Cho hình chóp đều \(S.ABC\) có đường cao \(SH=a\); góc \(SAB\) bằng 45 độ. Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp \(S.ABC\) là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi I là tâm của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD
Khi đó IA = IB = IC = ID = IS hay \(\left\{ \begin{array}{l} IA = IB = IC = ID(1)\\ IA = IS(2) \end{array} \right.\)
Gọi H là giao điểm của AC và \(BD.\) Từ (1) suy ra \(I\in SH(*)\)
Trong mặt phẳng (SAH) dựng đường thẳng \(\Delta \) là trung trực của \(SA.\)
Từ (2), suy ra
\(\begin{array}{l} I \in \Delta (2*)\\ (*) + (2*) \to SH \cap \Delta = \left\{ I \right\} \end{array}\)
Gọi M là trung điểm của SA, khi đó:
\(\frac{SI}{SA}=\frac{SM}{SH}\to R=SI=\frac{SM.SA}{SH}=\frac{SA.SA.}{2SH}=\frac{S{{A}^{2}}}{2SH}\).Do SAB cân tại S và có \(\angle SAB={{45}^{0}}\) nên SAB vuông cân tại S. Đặt \(SA=x\), khi đó \(AB=x\sqrt{2};HA=\frac{AB\sqrt{3}}{3}=\frac{x\sqrt{6}}{3}\)
Trong tam giác vuông SHA có:\(S{{A}^{2}}-H{{A}^{2}}=S{{H}^{2}}\leftrightarrow {{x}^{2}}-\frac{6{{x}^{2}}}{9}={{a}^{2}}\leftrightarrow {{x}^{2}}=3{{a}^{2}}\to R=\frac{3{{a}^{2}}}{2a}=\frac{3a}{2}\)