Câu hỏi

Cho mặt phẳng \(\left( P \right)\) và \(\left( Q \right)\) vuông góc với nhau theo giao tuyến \(\Delta \). Trên đường thẳng \(\Delta \) lấy hai điểm \(A,B\) với \(AB=a\). Trong mặt phẳng \(\left( P \right)\) lấy điểm \(C\) và trong mặt phẳng \(\left( Q \right)\) lấy điểm \(D\) sao cho \(AC,BD\) cũng vuông góc với \(\Delta \) và \(AC=BD=AB\). Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện \(ABCD\) là :

  • A

     \(\frac{a\sqrt{3}}{3}\)                                   

  • B

     \(\frac{2a\sqrt{3}}{3}\)                                 

  • C

     \(a\sqrt{3}\)                          

  • D  \(\frac{a\sqrt{3}}{2}\)

Phương pháp giải:

Áp dụng phương pháp xác định tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp

Lời giải chi tiết:

Ta có :

\(\left\{ \begin{align}  \left( P \right)\bot \left( Q \right) \\  \left( P \right)\cap \left( Q \right)=\Delta  \\  \left( P \right)\supset AC\bot \Delta  \\ \end{align} \right.\Rightarrow AC\bot \left( Q \right)\)

Gọi I là trung điểm của AD, do \(\Delta ABD\) vuông tại \(B\) nên \(M\) là tâm đường tròn ngoại tiếp \(\Delta ABD\).

Gọi \(N\) là trung điểm của \(AC\).

Qua \(M\) kẻ đường thẳng d song song với AC \(\Rightarrow d\bot \left( ABD \right)\)

Qua N kẻ đường thẳng d’ song song với AD

\(\Rightarrow d'\bot AC\)

Gọi \(I=d\cap d'\Rightarrow I\) là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện \(ABCD\) có bán kính \(R=IA\).

Ta có: \(AM=\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}\sqrt{{{a}^{2}}+{{a}^{2}}}=\frac{a\sqrt{2}}{2};\,AN=\frac{a}{2}\Rightarrow AI=\sqrt{\frac{{{a}^{2}}}{2}+\frac{{{a}^{2}}}{4}}=\frac{a\sqrt{3}}{2}\).

Chọn D.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay