Trang chủ Lớp 12 SBT Toán 12 Nâng cao (sách cũ) Bài 3 trang 54 SBT Hình 12 Nâng Cao: Cho tam giác...

Bài 3 trang 54 SBT Hình 12 Nâng Cao: Cho tam giác đều ABC cạnh a....

Cho tam giác đều ABC cạnh a. Bài 3 trang 54 Sách bài tập Hình học lớp 12 Nâng cao - Bài 1. Mặt cầu khối cầu

Cho tam giác đều ABC cạnh a. Xét đường thẳng \(\Delta \) đi qua A và vuông góc với mp(ABC). Gọi S là điểm bất kì trên \(\Delta \), S khác A.

1) Khi SA=h (h cho trước ), hãy tính diện tích và thể tích của hình cầu ngoại tiếp tứ diện SABC.

2) Gọi A’ là điểm đối xứng với điểm A qua tâm mặt cầu nói trên. Chứng minh rằng khi S thay đổi \(\Delta \) thì A’ thuộc một đường thẳng cố định.

(h.49)

1) Gọi G là trọng tâm của tam giác đều ABCd là trục của đường tròn ngoại tiếp \(\Delta ABC\)  thì \(G \in d\) và \(d//\Delta \). Trong \(mp(\Delta ,d),\) đường trung trực của SA cắt d tại điểm I thì I là tâm của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABCR=IA là bán kính của mặt cầu đó.

Advertisements (Quảng cáo)

Dễ thấy \(GI = {1 \over 2}SA = {h \over 2},AG = {{a\sqrt 3 } \over 3},\) từ đó \(I{A^2} = {{{h^2}} \over 4} + {{{a^2}} \over 3} = {1 \over {12}}(4{a^2} + 3{h^2}).\)

Vậy mặt cầu đó có diện tích là

\(S = {\pi  \over 3}(4{a^2} + 3{h^2})\)

Và thể tích là

\(V = {4 \over 3}\pi .{\left( {{{\sqrt {4{a^2} + 3{h^2}} } \over {2\sqrt 3 }}} \right)^3} = {\pi  \over {18\sqrt 3 }}{(\sqrt {4{a^2} + 3{h^2}} )^3}.\)

2) Khi S thay đổi trên đường thẳng \(\Delta \) thì tâm \(I\) của mặt cầu ấy thay đổi trên đường thẳng d. Mặt khác \(\overrightarrow {AA’}  = 2\overrightarrow {AI} ,\) vậy A’ thuộc đường thẳng \(\Delta ‘\) song song với \(\Delta \) và qua điểm \({A_1}\) sao cho \(\overrightarrow {A{A_1}}  = 2\overrightarrow {AG} ,\) tức là A’ thuộc đường thẳng cố định \(\Delta ‘.\)

Bạn đang xem bài tập, chương trình học môn SBT Toán 12 Nâng cao (sách cũ). Vui lòng chọn môn học sách mới cần xem dưới đây: