đến dữ liệu điền vào chỗ trống để tránh sai sót.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu
nên ta có các hệ số 


Khi đó mặt cầu
có bán kính
thỏa mãn
Kết hợp với dữ kiện: Mặt cầu
có diện tích bằng
tức

🔑 Điền đáp án: 20.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu
nên ta có các hệ số 


Khi đó mặt cầu
có bán kính
thỏa mãn
Kết hợp với dữ kiện: Mặt cầu
có diện tích bằng
tức

🔑 Điền đáp án: 20.
Câu 10 [1083100]: Điền một số nguyên dương thích hợp vào chỗ trống.
Trong không gian toạ độ Oxyz, đài kiểm soát không lưu sân bay có toạ độ
mỗi đơn vị trên trục ứng với 1 km. Máy bay bay trong phạm vi cách đài kiểm soát 417 km sẽ hiển thị trên màn hình ra đa. Một máy bay đang ở vị trí
chuyển động theo đường thẳng d có vectơ chỉ phương là
và hướng về đài kiểm soát không lưu. Toạ độ của vị trí mà máy bay bay ra khỏi màn hình ra đa là 
Tổng
bằng __________.
Trong không gian toạ độ Oxyz, đài kiểm soát không lưu sân bay có toạ độ
mỗi đơn vị trên trục ứng với 1 km. Máy bay bay trong phạm vi cách đài kiểm soát 417 km sẽ hiển thị trên màn hình ra đa. Một máy bay đang ở vị trí
chuyển động theo đường thẳng d có vectơ chỉ phương là
và hướng về đài kiểm soát không lưu. Toạ độ của vị trí mà máy bay bay ra khỏi màn hình ra đa là 
Tổng
bằng __________.
📌 Chú ý: Đây là kiểu câu hỏi “Điền đáp án đúng” với dữ liệu điền vào chỗ trống là “một số nguyên dương”. Khi trả lời câu hỏi này, cần chú ý đến dữ liệu điền vào chỗ trống để tránh sai sót.
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Đường thẳng
đi qua điểm
và có vecto chỉ phương
nên có phương trình là
Dựa vào hình vẽ:
là vị trí sớm nhất máy bay xuất hiện trên màn hình rada và
là vị trí máy bay ra khỏi màn hình rada, gọi
Kết hợp với dữ kiện: Máy bay bay trong phạm vi cách đài kiểm soát 417 km sẽ hiển thị trên màn hình ra đa suy ra
Ứng với
ta được điểm
là vị trí sớm nhất máy bay xuất hiện trên màn hình rada.
Ứng với
ta được điểm
là vị trí máy bay ra khỏi màn hình rada.
Vậy
🔑 Điền đáp án:
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Đường thẳng
đi qua điểm
và có vecto chỉ phương
nên có phương trình là
Dựa vào hình vẽ:
là vị trí sớm nhất máy bay xuất hiện trên màn hình rada và
là vị trí máy bay ra khỏi màn hình rada, gọi
Kết hợp với dữ kiện: Máy bay bay trong phạm vi cách đài kiểm soát 417 km sẽ hiển thị trên màn hình ra đa suy ra
Ứng với
ta được điểm
là vị trí sớm nhất máy bay xuất hiện trên màn hình rada.
Ứng với
ta được điểm
là vị trí máy bay ra khỏi màn hình rada.
Vậy
🔑 Điền đáp án:
Dạng 3: Câu hỏi “Tự luận”
Câu 11 [1083101]: Trong không gian Oxyz (đơn vị của các trục tọa độ là mét), các nhà nghiên cứu khí tượng dùng một phần mềm mô phỏng bề mặt của một quả bóng thám không có dạng hình cầu bằng phương trình
Tìm tọa độ tâm, bán kính của quả bóng và tính khoảng cách từ tâm của quả bóng đến mặt đất có phương trình
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mô phỏng bề mặt của một quả bóng thám không có dạng hình cầu bằng phương trình
Phương trình mặt cầu có dạng
Trong đó
là tọa độ tâm và
là bán kính của mặt cầu.
So sánh với phương trình đã cho


Suy ra tọa độ tâm của quả bóng là
và bán kính của quả bóng là
mét.
Mặt đất có phương trình là
, tức là mặt phẳng tọa độ 
Khoảng cách từ điểm
đến mặt phẳng
được xác định bởi 
Thay
ta có 
Vậy khoảng cách từ tâm quả bóng đến mặt đất là
mét.
Dựa vào dữ kiện: Mô phỏng bề mặt của một quả bóng thám không có dạng hình cầu bằng phương trình
Phương trình mặt cầu có dạng
Trong đó
So sánh với phương trình đã cho
Suy ra tọa độ tâm của quả bóng là
Mặt đất có phương trình là
Khoảng cách từ điểm
Thay
Vậy khoảng cách từ tâm quả bóng đến mặt đất là
Câu 12 [1083102]: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu
và mặt phẳng
Mặt phẳng
cắt mặt cầu
theo một đường tròn
Tính bán kính
của
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt phẳng
cắt mặt cầu
theo một đường tròn
Mặt cầu
có tâm
và bán kính 
Khoảng cách từ tâm
đến mặt phẳng
là:


