Bài 2 trang 49 SGK Hình học lớp 12

Đề bài

Cho hình chóp tứ giác đều \(S.ABCD\) có tất cả các cạnh đều bằng \(a\). Hãy xác định tâm và bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp đó.

Hướng dẫn giải

+) Sử dụng đính lý Pi-ta-go để tính các cạnh và tìm tâm, tính bán kính của mặt cầu ngoại tiếp khối chóp.

Lời giải chi tiết

Gọi \(I = AC ∩ BD\). 

Ta có ABCD là hình vuông cạnh \(a\) nên ta có:  \(AC = BD = AB\sqrt 2  = a\sqrt 2 .\)

Các  \(\Delta ASC;\;\;\Delta BSD\) là các tam giác vuông cân tại \(S\)  \( \Rightarrow \frac{1}{{S{I^2}}} = \frac{1}{{S{A^2}}} + \frac{1}{{S{C^2}}} = \frac{1}{{{a^2}}} + \frac{1}{{{a^2}}} = \frac{2}{{{a^2}}} \Rightarrow SI = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}.\)

 \( \Rightarrow IA = IB = IC = ID = IS = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}.\)

Vậy mặt cầu ngoại tiếp hình chóp \(SABCD\) có tâm \(I\) và bán kính \(R= \frac{{a\sqrt 2 }}{2}.\)