Bài 9: Thiết diện qua trục của một hình nón là một tam giác vuông có cạnh góc vuông bằng a.. a Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón b Tính thể tích của khối nó
Trang 1Khối đa diện
Bài 1: Tính thể tích khối tứ diện đều cạnh a
HD: * Đáy là BCD đều cạnh a H là trọng tâm của đáy
* Tất cả các cạnh đều đầu bằng a
* Tính: V = 1
3Bh =
1
3SBCD AH * Tính: SBCD =
2
3 4
a
(BCD đều cạnh a)
* Tính AH: Trong VABH tại H :
AH2 = AB2 – BH2 (biết AB = a; BH = 2
3BM với BM =
3 2
a
)
ĐS: V =
3
2 12 a
Bài 2: Tính thể tích của khối chóp tứ giác đều cạnh a
HD: * Đáy ABCD là hình vuông cạnh a H là giao điểm của 2 đường chéo
* Tất cả các cạnh đều đầu bằng a
* Tính: V = 1
3Bh =
1
3SABCD SH * Tính: SABCD = a
2
* Tính AH: Trong VSAH tại H:
SH2 = SA2 – AH2 (biết SA = a; AH = 2
2
a
)
ĐS: V =
3
2 6
a
Suy ra thể tích của khối bát diện đều cạnh a ĐS: V =
3
2 3 a
Bài 3: Cho hình lăng trụ đứng tam giác ABC.A’ B ’ C ’ có tất cả các cạnh đều bằng a
a) Tính thể tích của khối lăng trụ
b) Tính thể tích khối tứ diện A ’ BB ’ C
HD: a) * Đáy A’B’C’ là đều cạnh a AA’ là đường cao
* Tất cả các cạnh đều bằng a
* VABC.A B C = Bh = SA B C .AA’
* Tính: SA B C =
2
3 4
a
(A’B’C’ là đều cạnh a) và AA’ = a ĐS: VABC.A B C =
3
3 4
a
b) VA BB C = 1
3 VABC.A B C ĐS:
3
3 12
a
( khối lăng trụ đứng có tất cả các cạnh bằng nhau được chia thành 3 tứ diện bằng nhau)
Bài 4: Cho lăng trụ đứng ABC.A’ B ’ C ’ , đáy ABC là tam giác vuông tại A, AC = a, C = 60 0 , đường chéo BC ’ của mặt bên (BCC ’ B ’ ) hợp với mặt bên (ACC ’ A ’ ) một góc 30 0
a) Tính độ dài cạnh AC ’ b) Tính thể tích lăng trụ
HD: a) * Xác định là góc giữa cạnh BC’ và mp(ACC’A’)
+ CM: BA ( ACC’A’)
BA AC (vì ABC vuông tại A)
BA AA’ (ABC.A’B’C’ lăng trụ đứng) + = BC A = 300 * Tính AC’: Trong VBAC’ tại A (vì BA AC’)
tan300 = AB
’
= 0
30
AB
* Tính AB: Trong VABC tại A, ta có: tan600 = AB
AC
AB = AC tan600 = a 3 (vì AC = a) ĐS: AC’ = 3a
H S
C B
A
C'
B' A'
C
B A
60
30
C' B'
A'
C B
A
Trang 2b) VABC.A B C = Bh = SABC.CC’ * Tính: SABC = 1
2AB.AC =
1
2.a 3.a =
3 2 a
* Tính CC’: Trong VACC’ tại C, ta có: CC’2 = AC’2 – AC2 = 8a2CC’ = 2 a 2
ĐS: VABC.A B C = a3 6
Bài 5: Cho lăng trụ tam giác ABC.A’ B ’ C ’ có đáy ABC là một tam giác đều cạnh a và điểm A ’ cách đều các điểm A, B, C Cạnh bên AA ’ tạo với mp đáy một góc 60 0 Tính thể tích của lăng trụ
HD: * Kẻ A’H (ABC)
* A’ cách đều các điểm A, B, C nên H là trọng tâm của ABC đều cạnh a
* Góc giữa cạnh AA’ và mp(ABC) là = A A H = 600
* Tính: VABC.A B C = Bh = SABC.A’H
* Tính: SABC =
2
3 4
a
(Vì ABC đều cạnh a)
* Tính A’H: Trong VAA’H tại H, ta có:
tan600 = A H
AH
A’H = AH tan600 = 2
3AN. 3 = a
ĐS: VABC.A B C =
3
3 4 a
Bài 6: Cho lăng trụ đứng ABC.A’ B ’ C ’ , đáy ABC là tam giác vuông tại A, AC = a, BC = 2a và AA ’ = 3a Tính thể tích của lăng trụ
HD: * Đường cao lăng trụ là AA’ = 3a
* Tính: VABC.A B C = Bh = SABC.AA’
* Tính: SABC = 1
2AB.AC (biết AC = a)
* Tính AB: Trong VABC tại A, ta có:
AB2 = BC2 – AC2 = 4a2 – a2 = 3a2 ĐS: VABC.A B C =
3
2 a
Bài 7: Cho hình hộp ABCD.A’ B ’ C ’ D ’ có đáy là hình thoi cạnh a, góc A = 60 0 Chân đường vuông góc hạ từ
B ’ xuống đáy ABCD trùng với giao điểm hai đường chéo của đáy Cho BB ’ = a
a) Tính góc giữa cạnh bên và đáy b) Tính thể tích hình hộp
HD: a) Gọi O là giao điểm của 2 đướng chéo AC và BD
* B’O (ABCD) (gt)
* Góc giữa cạnh bên BB’ và đáy (ABCD) là = B BO
* Tính = B BO : Trong VBB’O tại O, ta có:
cos = OB
BB =
OB
a
+ ABD đều cạnh a (vì A = 600 và AB = a) DB = a
OB = 1
2DB = 2
a
Suy ra: cos = 1
2 = 60
0
b) * Đáy ABCD là tổng của 2 đều ABD và BDC
SABCD= 2
2
3 4
a
=
2
3 2 a
* VABCD.A B C D = Bh = SABCD.B’O =
2
3 2
a
.B’O
a
60
N H
C'
B' A'
C
B A
2a 3a
a
C' B'
A'
C B
A
a
60 a O
B' A'
B A
Trang 3* Tính B’O: B’O = 3
2
a
(vì B’BO là nửa tam giác đều) ĐS: 3
4 a
Bài 8: Cho tứ diện đều S.ABC có cạnh a Dựng đường cao SH
a) Chứng minh: SABC
b) Tính thể tích của hình chóp
HD: a) Gọi M là trung điểm của BC
* CM: BCSH (SHmp( ABC))
BC AM
BCmp(SAM) Suy ra: SABC (đpcm)
b) * Tất cả các cạnh đều bằng a
* Tính: VS.ABC = 1
3Bh =
1
3SABC .SH * Tính: SABC =
2
4
* Tính SH: Trong VSAH tại H, ta có: SH2 = SA2 – AH2
(biết SA = a; AH = 2
3AM mà AM =
a 3
2 vì ABC đều cạnh a) ĐS: VS.ABC =
3
12
Bài 9: Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh AB bằng a Các cạnh bên SA, SB, SC tạo với đáy một
góc 60 0 Gọi D là giao điểm của SA với mặt phẳng qua BC và vuông góc với SA
a) Tính tỉ số thể tích của hai khối chóp S.DBC và S.ABC
b) Tính thể tích của khối chóp S.DBC
HD: a) Hạ SH (ABC) H là trọng tâm của ABC đều cạnh a
Gọi E là trung điểm của BC
* Góc tạo bởi cạnh bên SA với đáy (ABC) là =
SA E = 600
* Tính: S.DBC
S.ABC
* Tính SD: SD = SA – AD
* Tính SA: SA = 2AH (vì SAH là nửa tam giác đều)
và AH = 2
3AE mà AE =
a 3
2 vì ABC đều cạnh a
Suy ra: SA = 2a 3
* Tính AD: AD = AE
2 ( vì ADE là nửa tam giác đều)
Suy ra: AD = a 3
4
* Suy ra: SD = 5a 3
12 ĐS:
S.DBC S.ABC
b) Cách 1: * Tính VS.ABC = 1
3Bh =
1
3SABC.SH * Tính: SABC =
2
4 (vì ABC đều cạnh a)
* Tính SH: Trong VSAH tại H, ta có: sin600 = SH
SA SH = SA.sin60
0
= a Suy ra: VS.ABC =
3
12
* Từ S.DBC
S.ABC
V 8 Suy ra: VS.DBC =
3
96
Cách 2: * Tính: VS.DBC = 1
3Bh =
1
3SDBC.SD * Tính: SDBC =
1
2DE.BC
* Tính DE: Trong VADE tại D, ta có: sin600 = DE
AE DE = AE.sin60
0
=3a
4 Suy ra: SDBC =
2
3a 8
a
C
S
60
E
D
a H
C
B A
Trang 4Bài 10: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a Mặt bên (SAB) là tam giác đều và
vuông góc với đáy Gọi H là trung điểm của AB
a) Chứng minh rằng: SH (ABCD)
b) Tính thể tích hình chóp S.ABCD
HD: a) * Ta có: mp(SAB) (ABCD)
* (SAB) (ABCD) = AB; * SH (SAB)
* SH AB ( là đường cao của SAB đều)
Suy ra: SH (ABCD) (đpcm)
b) * Tính: VS.ABCD = 1
3Bh =
1
3SABCD.SH
* Tính: SABCD = a2 * Tính: SH = a 3
2 (vì SAB đều cạnh a)
ĐS: VS.ABCD =
3
6
Bài 11: Cho hình chóp S.ABC có AB = 5a, BC = 6a, CA = 7a Các mặt bên (SAB), (SBC), (SCA) tạo với đáy
một góc 60 0 Tính thể tích của khối chóp đó
HD: * Hạ SH (ABC) và kẻ HM AB, HNBC, HP AC
* Góc tạo bởi mặt bên (SAB) với đáy (ABC) là = SM H = 600
* Ta có: Các vuông SMH, SNH, SPH bằng nhau (vì có chung 1 cạnh
góc vuông và 1 góc nhọn bằng 600)
* Suy ra: HM = HN = HP = r là bán kính đường tròn nội tiếp ABC
* Tính: VS.ABC = 1
3Bh =
1
3SABC .SH
* Tính: SABC = p(p a)(p b)(p c)
= p(p AB)(p BC)(p CA) (công thức Hê-rông)
* Tính: p = 5 6 7
9 2
a
Suy ra: SABC = 6 6a2
* Tính SH: Trong VSMH tại H, ta có: tan600 = SH
MH SH = MH tan60
0
* Tính MH: Theo công thức SABC = p.r = p.MH
MH = SABC
3
a
Suy ra: SH = 2 a 2
ĐS: VS.ABC = 8 a3 3
Bài 12: Một hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a và thể tích bằng
3
3 6
a
Tính độ dài cạnh bên của hình chóp ĐS: SA = 5
2 a
Bài 13: Một hình chóp tứ giác đều S.ABCD có chiều cao bằng 3
2
a
và thể tích bằng a 3
Tính cạnh đáy của hình chóp ĐS: AB = a 2
Bài 14: Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có thể tích bằng 3a3 /8, các mặt bên tạo với đáy (ABC) một góc 60 0
Tính độ dài cạng đáy AB ĐS: AB = a 3
S
D
a
H
C
7a
6a
5a
N M
H
P
C
B A
60
Trang 5Mặt nón Mặt trụ Mặt cầu
Bài 1: Trong không gian cho tam giác vuông OAB tại O có OA = 4, OB = 3 Khi quay tam giác vuông OAB
quanh cạnh góc vuông OA thì đường gấp khúc OAB tạo thành một hình nón tròn xoay
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón b)Tính thể tích của khối nón
HD: a) * Sxq = Rl = .OB.AB = 15
Tính: AB = 5 (AOB tại O)
* Stp = Sxq + Sđáy = 15 + 9 = 24
b) V = 1 2
3 4
3 = 12
Bài 2: Một hình nón có thiết diện qua trục là một tam giác đều cạnh 2a
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón
b) Tính thể tích của khối nón
HD: a) * Sxq = Rl = .OB.SB = 2a2
* Stp = Sxq + Sđáy = 2a2 + a2 = 23a2
b) V = 1 2
3 OB SO =
3 2
3
a
Tính: SO = 2 3
3 2
a
a
(vì SO là đường cao của SAB đều cạnh 2a)
Bài 3: Một hình nón có chiều cao bằng a và thiết diện qua trục là tam giác vuông
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón
