Câu hỏi
Cho hình chóp đều S.ABCD có cạnh đáy bằng \(\sqrt 2 a\), góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng \({45^0}\). Diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp bằng
- A \(\frac{{16\pi {a^2}}}{3}\).
- B \(4\pi {a^2}\).
- C \(\frac{{4\pi {a^2}}}{3}\).
- D \(6\pi {a^2}\).
Phương pháp giải:
Gọi a’ là hình chiếu vuông góc của a trên mặt phẳng (P).
Góc giữa đường thẳng a và mặt phẳng (P) là góc giữa đường thẳng a và a’.
Lời giải chi tiết:
Gọi O là tâm của hình vuông ABCD.
Vì S.ABCD là hình chóp đều \( \Rightarrow SO \bot (ACBD)\)
\( \Rightarrow \left( {\widehat {SB;\left( {ABCD} \right)}} \right) = \left( {\widehat {SB;OB}} \right) = \widehat {SBO} = {45^0} = \widehat {SDO}\)
\( \Rightarrow \Delta SBD\)vuông cân tại S
\( \Rightarrow O\) là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác \(\Delta SBD\)
\( \Rightarrow OS = OB = OD\)
Mà \(OA = OB = OC = OD \Rightarrow O\) là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD.
Bán kính mặt cầu: \(R = OB = \frac{{a\sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} = a\) (do ABCD là hình vuông có cạnh bằng \(\sqrt 2 a\)).
Diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp : \(S = 4\pi {R^2} = 4\pi {a^2}\)
Chọn: B