Cho hình lăng trụ đứng ABC.A′B′C′ABC.A′B′C′ có AB=AA′=2aAB=AA′=2a, AC=aAC=a, ^BAC=120∘ˆBAC=120∘. Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp A.BCC′B′A.BCC′B′?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi O′O′ là tâm hình chữ nhật BCC′B′BCC′B′. Từ O′O′ kẻ đường thẳng ΔΔ vuông góc với (BCC′B′)(BCC′B′) thì ΔΔ là trục đường tròn ngoại tiếp BCC′B′BCC′B′.
Gọi OO là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABCABC. Từ OO kẻ đường thẳng Δ′Δ′ vuông góc với (ABC)(ABC) (song song với BB′BB′), cắt ΔΔ tại II.
Khi đó II là tâm mặt cầu ngoại tiếp A.BCC′B′A.BCC′B′, bán kính mặt cầu ngoại tiếp là R=IAR=IA.
Xét tam giác IOAIOA vuông tại OO (vì IO⊥(ABC)IO⊥(ABC)) nên IA=√IO2+OA2IA=√IO2+OA2.
Trong đó IO=O′M=12BB′=12AA′=aIO=O′M=12BB′=12AA′=a, với MM là trung điểm BCBC;
Bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABCABC
OA2=BC24sin2^BACOA2=BC24sin2ˆBAC=AB2+AC2−2AB⋅AC⋅cos^BAC4sin2^BAC=AB2+AC2−2AB⋅AC⋅cosˆBAC4sin2ˆBAC=4a2+a2−2⋅2a⋅a⋅cos120∘4sin2120∘=4a2+a2−2⋅2a⋅a⋅cos120∘4sin2120∘=7a23=7a23.
Suy ra IA=√IO2+OA2IA=√IO2+OA2=√a2+7a23=√a2+7a23=√30a3=√30a3.
Chọn B
Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023-2024
Trường THPT Thủ Thiêm