Bài 11 trang 55 sbt hình học 12 nâng cao

Vậy tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diệnABCDlà trung điểm củaCDvà bán kính mặt cầu bằng \({1 \over 2}\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} .\)
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
  • LG a
  • LG b

Cho hai tiaAx, Bychéo nhau và vuông góc với nhau,ABlà đường vuông góc chung,AB = a.Lấy các điểmCvàDlần lượt thuộcAx, By.

LG a

Xác định tâm và bán kính mạt cầu ngoại tiếp tứ diệnABCDtheoa, b, cở đób = AC, c = BD.

Lời giải chi tiết:

Bài 11 trang 55 sbt hình học 12 nâng cao

Vì \(AC \bot AB,AC \bot BD\) nên \(AC \bot AD.\)

Tương tự như trên, ta có \(CB \bot BD\)

VậyCDlà đường kính của mặt cầu ngoại tiếp tứ diệnABCD.

Dễ thấy \(C{D^2} = C{A^2} + A{B^2} + B{D^2}\)

\(={a^2} + {b^2} + {c^2}\)

Vậy tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diệnABCDlà trung điểm củaCDvà bán kính mặt cầu bằng \({1 \over 2}\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}} .\)

LG b

KhiC, Dthay đổi trênAx, Bysao choAC + BD = CD, chứng tỏ rằngCDluôn tiếp xúc với mặt cầu đường kínhAB.

Lời giải chi tiết:

GọiC1là điểm thuộc tia đối của tiaAxsao choAC1= BD.

GọiOlà trung điểm củaABthì

\(\eqalign{ & OC_1^2 = AC_1^2 + {{A{B^2}} \over 4}, \cr & O{D^2} = BD^2 + {{A{B^2}} \over 4}, \cr} \)

Do đóOC1= OD.

Mặt khácCD = AC + BD, từ đóCD = CC1.

Vậy hai tam giácOC1CvàODCbằng nhau, suy raOA = OH(trong đóOA, OHlần lượt là đường cao của hai tam giác đó).

Điều này khẳng định khoảng cách từOđếnCDbằng \({{AB} \over 2}\), tức là mặt cầu đường kínhABtiếp xúc vớiCD.