Câu hỏi
Tính bán kính của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp tam giác đều \(S.ABC\), biết tất cả các cạnh bằng \(a\sqrt 2 \).
- A \(\dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}\)
- B \(\dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}\)
- C \(\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\)
- D \(\dfrac{{a\sqrt 6 }}{2}\)
Phương pháp giải:
+) Xác định giao điểm của trục của mặt phẳng đáy và trung trực của 1 cạnh bên, chứng minh giao điểm đó là tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp.
+) Sử dụng tỉ số của tam giác đồng dạng tính bán kính.
Lời giải chi tiết:
Gọi \(O\) là trọng tâm của tam giác \(ABC \Rightarrow SO \bot \left( {ABC} \right)\).
Trong \(\left( {SAO} \right)\) kẻ trung trực của \(SA\) cắt \(SO\) tại \(I\) ta có \(IS = IA\).
Lại có \(I \in SO \Rightarrow IA = IB = IC \Rightarrow IS = IA = IB = IC \Rightarrow I\) là tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp tam giác đều \(S.ABC\).
Ta có \(AE = \dfrac{{a\sqrt 2 .\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{2} \Rightarrow AO = \dfrac{2}{3}AE = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{3}\).
Xét tam giác vuông \(SAO:\,\,SO = \sqrt {S{A^2} - A{O^2}} = \sqrt {2{a^2} - \dfrac{{2{a^2}}}{3}} = \dfrac{{2\sqrt 3 a}}{3}\).
Dễ thấy \(\Delta SAO \sim \Delta SIM\,\,\left( {g.g} \right) \Rightarrow \dfrac{{SA}}{{SI}} = \dfrac{{SO}}{{SM}} \Rightarrow SI = \dfrac{{SA.SM}}{{SO}} = \dfrac{{a\sqrt 2 .\dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}}}{{\dfrac{{2\sqrt 3 a}}{3}}} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\).
Vậy bán kính của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp tam giác đều \(S.ABC\) bằng \(\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\).
Chọn C.