b) Tính thể tích của khối nón
HD: a) * Thiết diện qua trục là tam giác vuông cân tại S nên A = B = 450
* Sxq = Rl = .OA.SA = a2 2
Tính: SA = a 2; OA = a (SOA tại O)
* Stp = Sxq + Sđáy = a2 2 + a2 = (1 + 2) a2
b) V = 1 2
3 OA SO =
3 2
1
a
Bài 4: Một hình nón có đường sinh bằng l và thiết diện qua trục là tam giác vuông
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón b)Tính thể tích của khối nón
HD: a) * Thiết diện qua trục là tam giác SAB vuông cân tại S nên A = B = 450
* Sxq = Rl = .OA.SA =
2
l
.l =
2
2
l
Tính: OA =
2
l
(SOA tại O)
* Stp = Sxq + Sđáy =
2
2
l
+
2
2
l
= 1 1 2
2
b) V = 1 2
3 OA SO =
1
Tính: SO =
2
l
(SOA tại O)
2a
S
3 4 A
B O
45
S
B A
l
45
S
B A
O
Trang 6Bài 5: Một hình nón có đường cao bằng a, thiết diện qua trục có góc ở đỉnh bằng 120
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón
b) Tính thể tích của khối nón
HD: a) * Thiết diện qua trục là tam giác SAB cân tại S nên A = B = 300
hay A SO = BSO = 600
* Sxq = Rl = .OA.SA = .a 3.2a = 2 a2 3
Tính: OA = a 3; SA = 2a (SOA tại O)
* Stp = Sxq + Sđáy = 2 a2 3 + 3a2 = 2
2 3 3 a
b) V = 1 2
3
3 a a a
Bài 6: Một hình nón có độ dài đường sinh bằng l và góc giữa đường sinh và mặt đáy bằng
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón
b) Tính thể tích của khối nón
HD: a) * Góc giữa đường sinh và mặt đáy là A
= B
=
* Sxq = Rl = .OA.SA = lcos.l = l cos2
Tính: OA = lcos (SOA tại O)
* Stp = Sxq + Sđáy = l cos2 + l2cos2 = 2
1 cos l cos
b) V = 1 2
3 OA SO = 1 2
3
2
.l cos lsin
3
3
2
Tính: SO = lsin (SOA tại O)
Bài 7: Một hình nón có đường sinh bằng 2a và diện tích xung quanh của mặt nón bằng 2a 2
Tính thể tích của hình nón
HD: * Sxq = Rl Rl = 2a2 R =
2
a
* Tính: SO = a 3 (SOA tại O)
* V = 1 2
3 OA SO =
3 2
3
a
Bài 8: Một hình nón có góc ở đỉnh bằng 600 và diện tích đáy bằng 9
Tính thể tích của hình nón
HD: * Thiết diện qua trục là tam giác SAB đều
* Sđáy = R2 9 = R2 R2 = 9 R = 3
* SO = 3 2 3
3 3
* V = 1 2
3 OA SO = 1 2
120
a S
B A
O
l
S
B A
O
2a
S
A
O
60 S
B A
O
Trang 7Bài 9: Thiết diện qua trục của một hình nón là một tam giác vuông có cạnh góc vuông bằng a
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón
b) Tính thể tích của khối nó
c) Một thiết diện qua đỉnh tạo với đáy một góc 60 0 Tính diện tích của thiết diện này
HD: a) * Thiết diện qua trục là tam giác SAB vuông cân tại S nên A = B = 450
* Sxq = Rl = .OA.SA =
2
a
.a =
2
2
a
Tính: OA =
2
a
(SOA tại O)
* Stp = Sxq + Sđáy =
2
2
a
+
2
2
a
= 1 1 2
2
b) V = 1 2
3 OA SO =
1
Tính: SO =
2
a
(SOA tại O) c) * Thiết diện (SAC) qua trục tạo với đáy 1 góc 600: SMO = 600
* SSAC = 1
2SM.AC =
1
2.
