Cho hình chóp \(S.ABC\)có \(SA\) vuông góc với mặt phẳng \(\left( ABC \right),SA=a,AB=a\),\(AC=2a,\) \(\widehat{BAC}={{60}^{0}}.\) Tính diện tích hình cầu ngoại tiếp hình chóp \(S.ABC\).
A. \(20\pi {{a}^{2}}\).
B. \(\frac{5}{3}.\pi {{a}^{2}}\).
C. \(5\pi {{a}^{2}}\).
D. \(\frac{20}{3}\pi {{a}^{2}}\).
Lời giải của giáo viên
Gọi \(I\) là tâm đường tròn ngoại tiếp \(\Delta ABC.\)
Gọi \(\Delta \) là đường thẳng qua \(I\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( ABC \right).\)
\(\Rightarrow \Delta \) là trục đường tròn ngoại tiếp \(\Delta ABC.\)
Gọi \(E\) là trung điểm \(SA.\)
Trong \(\left( SA,\Delta \right),\) gọi \(O\) là giao điểm của \(\Delta \) với đường trung trực cạnh \(SA.\)
Ta có \(\left\{ \begin{array}{l} OA = OB = OC\left( {O \in \Delta } \right)\\ OS = OA \end{array} \right..\)
\(\Rightarrow OS=OA=OB=OC\)
\(\Rightarrow O\) là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp \(S.ABC,\) bán kinh \)R=OA.\)
\(B{{C}^{2}}=A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}-2.AB.AC.\cos {{60}^{0}}=3{{a}^{2}}.\)
\(\Rightarrow BC=a\sqrt{3}.\)
\({{S}_{\Delta ABC}}=\frac{1}{2}.AB.AC.\sin {{60}^{0}}=\frac{1}{2}.a.2a.\frac{\sqrt{3}}{2}=\frac{{{a}^{2}}\sqrt{3}}{2}.\)
\({{S}_{\Delta ABC}}=\frac{AB.AC.BC}{4{{R}_{\left( ABC \right)}}}\Leftrightarrow {{R}_{\left( ABC \right)}}=\frac{AB.AC.BC}{4{{S}_{\Delta ABC}}}=\frac{a.2a.a\sqrt{3}}{4.\frac{{{a}^{2}}\sqrt{3}}{2}}=a.\)
\(\Rightarrow AI=a.\)
Tứ giá \(AEOI\) là hình chữ nhật \(\Rightarrow AO=\sqrt{A{{E}^{2}}+A{{I}^{2}}}=\sqrt{{{a}^{2}}+\frac{{{a}^{2}}}{4}}=\frac{a\sqrt{5}}{2}\)
\(\Rightarrow R=\frac{a\sqrt{5}}{2}.\)
Diện tích mặt cầu: \(S=4\pi {{\left( \frac{a\sqrt{5}}{2} \right)}^{2}}=5\pi {{a}^{2}}.\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Cho hàm số \(y=f(x)\) có bảng biến thiên như sau
Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng nào dưới đây
Cho hàm số \(y=\frac{x+m}{x-1}\) có đồ thị là đường cong \(\left( H \right)\) và đường thẳng \(\Delta \) có phương trình \(y=x+1\). Số giá trị nguyên của tham số \(m\) nhỏ hơn 10 để đường thẳng \(\Delta \) cắt đường cong \(\left( H \right)\) tại hai điểm phân biệt nằm về hai nhánh của đồ thị.
Tỷ lệ tăng dân số hàng năm của Việt Nam là 1,07%. Năm 2016, dân số của Việt Nam là 93.422.000 người. Hỏi với tỷ lệ tăng dân số như vậy thì năm 2026 dân số Việt Nam gần với kết quả nào nhất?
Một hình chóp có đáy là tam giác đều cạnh bằng \(2\) và có chiều cao bằng \(4.\) Tính thể tích khối chóp đó.
Cho hàm số \(y=f(x)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có bảng biến thiên
Tìm \(m\) để phương trình \(2f(x)+m=0\) có đúng \(3\) nghiệm phân biệt
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có \(SA\bot \left( ABCD \right)\), đáy \(ABCD\) là hình chữ nhật với\(AC=a\sqrt{3}\)và \(BC=a\). Tính khoảng cách giữa \(SD\) và \(BC\).
Cho tứ diện \(OABC\) có \(OA\), \(OB\), \(OC\) đôi một vuông góc nhau và \(OA=OB\)\(=OC=3a\). Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng \(AC\) và \(OB\).
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình vuông cạnh \(a\), \(SA\bot \left( ABCD \right)\), \(SB=a\sqrt{3}\). Tính thể tích \(V\) của khối chóp \(S.ABCD\) theo \(a\).
Giá trị lớn nhất của hàm số \(f(x)=2{{x}^{4}}-3{{x}^{2}}+1\) trên đoạn \(\left[ 0;3 \right]\) bằng:
Cho hình chóp \(S.ABC\) có \(\Delta ABC\) vuông tại \(B\), \(BA=a\), \(BC=a\sqrt{3}\). Cạnh bên \(SA\) vuông góc với đáy và \(SA=a\). Tính bán kính của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp \(S.ABC\).
Cho hàm số \(y=f(x)\) có bảng biến thiên như sau
Hàm số đã cho đạt cực đại tại
Một hộp đựng 3 viên bi màu xanh, 5 viên bi màu đỏ, 6 viên bi màu trắng và 7 viên bi màu đen. Chọn ngẫu nhiên đồng thời từ hộp 4 viên bi, tính xác suất để 4 viên bi được chọn không nhiều hơn 3 màu và luôn có bi màu xanh?
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) xác định và liên tục trên \(\mathbb{R}\) , có bảng biến thiên như sau. Hỏi đồ thị hàm số \(y=\frac{1}{f\left( x \right)+2}\) có tất cả bao nhiêu đường tiệm cận?
Cho hình lập phương \(ABCD.{A}'{B}'{C}'{D}'\), góc giữa \(A'D\) và \(CD'\) bằng: