Toán 12 - Giải toán 12, giải bài tập toán lớp 12 đại số, hình học Bài 2. Mặt cầu

Giải bài 2 trang 49 SGK Hình học lớp 12


Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh đều bằng a. Hãy xác định tâm và bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp đó.

Đề bài

Cho hình chóp tứ giác đều \(S.ABCD\) có tất cả các cạnh đều bằng \(a\). Hãy xác định tâm và bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp đó.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+) Sử dụng đính lý Pi-ta-go để tính các cạnh và tìm tâm, tính bán kính của mặt cầu ngoại tiếp khối chóp.

Lời giải chi tiết

Gọi \(I = AC ∩ BD\). 

Ta có ABCD là hình vuông cạnh \(a\) nên ta có:  \(AC = BD = AB\sqrt 2  = a\sqrt 2 .\)

\(\Delta ASC\) có \(S{A^2} + S{C^2} = {a^2} + {a^2} = 2{a^2} = A{C^2}\) nên là tam giác vuông cân tại \(S\).

Tương tự tam giác SBD cũng vuông cân tại S.

\( \Rightarrow \dfrac{1}{{S{I^2}}} = \dfrac{1}{{S{A^2}}} + \dfrac{1}{{S{C^2}}}\) \( = \dfrac{1}{{{a^2}}} + \dfrac{1}{{{a^2}}} = \dfrac{2}{{{a^2}}} \Rightarrow SI = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}.\)

\( \Rightarrow IA = IB = IC = ID = IS = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}\)

Vậy mặt cầu ngoại tiếp hình chóp \(SABCD\) có tâm \(I\) và bán kính \(R= \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}.\)

Cách khác:

Có thể tính IS như sau:

\(IS = \sqrt {S{A^2} - A{I^2}} \) \( = \sqrt {{a^2} - \dfrac{{2{a^2}}}{4}}  = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}\)

Từ đó ta cũng kết luận được I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp và bán kính bằng \(\dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}\).

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.6 trên 15 phiếu
Bài tiếp theo

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay

Báo lỗi - Góp ý

Group Ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Các bài khác cùng chuyên mục


App Loigiaihay trên google play store App Loigiaihay trên apple store

Copyright © 2021 loigiaihay.com

DMCA.com Protection Status
App Loigiaihay trên apple store App Loigiaihay trên google play store