6 3
a
.2 3 3
a
=
2
2 3 a
* Tính: SM = 6
3
a
(SMO tại O) * Tính: AC = 2AM = 2 3
3 a
* Tính: AM = OA2 OM2 = 3
3
a
* Tính: OM = 6
6
a
(SMO tại O)
Bài 10: Cho hình nón tròn xoay có đướng cao h = 20cm, bán kính đáy r = 25cm
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón
b) Tính thể tích của khối nón
c) Một thiết diện đi qua đỉnh của hình nón có khoảng cách từ tâm của đáy đến mặt phẳng chứa thiết diện
là 12cm Tính diện tích của thiết diện đó
HD: a) * Sxq = Rl = .OA.SA = .25.SA = 25 1025(cm2)
Tính: SA = 1025 (SOA tại O)
* Stp = Sxq + Sđáy = 25 1025 + 625
b) V = 1 2
25 20
3 (cm3) c) * Gọi I là trung điểm của AB và kẻ OH SI OH = 12cm
* SSAB = 1
2.AB.SI =
1
2.40.25 = 500(cm
2
)
* Tính: SI = OS.OI
20 12
.OI
= 25(cm) (SOI tại O)
* Tính: 12
1
1
OS OI = 15(cm) (SOI tại O)
* Tính: AB = 2AI = 2.20 = 40(cm)
* Tính: AI = OA2 OI2 20(cm) (AOI tại I)
l
h O
I
H
B A
S
C M
45 a
S
B
Trang 8Bài 11: Cắt hình nón đỉnh S bởi mp đi qua trục ta được một tam giác vuông cân có cạnh huyền bằng a 2
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình nón
b) Tính thể tích của khối nón
c) Cho dây cung BC của đường tròn đáy hình nón sao cho mặt phẳng (SBC) tạo với mặt phẳng chứa đáy hình nón một góc 60 0 Tính diện tích tam giác SBC
HD: a) * Thiết diện qua trục là tam giác SAB vuông cân tại S nên A = B = 450
* Sxq = Rl = .OA.SA = 2
2
a
.a =
2
2 2
a
Tính: OA =
2
AB
= 2 2
a
; Tính: SA = a (SOA tại O)
* Stp = Sxq + Sđáy =
2
2 2
a
+
2
2
a
=
2
2
b) V = 1 2
3 OA SO =
Tính: SO = 2
2
a
(SOA tại O)
c) * Kẻ OM BC SMO = 600 ; * SSBC = 1
2
2 3 a
* Tính: SM = 2
3
a
(SOM tại O) * Tính: BM =
3
a
(SMB tại M)
Bài 1: Một hình trụ có bán kính đáy bằng R và thiết diện qua trục là một hình vuông
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình trụ
b) Tính thể tích của khối trụ
HD: a) * Sxq = 2Rl = 2.OA.AA’ = 2.R.2R = 4R2
* OA =R; AA’ = 2R
* Stp = Sxq + 2Sđáy = 4R2 + R2 = 5R2
b) * V = R h2 = OA OO2 = R R2 2 2 R3
Bài 2: Một hình trụ có bán kính đáy r = 5cm và khoảng cách giữa hai đáy bằng 7cm
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình trụ
b) Tính thể tích của khối trụ
c) Cắt khối trụ bởi một mặt phẳng song song với trục và cách trụ 3cm Hãy tính diện tích của thiết diện được tạo nên
HD: a) * Sxq = 2Rl = 2.OA.AA’ = 2.5.7 = 70(cm2)
* OA = 5cm; AA’ = 7cm
* Stp = Sxq + 2Sđáy = 70 + 50 = 120(cm2)
b) * V = R h2 = OA OO2 = .52.7 = 175(cm3)
c) * Gọi I là trung điểm của AB OI = 3cm
* SABB A = AB.AA’ = 8.7 = 56 (cm2) (hình chữ nhật)
* AA’ = 7 * Tính: AB = 2AI = 2.4 = 8
* Tính: AI = 4(cm) (OAI tại I)
C
M
a 2
S
B
A
B O
O' A'
B'
h
r
l
B'
A' O'
I O
B
A
Trang 9Bài 3: Một hình trụ có bán kính r và chiều cao h = r 3
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình trụ
b) Tính thể tích của khối trụ tạo nên bởi hình trụ đã cho
c) Cho hai điểm A và B lần lượt nằm trên hai đường tròn đáy sao cho góc giữa đường thẳng AB và trục của hình trụ bằng 30 0 Tính khoảng cách giữa đường thẳng AB và trục của hình trụ
HD: a) * Sxq = 2Rl = 2.OA.AA’ = 2.r r 3 = 2 3 r2
* Stp = Sxq + 2Sđáy = 2r2 3 + 2r2 = 2 ( 3 1 ) r2
b) * V = R h2 = OA OO2 = r r2 3 r3 3
c) * OO’//AA’ BA A = 300
