Cho tứ diện ABCD có

Câu hỏi: Cho tứ diện ABCD có $A D ⊥ (A B C)$ , đáy ABC thỏa mãn điều kiện:

A. $V = \frac{4 π}{3} .$

B. $V = \frac{32 π}{3} .$

C. $V = \frac{8 π}{3} .$

D. $V = \frac{4 π}{3 \sqrt{3}} .$

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Đáp án B.

*Xác định tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp A.BCHK

Gọi E, F lần lượt là trung điểm của AC và AB. Trong mặt phẳng (ABC), kẻ các đường thẳng d, d’ lần lượt vuông góc với AC và AB tại E, F. Do $D A ⊥ d, D A ⊥ d'$ (do $D A ⊥ (A B C)$ ) nên $d ⊥ (D A C), d' ⊥ (D A B) .$ Gọi I là giao điểm của d, d’ thì I chính là tâm của mặt cầu chứa hai đường tròn ngoại tiếp hai tam giác AHC, AKC. Hay nói cách khác, I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp A.BCHK, bán kính R = IA cũng chính là bán kính đường tròn ngoại tiếp $Δ A B C$ (do IA = IB = IC).

*Một số hệ thức cần nhớ trong tam giác

Cho $Δ A B C,$ gọi AH là đường cao $H \in B C .$ R, r lần lượt là bán kính đường tròn ngoại tiếp và đường tròn nội tiếp tam giac, p là nửa chu vi. Kí hiệu BC = a, AC = b, AB = c, diện tích $S_{Δ A B C} = S .$

1. Định lý cosin:

$\begin{array}{l} a^{2} = b^{2} + c^{2} - 2 b c \cos A; \\ b^{2} = a^{2} + c^{2} - 2 a c \cos B; \\ c^{2} = a^{2} + b^{2} - 2 a b \cos C . \end{array}$

2. Định lý sin: $\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2 R .$

3. Độ dài trung tuyến xuất phát từ các đỉnh A, B, C (Kí hiệu lần lượt là $m_{a}, m_{b}, m_{c}$ ):

\begin{array}{l} {m_{a}}^{2} = \frac{b^{2} + c^{2}}{2} - \frac{a^{2}}{4}; \\ {m_{b}}^{2} = \frac{a^{2} + c^{2}}{2} - \frac{b^{2}}{4}; \\ {m_{c}}^{2} = \frac{a^{2} + b^{2}}{2} - \frac{c^{2}}{4} . \end{array}

4. Các công thức tính diện tích tam giác:

\{\begin{cases} S = \frac{1}{2} a . h_{a} = \frac{1}{2} b . h_{b} = \frac{1}{2} c . h_{c} \\ S = \frac{1}{2} b c \sin A = \frac{1}{2} a c \sin B = \frac{1}{2} a b \sin C \\ S = \frac{a b c}{4 R} = p r = \sqrt{p (p - a) (p - b) (p - c)} \end{cases} .

5. Định lý tang:

$\begin{array}{l} \frac{a - b}{a + b} = \frac{\tan \frac{A - B}{2}}{\tan \frac{A + B}{2}}; \\ \frac{b - c}{b + c} = \frac{\tan \frac{B - C}{2}}{\tan \frac{B + C}{2}}; \\ \frac{c - a}{c + a} = \frac{\tan \frac{C - A}{2}}{\tan \frac{C + A}{2}} . \end{array}$

6. Định lý cotang:

$\begin{array}{l} \cot A = \frac{b^{2} + c^{2} - a^{2}}{4 S}; \\ \cot B = \frac{a^{2} + c^{2} - b^{2}}{4 S}; \\ \cot C = \frac{a^{2} + b^{2} - c^{2}}{4 S} . \\ \to \cot A + \cot B + \cot C \\ = \frac{a^{2} + b^{2} + c^{2}}{4 S} . \end{array}$

*Phân tích dữ kiện đề bài:

$\begin{array}{l} \frac{\cot A + \cot B + \cot C}{2} \\ = \frac{B C}{A B . A C} + \frac{C A}{B A . B C} + \frac{A B}{C A . C B} \\ \Leftrightarrow \frac{A B^{2} + B C^{2} + C A^{2}}{8 S_{Δ A B C}} \\ = \frac{B C^{2} + C A^{2} + A B^{2}}{A B . A C . B C} \\ \Leftrightarrow 8 S_{Δ A B C} = A B . A C . B C \\ \Leftrightarrow 8. \frac{A B . A C . B C}{4 R} = A B . A C . B C \\ \Leftrightarrow R = 2 = I A . \end{array}$

Vậy thể tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp A.BCHK là:

$\begin{array}{l} V = \frac{4}{3} π R^{3} \\ = \frac{4}{3} π 2^{3} = \frac{32 π}{3} \end{array}$ (đvtt).

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

20 Đề thi thử THPTQG môn Toán mới nhất cực hay có lời giải !!

↑

Cho tứ diện ABCD có

Câu hỏi: Cho tứ diện ABCD có AD⊥(ABC), đáy ABC thỏa mãn điều kiện:

Câu hỏi: Cho tứ diện ABCD có $A D ⊥ (A B C)$ , đáy ABC thỏa mãn điều kiện: