Cho hình chóp S.ABC có ABC là tam giác vuông cân tại B, \(AB = BC = 2a,\widehat {SAB} = \widehat {SCB} = {90^o}.\) Và khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBC) bằng \(a\sqrt 2 \). Tính diện tích mặt cầu ngoại tiếp S.ABC theo a.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai.png)
Gọi K là trung điểm của BC.
Do \(\widehat {SCB} = \widehat {SAB} = {90^o}\) nên dễ dàng nhận thấy trung điểm II của SBSB là tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp SABC.
Gọi MM là trung điểm của AC. Tam giác ABCABC vuông tại B, ta có MA=MB=MC, mặt khác IA=IB=IC, do đó IM là trục của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC hay IM⊥(ABC).
Ta có \(d\left( {M,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {SBC} \right)} \right) = \frac{1}{2}d\left( {A,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {SBC} \right)} \right) = \frac{a}{{\sqrt 2 }}.\)
Trong tam giác IMKIMK, kẻ MH ⊥ IK (1)
\(\left\{ \begin{array}{l} BC \bot IM\\ BC \bot MK \end{array} \right.\)⇒ BC ⊥ (IMK) ⇒ BC ⊥ MH(2).
Từ (1),(2) suy ra MH ⊥ (SBC).
Xét tam giác vuông IMK ta có
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\frac{1}{{M{H^2}}} = \frac{1}{{M{I^2}}} + \frac{1}{{M{K^2}}}}\\ { \Leftrightarrow \frac{1}{{{{\left( {\frac{a}{{\sqrt 2 }}} \right)}^2}}} = \frac{1}{{M{I^2}}} + \frac{1}{{{a^2}}}}\\ { \Leftrightarrow \frac{1}{{M{I^2}}} = \frac{2}{{{a^2}}} - \frac{1}{{{a^2}}} = \frac{1}{{{a^2}}} \Rightarrow MI = a.} \end{array}\)
Xét tam giác vuông IMA ta có \(IA = \sqrt {I{M^2} + M{A^2}} = \sqrt {{a^2} + {{\left( {\frac{{AC}}{2}} \right)}^2}} = \sqrt {{a^2} + {{\left( {\frac{{\sqrt 2 .2a}}{2}} \right)}^2}} = \sqrt 3 a.\)
Vậy diện tích mặt cầu ngoại tiếp chóp SABC là \(S = 4\pi {R^2} = 4\pi {\left( {\sqrt 3 a} \right)^2} = 12\pi {a^2}.\)
Câu hỏi liên quan
-
Một hình trụ có độ dài đường sinh bằng (l ) và bán kính đường tròn đáy bằng (R. ) Diện tích toàn phần của hình trụ đó bằng:
-
Cho hình nón có các kích thước (r = 1;h = 2 ) với (r,h ) lần lượt là bán kính đáy và độ dài đường cao hình nón. Diện tích toàn phần hình nón là:
-
Cho khối nón tròn xoay có đường cao h = 20cm và đường sinh l = 25cm. Thể tích khối nón là:
-
Một đội xây dựng cần hoàn thiện một hệ thống cột tròn của một cửa hàng kinh doanh gồm 17 chiếc. Trước khi hoàn thiện mỗi chiếc cột là một khối bê tông cốt thép hình lăng trụ lục giác đều có cạnh 14cm; sau khi hoàn thiện (bằng cách trái thêm vữa tổng hợp vào xung quanh) mỗi cột là một khối trụ có đường kính đáy bằng30cm. Biết chiều cao của mỗi cột trước và sau khi hoàn thiện là 390cm. Tỉnh lượng vữa hỗn hợp cần dùng (tính theo đơn vị (m3), làm tròn đến 1 chữ số thập phân sau dấu phầy). Ta có kết quả:
-
Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ cạnh a.Tính diện tích xung quanh của hình nón tròn xoay nhận đường thẳng AC’ làm trục và sinh ra bởi cạnh AB.
-
Cho hình nón tròn xoay có bán kính đường tròn đáy r, chiều cao h và đường sinh \(l\).
Kết luận nào sau đây sai?
-
Hình trụ có bán kính đáy bằng a và chiều cao bằng \(a\sqrt 3 \). Khi đó diện tích toàn phần của hình trụ bằng
-
Trong không gian, cho hình chữ nhật ABCD có AB = 1 và AD = 2. Gọi M,N lần lượt là trung điểm của AD và BC. Quay hình chữ nhật đó xung quanh trục MN, ta được một hình trụ. Tính diện tích toàn phần Stp của hình trụ đó.
-
Cho khối nón có bán kính đáy \(r = \sqrt 3 \) và chiều cao h = 4. Tính thể tích V của khối nón đã cho.
-
Cho hình trụ (T) có ( C ), (C') ) là hai đường tròn đáy nội tiếp hai mặt đối diện của một hình lập phương. Biết rằng, trong tam giác cong tạo bởi đường tròn (C) và hình vuông ngoại tiếp của (C) có một hình chữ nhật kích thước 1 x 2 (như hình vẽ dưới đây). Thể tích của khối trụ (T) là
-
Cho tứ diện ABCD có DA=5a và vuông góc với (ABC) , tam giác ABC vuông tại B và AB=3a, BC=4a .Diện tích của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD là
-
Trong không gian, cho tam giác ABC vuông tại A, AB = 3a và AC = 4a. Độ dài đường sinh \(l\) của hình nón nhận được khi quay \(\Delta ABC\) xung quanh trục AC bằng
-
Cho hình trụ có bán kính đáy \(r = 5\left( {{\rm{cm}}} \right)\) và khoảng cách giữa hai đáy bằng \(7\left( {{\rm{cm}}} \right)\). Diện tích xung quanh của hình trụ là
-
Từ một tấm tôn hình chữ nhật kích thước 50cm x 240cm, người ta làm các thùng đựng nước hình trụ có chiều cao bằng 50cm, theo hai cách sau (xem hình minh họa dưới đây): - Cách 1: Gò tấm tôn ban đầu thành mặt xung quanh của thùng. - Cách 2: Cắt tấm tôn ban đầu thành hai tấm bằng nhau, rồi gò mỗi tấm đó thành mặt xung quanh của một thùng. Kí hiệu (V1) là thể tích của thùng gò được theo cách 1 và (V2) là tổng thể tích của hai thùng gò được theo cách 2. Tính tỉ số \( \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}}\)
-
Cho hình chữ nhật ABCD có AB = a và góc \(BDC = {30^0}\). Quay hình chữ nhật này xung quanh cạnh AD. Diện tích xung quanh của hình trụ được tạo thành là
-
Cho một hình trụ có bán kính đáy R, chiều cao h và thể tích V1; một hình nón có đáy trùng với một đáy của hình trụ, có đỉnh trùng với tâm đáy còn lại của hình trụ (hình vẽ bên dưới) và có thể tích V2. Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng ?
-
Tính diện tích xung quanh Sxq của hình trụ có đường cao h = a và thể tích \(V = \pi {a^3}\)
-
Chọn phát biểu đúng: Khi quay tam giác (ABC ) vuông tại (A ) quanh trục (AB ) thì
-
Cho hình nón có diện tích xung quanh là \({S_{xq}}\) và bán kính đáy là r. Công thức nào dưới đây dùng để tính đường sinh \(l\) của hình nón đã cho.
-
Cho hình trụ có chiều cao bằng 2a, bán kính đáy bằng a. Tính diện tích xung quanh của hình trụ.
