Cho hình nón có chiều cao bằng 4 và bán kính đáy bằng 3. Cắt hình nón đã cho bởi mặt phẳng đi qua đỉnh và cách tâm của đáy một khoảng bằng 2, ta được thiết diện có diện tích bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai
Gọi SS là đỉnh, II là tâm đường tròn đáy của hình nón đã cho.
Mặt phẳng đi qua đỉnh của hình nón và cách tâm của đáy một khoảng bằng 2 cắt đường tròn đáy theo dây cung ABAB
Gọi MM là trung điểm của ABAB. Qua II kẻ IH⊥SM(H∈SM)IH⊥SM(H∈SM).
Ta có:
IA=IB=3IA=IB=3 nên tam giác IABIAB cân tại II hay IM⊥ABIM⊥AB (1)
SI⊥(IAB)⇒SI⊥ABSI⊥(IAB)⇒SI⊥AB (2)
Từ (1) và (2) suy ra AB⊥(SIM)⇒AB⊥IHAB⊥(SIM)⇒AB⊥IH mà IH⊥SMIH⊥SM nên IH⊥(SAB)IH⊥(SAB)
Khoảng cách từ tâm đến mp (SAB)(SAB) bằng 2 nên IH=2IH=2
Tam giác SIMSIM vuông tại I,I, có đường cao IHIH nên:
1IH2=1SI2+1IM2⇔122=142+1IM2⇒IM=4√331IH2=1SI2+1IM2⇔122=142+1IM2⇒IM=4√33
SM2=SI2+IM2=42+(4√33)2⇒SM=8√33SM2=SI2+IM2=42+(4√33)2⇒SM=8√33
Tam giác IAMIAM vuông tại MM nên AM=√IA2−IM2=√333⇒AB=2√333AM=√IA2−IM2=√333⇒AB=2√333
Tam giác SABSAB có SM⊥ABSM⊥AB nên diện tích tam giác SABSAB là:
SΔSAB=12SM.AB=12.8√33.2√333=8√113SΔSAB=12SM.AB=12.8√33.2√333=8√113
Vậy diện tích thiết diện bằng 8√1138√113 (đvdt)
Chọn D
Đề thi HK1 môn Toán 12 năm 2021-2022
Trường THPT Mai Thúc Loan