* Kẻ O’H A’B O’H là khoảng cách giữa đường thẳng AB
và trục OO’ của hình trụ
* Tính: O’H = 3
2
r
(vì BA’O’ đều cạnh r)
* C/m: BA’O’ đều cạnh r * Tính: A’B = A’O’ = BO’ = r
* Tính: A’B = r (AA’B tại A’)
Cách khác: * Tính O’H = O A 2 A H 2 =
2
r (A’O’H tại H)
* Tính: A’H =
2
A B
=
2
r
* Tính: A’B = r (AA’B tại A’)
Bài 4: Cho một hình trụ có hai đáy là hai đường tròn tâm O và O’ , bán kính R, chiều cao hình trụ là R 2 a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình trụ
b) Tính thể tích của khối trụ
HD: a) * Sxq = 2Rl = 2.OA.AA’ = 2.R R 2 = 2 2 R2
* Stp = Sxq + 2Sđáy = 2 2 R2 + 2R2 = 2 ( 2 1) R2
b) * V = R h2 = OA OO2 = R R2 2 R3 2
Bài 5: Một hình trụ có bán kính đáy bằng 50cm và có chiều cao h = 50cm
a) Tính diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của hình trụ
b) Tính thể tích của khối trụ tạo nên bởi hình trụ đã cho
c) Một đoạn thẳng có chiều dài 100cm và có hai đầu mút nằm trên hai đường tròn đáy Tính khoảng cách
từ đoạn thẳng đó đến trục hình trụ
( Cách giải và hình vẽ như bài 14)
ĐS: a) * Sxq = 2Rl = 5000(cm2) * Stp = Sxq + 2Sđáy = 5000 + 5000 = 10000(cm2)
b) * V = R h2 = 125000(cm3)
c) * O’H = 25(cm)
Bài 2: Mặt cầu
Bài 1: Cho tứ diện ABCD có DA = 5a và vuông góc với mp(ABC), ABC vuông tại B và
AB = 3a, BC = 4a a) Xác định mặt cầu đi qua 4 điểm A, B, C, D
b) Tính bán kính của mặt cầu nói trên Tính diện tích và thể tích của mặt cầu
HD: a) * Gọi O là trung điểm của CD
* Chứng minh: OA = OB = OC = OD;
* Chứng minh: DAC vuông tại A OA = OC = OD = 1
2CD
(T/c: Trong tam giác vuông trung tuyến thuộc cạnh huyền bằng nửa cạnh ấy)
r 3
H A
B
O
O' A'
r
R 2 R
O A
Trang 10* Chứng minh: DBC vuông tại B OB = 1
2CD
* OA = OB = OC = OD = 1
2CD A, B, C, D thuộc mặt cầu S(O; 2
CD
)
b) * Bán kính R =
2
CD
= 1 2
2
= 1
2
2
a
* S =
2
2
2
a
a
; * V = 4
3 R
3
=
3
3
Bài 2: Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh đều bằng a
a) Xác định mặt cầu đi qua 5 điểm A, B, C, D, S
b) Tính bán kính của mặt cầu nói trên Tính diện tích và thể tích của mặt cầu
HD: a) Gọi O là tâm hình vuông (đáy) Chứng minh: OA = OB = OC = OD = OS
b) R = OA = 2
2
a
; S = 2a2; V =
3
2 3
a
Bài 3: Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hính vuông cạnh bằng a SA = 2a và vuông góc với
mp(ABCD) a) Xác định mặt cầu đi qua 5 điểm A, B, C, D, S
b) Tính bán kính của mặt cầu nói trên Tính diện tích và thể tích của mặt cầu
HD: a) * Gọi O là trung điểm SC
* Chứng minh: Các SAC, SCD, SBC
lần lượt vuông tại A, D, B
* OA = OB = OC = OD = OS =
2
SC
S(O;
2
SC
)
b) * R =
2
SC
= 1 2
2 a
* S =
2
2
6
2
a
a
; * V =
3 3
6
a
a
Bài 4: Cho hình chóp S.ABC có 4 đỉnh đều nằm trên một mặt cầu, SA = a, SB = b, SC = c và ba cạnh SA, SB,
SC đôi một vuông góc Tính diện tích mặt cầu và thể tích khối cầu được tạo nên bởi mặt cầu đó
HD: * Gọi I là trung điểm AB Kẻ vuông góc với mp(SAB) tại I
* Dựng mp trung trực của SC cắt tại O OC = OS (1)
* I là tâm đường tròn ngoại tiếp SAB (vì SAB vuông tại S)
OA = OB = OS (2)
* Từ (1) và (2) OA = OB = OC = OS
Vậy: A, B, C, S thuộc S(O; OA)
* R = OA =
4
* S =
2
4
4
* V =
3
O D
C
B A
2a
a
S
O
D
C B
A
c
b
O S
C
B
A