Cho tứ diện đều ABCD có cạnh a. Một mặt cầu tiếp xúc với các mặt của tứ diện có bán kính là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi H là tâm tam giác đều BCD,E là trung điểm CD
Ta có AH⊥(BCD)
Gọi I,r là tâm và bán kính mặt cầu tiếp xúc với các mặt của tứ diện ABCD thì I là giao của AH và phân giác góc AEB của ΔAEB. Ta có
\(\begin{array}{*{20}{l}} {AE = BE = \frac{{a\sqrt 3 }}{2};HE = \frac{{BE}}{3} = \frac{{a\sqrt 3 }}{6}}\\ {AH = \sqrt {A{E^2} - H{E^2}} = \frac{{a\sqrt 6 }}{3}} \end{array}\)
Áp dụng tính chất đường phân giác:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\frac{{IH}}{{IA}} = \frac{{EH}}{{EA}} \Rightarrow \frac{{IH}}{{IH + IA}} = \frac{{EH}}{{EH + EA}}}\\ { \Rightarrow r = IH = \frac{{EH.AH}}{{EH + EA}} = \frac{{a\sqrt 6 }}{{12}}} \end{array}\)