Câu hỏi
Bán kính của mặt cầu ngoại tiếp chóp đều \(S.ABC\) có tất cả các cạnh bằng \(a\) là:
- A \(\dfrac{{3a\sqrt 6 }}{4}\)
- B \(\dfrac{{a\sqrt 6 }}{{12}}\)
- C \(\dfrac{{a\sqrt 6 }}{4}\)
- D \(\dfrac{{a\sqrt 6 }}{4}\
Phương pháp giải:
+) Xác định giao điểm của trục của mặt đáy và mặt phẳng trung trực của 1 mặt bên, chứng minh giao điểm đó là tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp.
+) Sử dụng tỉ lệ của tam giác đồng dạng tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp chóp.
Lời giải chi tiết:
Gọi \(O\) là trọng tâm tam giác \(ABC \Rightarrow SO \bot \left( {ABC} \right)\).
Gọi \(M\) là trung điểm của \(SA\).
Trong \(\left( {SOA} \right)\) kẻ \(IM \bot SA\,\,\left( {I \in SO} \right)\) ta có \(IS = IA\).
Lại có \(I \in SO \Rightarrow IA = IB = IC \Rightarrow IA = IB = IC = IS \Rightarrow I\) là tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp \(S.ABC\).
Tam giác \(ABC\) đều cạnh \( \Rightarrow AE = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow AO = \dfrac{2}{3}AE = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}\).
Xét tam giác vuông \(SOA:\,\,SO = \sqrt {S{A^2} - O{A^2}} = \sqrt {{a^2} - \dfrac{{{a^2}}}{3}} = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{3}\).
Dễ thấy \(\Delta SOA \sim \Delta SMI\,\left( {g.g} \right) \Rightarrow \dfrac{{SI}}{{SA}} = \dfrac{{SM}}{{SO}} \Rightarrow SI = \dfrac{{SA.SM}}{{SO}} = \dfrac{{a.\dfrac{a}{2}}}{{\dfrac{{a\sqrt 6 }}{3}}} = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{4}\)
Vậy \(R = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{4}\).
Chọn C