Vì
cắt mặt cầu
theo đường tròn
nên bán kính
của
là:
Dựa vào dữ kiện: Mặt phẳng
Mặt cầu
Khoảng cách từ tâm
Vì
Câu 13 [1083103]: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm
và đường thẳng
Mặt cầu có tâm I và cắt đường thẳng d tại hai điểm A, B sao cho tam giác IAB vuông có bán kính bằng bao nhiêu?
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu có tâm
và cắt đường thẳng
tại hai điểm
sao cho tam giác
vuông.
Đường thẳng
có một vectơ chỉ phương là 
Lấy điểm
thuộc 
Ta có
Khoảng cách từ
đến đường thẳng
là 
Ta có
và 

Gọi
là bán kính mặt cầu tâm 
Do mặt cầu cắt đường thẳng
tại hai điểm
sao cho
vuông tại 


Mà


Dựa vào dữ kiện: Mặt cầu có tâm
Đường thẳng
Lấy điểm
Ta có
Khoảng cách từ
Ta có
Gọi
Do mặt cầu cắt đường thẳng
Mà
Câu 14 [1083104]: Trong không gian tọa độ Oxyz, cho mặt cầu
Đường thẳng d cắt mặt cầu
tại hai điểm A, B. Biết các tiếp diện của mặt cầu
tại hai điểm A, B vuông góc với nhau. Tính
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Đường thẳng
cắt mặt cầu
tại hai điểm
các tiếp diện của mặt cầu
tại hai điểm
vuông góc với nhau.
Phương trình mặt cầu
là 
So sánh với dạng chuẩn ta xác định được tâm mặt cầu là
và bán kính 
Gọi
là mặt phẳng tiếp diện của mặt cầu tại điểm
thì vectơ pháp tuyến của
là 
Gọi
là mặt phẳng tiếp diện của mặt cầu tại điểm
thì vectơ pháp tuyến của
là 
Hai tiếp diện vuông góc nên


Xét
, ta có 
Do
nên
là tam giác vuông tại 
📒 Áp dụng định lý Pythagore ta được

Dựa vào dữ kiện: Đường thẳng
Phương trình mặt cầu
So sánh với dạng chuẩn ta xác định được tâm mặt cầu là
Gọi
Gọi
Hai tiếp diện vuông góc nên
Xét
Do
📒 Áp dụng định lý Pythagore ta được
Câu 15 [1083105]: Hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System) hiện tại có 24 vệ tinh, mỗi vệ tinh cách Trái Đất 20 000 km, ta coi Trái Đất là khối cầu có bán kính
(nghìn km). Với một hệ tọa độ Oxyz đã chọn, O là tâm Trái Đất và đơn vị trên mỗi trục là nghìn km, hai vệ tinh có tọa độ
Xét điểm
thuộc bề mặt Trái Đất. Tính giá trị nhỏ nhất của
theo đơn vị nghìn km (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
(nghìn km). Với một hệ tọa độ Oxyz đã chọn, O là tâm Trái Đất và đơn vị trên mỗi trục là nghìn km, hai vệ tinh có tọa độ
Xét điểm
thuộc bề mặt Trái Đất. Tính giá trị nhỏ nhất của
theo đơn vị nghìn km (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
✍️ Hướng dẫn giải:
Dựa vào dữ kiện: Coi Trái Đất là khối cầu có bán kính
(nghìn km). Với một hệ tọa độ
đã chọn,
là tâm Trái Đất và đơn vị trên mỗi trục là nghìn km, hai vệ tinh có tọa độ
Trái Đất được coi là khối cầu tâm
bán kính 
Hai vệ tinh có tọa độ
và 
Kết hợp với dữ kiện: Điểm
thuộc bề mặt Trái Đất nên 
Do bài toán đối xứng qua mặt phẳng
và mặt phẳng
nên điểm
cho
nhỏ nhất thuộc mặt phẳng
và thỏa mãn 
Khi đó ta có
và 
Suy ra
Ta tính được
Rút gọn ta có
Do tính đối xứng nên
Vì vậy
Tính gần đúng
Làm tròn đến hàng đơn vị ta được giá trị nhỏ nhất cần tìm bằng
Dựa vào dữ kiện: Coi Trái Đất là khối cầu có bán kính
(nghìn km). Với một hệ tọa độ
đã chọn,
là tâm Trái Đất và đơn vị trên mỗi trục là nghìn km, hai vệ tinh có tọa độ
Trái Đất được coi là khối cầu tâm
bán kính 
Hai vệ tinh có tọa độ
và 
Kết hợp với dữ kiện: Điểm
thuộc bề mặt Trái Đất nên 
Do bài toán đối xứng qua mặt phẳng
và mặt phẳng
nên điểm
cho
nhỏ nhất thuộc mặt phẳng
và thỏa mãn 
Khi đó ta có
và 
Suy ra

Ta tính được

Rút gọn ta có

Do tính đối xứng nên

Vì vậy

Tính gần đúng

Làm tròn đến hàng đơn vị ta được giá trị nhỏ nhất cần tìm bằng