Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác với \(AB = 2cm,AC = 3cm,\;\angle BAC = {60^0},SA \bot \left( {ABC} \right).\)Gọi \({B_1},{C_1}\) lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SB, SC. Tính thể tích khối cầu đi qua năm điểm \(A,B,C,{B_1},{C_1}.\)
A. \(\frac{{28\sqrt {21} \pi }}{{27}}c{m^3}.\)
B. \(\frac{{76\sqrt {57} \pi }}{{27}}c{m^3}.\)
C. \(\frac{{7\sqrt 7 \pi }}{6}c{m^3}.\)
D. \(\frac{{27\pi }}{6}c{m^3}.\)
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC, đường kính AD.
Ta chứng minh O là tâm mặt cầu đi qua 6 điểm A, B, C, \({B_1},{C_1}\) và D:
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}CD \bot AC\\CD \bot SA\,\,\left( {do\,\,SA \bot \left( {ABC} \right)} \right)\end{array} \right.\,\,\, \Rightarrow CD \bot \left( {SAC} \right) \Rightarrow CD \bot A{C_1}\)
Do \(\left\{ \begin{array}{l}A{C_1} \bot SC\\A{C_1} \bot CD\end{array} \right. \Rightarrow A{C_1} \bot \left( {SCD} \right) \Rightarrow A{C_1} \bot {C_1}D\)
\( \Rightarrow {C_1}\) thuộc mặt cầu tâm O đường kính AD
Tương tự, \({B_1}\) thuộc mặt cầu tâm O đường kính AD
Hiển nhiên, \(A,\;B,\;D,\;C\) thuộc mặt cầu tâm O đường kính AD
\( \Rightarrow O\)là tâm mặt cầu đi qua 6 điểm \(A,\;B,\;C,\;{B_1},\;{C_1},\;D\)
\( \Rightarrow O\)là tâm mặt cầu đi qua 5 điểm \(A,\;B,\;C,\;{B_1},\;{C_1}\)
Tính bán kính R của mặt cầu đi qua 5 điểm \(A,\;B,\;C,\;{B_1},\;{C_1}\):
Xét tam giác ABC: \(BC = \sqrt {A{B^2} + A{C^2} - 2AB.AC.\cos \angle A} = \sqrt {4 + 9 - 2.2.3.\cos 60^\circ } = \sqrt 7 \left( {cm} \right)\)
\(\begin{array}{l}{S_{ABC}} = \frac{{AB.AC.BC}}{{4R}} = \frac{1}{2}AB.AC.\sin \angle A \Rightarrow \frac{{2.3.\sqrt 7 }}{{4R}} = \frac{1}{2}.2.3.\sin {60^0}\\ \Leftrightarrow \frac{{3\sqrt 7 }}{{2R}} = \frac{{3\sqrt 3 }}{2} \Leftrightarrow R = \frac{{\sqrt 7 }}{{\sqrt 3 }}\left( {cm} \right)\end{array}\)
Thể tích khối cầu: \(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3}\pi {\left( {\sqrt {\frac{7}{3}} } \right)^3} = \frac{{28\sqrt 7 \pi }}{{9\sqrt 3 }} = \frac{{28\sqrt {21} \pi }}{{27}}\left( {c{m^3}} \right)\).
Chọn A.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như sau:
Tìm tất cả các giá trị thực của tham số \(m\) sao cho phương trình \(f\left( x \right) = m\) có đúng hai nghiệm.
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \({\log _{\sqrt 2 }}(x - 1) = {\log _2}(mx - 8)\) có hai nghiệm thực phân biệt?
Cho hàm số \(f\left( x \right) = a{x^4} + b{x^3} + c{x^2} + dx + e\) \(\left( {a \ne 0} \right)\). Biết rằng hàm số \(f\left( x \right)\) có đạo hàm là \(f'\left( x \right)\) và hàm số \(y = f'\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ dưới. Khi đó mệnh đề nào sau đây sai?
Mặt cầu có bán kính \(a\) thì có diện tích xung quanh bằng
Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) xác định, liên tục trên \(\mathbb{R}\backslash \left\{ 1 \right\}\) và có bảng biến thiên như hình dưới đây
Tập hợp \(S\) tất cả các giá trị của m đề phương trình \(f\left( x \right) = m\) có đúng ba nghiệm thực là
Cho các dạng đồ thị (I), (II), (III) như hình dưới đây:
Đồ thị hàm số \(y = {x^3} + b{x^2} - x + d{\rm{ }}\left( {b,d \in \mathbb{R}} \right)\) có thể là dạng nào trong các dạng trên?
Cho tứ diện \(ABCD\) có \(AB,AC,AD\) đôi một vuông góc, \(AB = 4cm,AC = 5cm,AD = 3cm.\) Thể tích khối tứ diện \(ABCD\) bằng:
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\)thuộc đoạn \(\left[ { - 2018;2019} \right]\) để hàm số \(y = m{x^4} + \left( {m + 1} \right){x^2} + 1\)có đúng một điểm cực đại?
Đường cong trong hình dưới là đồ thị của một hàm số trong bốn hàm số được liệt kê ở bốn phương án A, B, C, D dưới đây. Hỏi hàm số đó là hàm số nào ?
Cho hình chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng \(2a.\) Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp đã cho bằng \(\frac{{a\sqrt 6 }}{2}.\)
Tìm tập xác định của hàm số \(y = \frac{1}{{1 - \ln x}}\).
Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) xác định, liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Mệnh đề nào sau đây đúng?
Cho số dương \(a\) và \(m,n \in \mathbb{R}\). Mệnh đề nào sau đây đúng?
Gọi \(R,l,h\) lần lượt là bán kính đáy, độ dài đường sinh, chiều cao của hình nón \(\left( N \right).\) Diện tích xung quanh \({S_{xq}}\) của hình nón là
Một hình trụ có hai đáy là hai hình tròn \(\left( {O;r} \right)\) và \(\left( {O';r} \right).\) Khoảng cách giữa hai đáy là \(OO' = r\sqrt 3 .\) Một hình nón có đỉnh là \(O\) và có đáy là hình tròn \(\left( {O';r} \right).\) Gọi \({S_1}\) là diện tích xung quanh của hình trụ và \({S_2}\) là diện tích xung quanh của hình nón. Tính tỉ số \(\frac{{{S_1}}}{{{S_2}}}.\)


