Giải SBT toán hình học và giải tích 12 nâng cao Bài 1: Mặt cầu, khối cầu

Bài 8 trang 55 SBT Hình học 12 Nâng cao


Giải bài 8 trang 55 sách bài tập Hình học 12 Nâng cao. Cho hình chóp S.ABC có ...

Đề bài

Cho hình chóp S.ABC có \(SA \bot mp(ABC),AB = c,AC = b\) , \(\widehat {BAC} = \alpha \). Gọi B1, C1 lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên SB, SC. Chứng mình rằng các điểm A, B, C, B1,C1 cùng thuộc một mặt cầu và tính bán kính của mặt cầu đó theo b, c,\(\alpha \).

Lời giải chi tiết

Gọi AD là đường kính của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC, khi đó \(CD \bot AC,\) mặt khác \(CD \bot SA\), từ đó \(CD \bot mp(SAC)\), vậy \(CD \bot A{C_1}\).

Theo giả thiết \(A{C_1} \bot SC\) nên \(A{C_1} \bot {C_1}D.\)

Tương tự như trên, ta cũng có \(\widehat {ABD} = {90^0},\widehat {A{B_1}D} = {90^0}.\)

Vậy AD là đường kính của mặt cầu đi qua các điểm A, B, C, B1, C1.

Bán kính R của mặt cầu đó cũng là bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC, do đó \({{BC} \over {\sin A}} = 2R,\) mặt khác

\(B{C^2} = A{B^2} + A{C^2} - 2AB.AC.{\mathop{\rm cosA}\nolimits} \) hay \(BC = \sqrt {{b^2} + {c^2} - 2bc.cos\alpha } ,\)

Vậy \(R = {{\sqrt {{b^2} + {c^2} - 2bc.cos\alpha } ,} \over {2\sin \alpha }}\)

Chú ý. Có thể chứng minh các điểm A, B, C, B1, C1 cùng thuộc một mặt cầu như sau :

Xét các tam giác vuông SAB, SAC, ta có \(S{A^2} = SB.S{B_1},S{A^2} = SC.S{C_1},\)từ đó \(SB.S{B_1} = SC.S{C_1},\) suy ra  B, C, B1, C1 cùng thuộc một đường tròn.

Như vậy, hình chóp A.BCC1B1 có đáy BCC1B1 có đường tròn ngoại tiếp nên hình chóp đó có mặt cầu ngoại tiếp, tức là các điểm A, B, C, B1, C1 cùng thuộc một mặt cầu.

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.9 trên 7 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