Cho khối chópS.ABCS.ABCcó SA⊥(ABC)SA⊥(ABC); tam giác ABCABC cân tại AA,AB=aAB=a;^BAC=120∘ˆBAC=120∘. Gọi H,KH,K lần lượt là hình chiếu của AA lên SB,SCSB,SC. Tính bán kính mặt cầu đi qua 5 điểm A,B,C,K,HA,B,C,K,H.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi II là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABCABC và ADAD là một đường kính của đường tròn (I)(I).
Tam giác ACDACD vuông tại CC, suy ra: DC⊥ACDC⊥AC mà DC⊥SADC⊥SA nên DC⊥(SAC)DC⊥(SAC).
Ta lại có: {AK⊥KCAK⊥DC(doDC⊥(KCD)⇒AK⊥KC{AK⊥KCAK⊥DC(doDC⊥(KCD)⇒AK⊥KC.
Suy ra tam giác AKDAKD vuông tại KK, suy ra: IA=ID=IKIA=ID=IK.
Tương tự như trên ta cũng có: IA=ID=IHIA=ID=IH.
Vậy thì IA=IB=IC=IK=IHIA=IB=IC=IK=IH, do đó 5 điểm A,B,C,K,HA,B,C,K,H cùng nằm trên một mặt cầu(đpcm).
Bán kính RR của mặt cầu cũng là bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABCABC.
Áp dụng định lý cos ta có: BC=√AB2+AC2−2AB.AC.cos120∘=a√3BC=√AB2+AC2−2AB.AC.cos120∘=a√3.
Áp dụng định lý sin ta có: BCsinA=2R⇒R=BC2sinA=a√32.√32=aBCsinA=2R⇒R=BC2sinA=a√32.√32=a.