Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh aa, SA⊥(ABCD). Kẻ AH⊥SB; AK⊥SD. Mặt phẳng (AHK) cắt SC tại I. Tính thể tích khối cầu ngoại tiếp khối ABCDIHK
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có \(\widehat {ABC} = \widehat {ADC} = {90^0} \Rightarrow \) B,D thuộc hình cầu tâm O,O, đường kính AC(1)
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} BC \bot BA\\ BC \bot SA \end{array} \right. \Rightarrow BC \bot (SAB) \Rightarrow BC \bot AH\\ \left\{ \begin{array}{l} AH \bot BC\\ AH \bot SB \end{array} \right. \Rightarrow AH \bot (SBC) \Rightarrow AH \bot HC \Rightarrow \widehat {AHC} = {90^0}(2) \end{array}\)
Tương tự \(\widehat {AKC} = {90^0}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (3)\)
Ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} AH \bot (SBC)\\ AK \bot (SCD) \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} AH \bot SC\\ AK \bot SC \end{array} \right. \Rightarrow SC \bot (AHK) \Rightarrow SC \bot AI \Rightarrow \widehat {AIC} = {90^0}(4)\)
Từ (1)(2)(3)(4) ta có O là tâm hình cầu ngoại tiếp khối ABCDHIK, bán kính
\(\begin{array}{l} R = OA = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\\ \Rightarrow V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{{\sqrt 2 }}{3}\pi {a^3}. \end{array}\)