Cho hình chóp S.ABCS . A B CAB=4a,BC=32a,A B = 4 a , B C = 3 \sqrt{2} a , ABC^=45;SAC^=SBC^=90\hat{A B C} = 45 \circ ; \hat{S A C} = \hat{S B C} = 90 \circ; Sin góc giữa hai mặt phẳng (SAB)\left( S A B \right)(SBC)\left( S B C \right) bằng 24.\dfrac{\sqrt{2}}{4} . Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp đã cho bằng

A.  

a1836\dfrac{a \sqrt{183}}{6}.

B.  

a1833\dfrac{a \sqrt{183}}{3}.

C.  

5a312\dfrac{5 a \sqrt{3}}{12}.

D.  

3a512\dfrac{3 a \sqrt{5}}{12}.

Đáp án đúng là: A

Giải thích đáp án:

Cho hình chóp S.ABCS . A B CAB=4a,BC=32a,A B = 4 a , B C = 3 \sqrt{2} a , ABC^=45;SAC^=SBC^=90\hat{A B C} = 45 \circ ; \hat{S A C} = \hat{S B C} = 90 \circ; Sin góc giữa hai mặt phẳng (SAB)\left( S A B \right)(SBC)\left( S B C \right) bằng 24.\dfrac{\sqrt{2}}{4} . Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp đã cho bằng
A. a1836\dfrac{a \sqrt{183}}{6}. B. a1833\dfrac{a \sqrt{183}}{3}. C. 5a312\dfrac{5 a \sqrt{3}}{12}. D. 3a512\dfrac{3 a \sqrt{5}}{12}.
Lời giải



Do SAAC, SBBCS A \bot A C , \textrm{ } S B \bot B C nên S,A,B,CS , A , B , C nằm trên mặt cầu đường kính SCS C,
Ta có AC2=AB2+BC22AB.BC.(sin45)0=10a2AC=a10A C^{2} = A B^{2} + B C^{2} - 2 A B . B C . \left(sin45\right)^{0} = 10 a^{2} \Rightarrow A C = a \sqrt{10}.
Gọi HH là hình chiếu vuông góc của SS lên (ABC)\left( A B C \right).
Ta có CASAC A \bot S ACASHC A \bot S H nên CAHAC A \bot H A.
Tương tự: CBHBC B \bot H B.
Khi đó ABCHA B C H nội tiếp đường tròn đường kính HCH C nên HC=AC(sin45)0=25aH C = \dfrac{A C}{\left(sin45\right)^{0}} = 2 \sqrt{5} a.
Ta có: HB=HC2BC2=a2H B = \sqrt{H C^{2} - B C^{2}} = a \sqrt{2}
Gọi K,IK , I là hình chiếu vuông góc của CC và của HH lên ABA B. Khi đó ΔCKB\Delta C K BΔHIB\Delta H I Bvuông cân nên CK=32a2=3aC K = \dfrac{3 \sqrt{2} a}{\sqrt{2}} = 3 aHI=HB2=aH I = \dfrac{H B}{\sqrt{2}} = a.
Do đó d(H,(SAB))d(C,(SAB))=HICK=13\dfrac{d \left(\right. H , \left( S A B \right) \left.\right)}{d \left(\right. C , \left( S A B \right) \left.\right)} = \dfrac{H I}{C K} = \dfrac{1}{3}
Ta có sinα=24d(C,(SAB))CB=24d(C,(SAB))=CB.24=3a2d(H,(SAB))=a2sin \alpha = \dfrac{\sqrt{2}}{4} \Rightarrow \dfrac{d \left(\right. C , \left( S A B \right) \left.\right)}{C B} = \dfrac{\sqrt{2}}{4} \Rightarrow d \left(\right. C , \left( S A B \right) \left.\right) = C B . \dfrac{\sqrt{2}}{4} = \dfrac{3 a}{2} \Rightarrow d \left(\right. H , \left( S A B \right) \left.\right) = \dfrac{a}{2}.
Khi đó 1SH2=1d2(H,(SAB))1HI2=4a21a2=3a2SH2=a23\dfrac{1}{S H^{2}} = \dfrac{1}{d^{2} \left(\right. H , \left( S A B \right) \left.\right)} - \dfrac{1}{H I^{2}} = \dfrac{4}{a^{2}} - \dfrac{1}{a^{2}} = \dfrac{3}{a^{2}} \Rightarrow S H^{2} = \dfrac{a^{2}}{3}.
Vậy SC=SH2+HC2=a23+20a2=a1833S C = \sqrt{S H^{2} + H C^{2}} = \sqrt{\dfrac{a^{2}}{3} + 20 a^{2}} = \dfrac{a \sqrt{183}}{3}, suy ra bán kính mặt cầu R=a1836R = \dfrac{a \sqrt{183}}{6}.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

Đề Thi Thử TN THPT 2023 Môn Toán - THPT Lý Thái Tổ - Bắc Ninh - Lần 1 (Có Giải Chi Tiết)THPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

191 lượt xem 63 lượt làm bài