Trang chủ Lớp 12 SBT Toán lớp 12 (sách cũ) Bài 2.29 trang 66 sách bài tập (SBT) – Hình học 12:...

Bài 2.29 trang 66 sách bài tập (SBT) – Hình học 12: Cho tam giác vuông cân ABC có cạnh huyền AB = 2a. Trên đường thẳng...

Cho tam giác vuông cân ABC có cạnh huyền AB = 2a. Trên đường thẳng d đi qua A và vuông góc với mặt phẳng (ABC), lấy một điểm S khác A, ta được tứ diện SABC.. Bài 2.29 trang 66 sách bài tập (SBT) – Hình học 12. ĐỀ TOÁN TỔNG HỢP - CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 12

Cho tam giác vuông cân ABC có cạnh huyền AB = 2a. Trên đường thẳng d đi qua A và vuông góc với mặt phẳng (ABC), lấy một điểm S khác A, ta được tứ diện SABC.

a) Xác định tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABC.

b) Tính bán kính của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABC trong trường hợp mặt phẳng  (SBC) tạo với mặt phẳng (ABC) một góc bằng 300.

Hướng dẫn làm bài

a) Gọi I là trung điểm của cạnh AB. Vì tam giác ABC vuông cân tại C nên ta có IA = IB = IC. Vậy I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Do đó, tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABC  phải nằm trên đường thẳng d’ vuông góc với mặt phẳng (ABC) tại I. Ta suy ra d’ // d. Do đó  d’ cắt SB tại trung điểm O của đoạn SB. Ta có  OB = OS = OA = OC và như vậy O là tâm đường tròn ngoại tiếp tứ diện SABC.

Advertisements (Quảng cáo)

b) Trường hợp mặt phẳng (SBC) tạo với mặt phẳng (ABC) một góc 300 thì góc của hai mặt phẳng đó chính là góc \(\widehat {SCA}\) . Thực vậy vì \(SA \bot (ABC)\)  mà  \(AC \bot CB\) nên ta có \(SC \bot CB\). Do đó \(\widehat {SCA} = {30^0}\) .

Vì AB = 2a  nên ta có  \(AC = a\sqrt 2 \) ta suy ra \(SA = AC.\tan {30^0} = a\sqrt 2 .{{\sqrt 3 } \over 3} = {{a\sqrt 6 } \over 3}\).

Gọi r là bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện khi \(\widehat {SCA} = {30^0}\) .

Ta có \(r = {{SB} \over 2} = OA = OB = OC = {\rm{OS}}\)  , trong đó  SB2 = SA2 + AB2

Vậy  \(S{B^2} = {{6{a^2}} \over 9} + 4{a^2} = {{42{a^2}} \over 9}\). Do đó,  \(SB = {{a\sqrt {42} } \over 3}\)

Ta suy ra  \(r = {{SB} \over 2} = {{a\sqrt {42} } \over 6}\).

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

Advertisements (Quảng cáo)