Câu hỏi
Một hình tứ diện đều cạnh \(3cm\) có một đỉnh trùng với đỉnh của hình nón, ba đỉnh còn lại nằm trên đường tròn đáy của hình nón. Khi đó, diện tích xung quanh của hình nón là:
- A \(3\sqrt 2 \pi c{m^2}\)
- B \(9\sqrt 2 \pi c{m^2}\)
- C \(3\sqrt 3 \pi c{m^2}\)
- D \(\dfrac{{9\sqrt 3 }}{2}\pi c{m^2}\)
Phương pháp giải:
Tìm bán kính của đường tròn ngoại tiếp tam giác đáy
Diện tích xung quanh của hình nón được tính bởi công thức \({S_{xq}} = \pi rl\)(với \(r:\) bán kính đáy, \(l:\) đường sinh.)
Lời giải chi tiết:
Tứ diện đều \(S.ABC\) có đỉnh \(S\) trùng với đỉnh của hình nón và tam giác \(ABC\) nội tiếp đường tròn đáy của hình nón nên đường sinh của hình nón bằng cạnh bên \(SA\).
\(S.ABC\) là tứ diện đều nên \(SA = SB = SC = AB = BC = CA = 3\left( {cm} \right)\)
Tam giác \(ABC\) đều nên gọi \(O\) là trọng tâm của tam giác thì \(O\) cũng là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác \(ABC\).
Gọi \(M\) là trung điểm \(BC\) thì \(A,O,M\) thẳng hàng và \(AO = \dfrac{2}{3}AM\)
Ta có :
\(\begin{array}{l}A{M^2} + B{M^2} = A{B^2}\\ \Leftrightarrow A{M^2} + {\left( {\dfrac{3}{2}} \right)^2} = {3^2}\\ \Rightarrow AM = \dfrac{{3\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow AO = \dfrac{2}{3}AM = \sqrt 3 \left( {cm} \right)\end{array}\)
Suy ra diện tích xung quanh của hình nón là :
\(V = \pi rl = \pi .AO.SA = \pi .\sqrt 3 a.3a = 3\sqrt 3 \pi {a^2}\left( {c{m^2}} \right)\)
Chọn C.