Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh 4a, SA vuông góc với mặt phẳng đáy, góc giữa mặt phẳng (SBC) và mặt phẳng đáy bằng \(60{}^\circ .\) Diện tích của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có tâm của đáy cũng là giao điểm ba đường cao (ba đường trung tuyến) của tam giác đều ABC nên bán kính đường tròn ngoại tiếp đáy là \(r = 4a.\frac{{\sqrt 3 }}{3} = \frac{{4\sqrt 3 a}}{3}\)
Đường cao AH của tam giác đều ABC là \(AH = \frac{{4a.\sqrt 3 }}{2} = 2\sqrt 3 a\).
Góc giữa mặt phẳng (SBC) và mặt phẳng đáy bằng 60oC suy ra \(\widehat {SHA} = 60^\circ \).
Suy ra \(\tan SHA = \frac{{SA}}{{AH}} = \frac{{SA}}{{2\sqrt 3 a}} = \sqrt 3 \Rightarrow SA = 6a\).
Bán kính mặt cầu ngoại tiếp \({R_{mc}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{SA}}{2}} \right)}^2} + {r^2}} = \sqrt {9{a^2} + \frac{{16}}{3}{a^2}} = \frac{{\sqrt {129} }}{3}a\).
Diện tích mặt cầu ngoại tiếp của hình chóp S.ABC là \({S_{mc}} = 4\pi {R^2} = 4\pi {\left( {\frac{{\sqrt {129} }}{3}a} \right)^2} = \frac{{172\pi {a^2}}}{3}\).
Đề thi tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2020
Bộ GD&ĐT mã đề 123