Cho hình chóp S.ABCS . A B CSA=SB=SC=2,S A = S B = S C = 2 , ASB^=(90)@,\hat{A S B} = \left(90\right)^{@} , BSC^=(60)@,\hat{B S C} = \left(60\right)^{@} , CSA^=(120)@.\hat{C S A} = \left(120\right)^{@} . Diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp bằng:

A.  

4π4 \pi.

B.  

16π3\dfrac{16 \pi}{3}.

C.  

16π16 \pi.

D.  

8π8 \pi.

Đáp án đúng là: C

Giải thích đáp án:

Cho hình chóp S.ABCS . A B CSA=SB=SC=2,S A = S B = S C = 2 , ASB^=(90)@,\hat{A S B} = \left(90\right)^{@} , BSC^=(60)@,\hat{B S C} = \left(60\right)^{@} , CSA^=(120)@.\hat{C S A} = \left(120\right)^{@} . Diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp bằng:
A. 4π4 \pi. B. 16π3\dfrac{16 \pi}{3}. C. 16π16 \pi. D. 8π8 \pi.
Lời giải



Ta có SB=SC=2S B = S C = 2, BSC^=60\hat{B S C} = 60 \circ suy ra tam giác BSCB S C đều BC=2\Rightarrow B C = 2.
Lại có SA=SC=2S A = S C = 2, ASB^=90\hat{A S B} = 90 \circ suy ra tam giác ASBA S B vuông cân tại SS AB=22\Rightarrow A B = 2 \sqrt{2}.
Mặt khác, SA=SC=2S A = S C = 2, ASB^=120\hat{A S B} = 120 \circ, áp dụng định lí cosin cho tam giác ASCA S C, ta được:
AC2=SA2+SC22SA.SC.cosASC^=3.22AC=23A C^{2} = S A^{2} + S C^{2} - 2 S A . S C . c o s \hat{A S C} = 3 . 2^{2} \Leftrightarrow A C = 2 \sqrt{3}.
Xét tam giác ABCA B CBC2+AB2=22+((22))2=12=AC2B C^{2} + A B^{2} = 2^{2} + \left(\left( 2 \sqrt{2} \right)\right)^{2} = 12 = A C^{2} suy ra tam giác ABCA B C vuông tại BB.
Gọi HH là trung điểm của cạnh ACA C suy ra HH là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABCA B C.
SA=SB=SCS A = S B = S C SH(ABC)\Rightarrow S H \bot \left( A B C \right).
Trong mặt phẳng (SAC)\left( S A C \right) kẻ đường trung trực canh SCS C cắt đường thẳng SHS H tại II suy ra là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp.
Xét tam giác vuông ASHA S H vuông tại HHSH=SA2AH2=22((232))2=1S H = \sqrt{S A^{2} - A H^{2}} = \sqrt{2^{2} - \left(\left( \dfrac{2 \sqrt{3}}{2} \right)\right)^{2}} = 1.
Ta có ΔSHCΔSMISISC=SMSHSI=SM.SCSH=2\Delta S H C ∼ \Delta S M I \Rightarrow \dfrac{S I}{S C} = \dfrac{S M}{S H} \Leftrightarrow S I = \dfrac{S M . S C}{S H} = 2
Diện tích mặt cầu ngoại tiếp chóp là. S=4πR2=16πS = 4 \pi R^{2} = 16 \pi.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

ĐỀ THI THỬ TN THPT 2023 - MÔN TOÁN - Chuyên Thái Bình - Lần 2THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

250 lượt xem 119 lượt làm bài