Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy là a và cạnh bên là 2a. Tính thể tích V của khối cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD
A. 16 a 3 π 14 49
B. 64 a 3 π 14 49
C. 64 a 3 π 14 147
D. 2 a 3 π 14 7
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án D.
Gọi O là tâm của hình vuông ABCD.vì S.ABCD là hình chop đều nên SO ⊥ (ABCD)
Từ giả thiết, ta có
Khối nón ngoại tiếp hình chóp S.ABCD có chiều cao
và bán kính đáy là
và bán kính đáy là
Suy ra
Ta có SO là trục đường tròn ngoại tiếp hình vuông ABCD. Đường trung trực của SB nằm trong mặt phẳng (SBD) cắt SB, SO lần lượt tại M, I. Ta có IS = IB = IA = IC = ID nên I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD.
Ta có SI.SO = SM.SB
Suy ra
Do đó V 1 V 2 = 108 25
Phân tích phương án nhiễu.
Phương án A: Sai do HS nhớ nhầm công thức tính thể tích khối cầu là
Do đó tính được V 1 V 2 = 324 25
Phương án B: Sai do HS nhớ nhầm công thức tính thể tích khối nón là
Do đó tính được V 1 V 2 = 18 30 25
Phương án C: Sai do HS nhớ sai công thức tính thể tích khối nón là
Do đó tính được V 1 V 2 = 36 25
Đáp án D
Gọi O là tâm của hình vuông ABCD.vì S.ABCD là hình chop đều nên S O ⊥ ( A B C D )
Từ giả thiết, ta có S O = S A 2 - O A 2 = a 10 2 .
Khối nón ngoại tiếp hình chóp S.ABCD có chiều cao h = S O = a 10 2 và bán kính đáy là r = O A = a 2 2 .
Suy ra V 2 = 1 3 πr 2 h = πa 3 10 12
Ta có SO là trục đường tròn ngoại tiếp hình vuông ABCD. Đường trung trực của SB nằm trong mặt phẳng (SBD) cắt SB, SO lần lượt tại M, I. Ta có IS = IB = IA = IC = ID nên I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD.
Ta có SI.IO = SM.SB ⇒ SI = S B 2 2 S O = 3 a 10 10
Suy ra V 1 = 4 3 π . ( SI ) 3 = 9 πa 3 10 25 . Do đó V 1 V 2 = 108 25
Gọi H là tâm của ABCD\(\Rightarrow SH\perp\left(ABCD\right)\)
M là trung điểm của BC \(\Rightarrow BC\perp\left(SHM\right)\)
Do các mặt bên tạo với đáy cùng 1 góc => \(\widehat{SHM}\) bằng góc tạo bởi 2 mặt bên với đáy
Tính được \(SH=\frac{a\sqrt{3}}{2}'HM=\frac{a}{2}\)
\(\tan\widehat{SMH}=\frac{SH}{MH}=\sqrt{3}\Rightarrow\widehat{SMN}=60^0\)
Lập luận được tâm khối cầu là điểm I của SH với trung trực SC trong (SHC)
Tính được bán kính khối cầu do tam giác SNI đồng dạng với tam giác SHC
\(\Rightarrow SI=\frac{SN.SC}{SH}=\frac{5a}{4\sqrt{3}}\)
Vậy \(V=\frac{4}{3}\pi R^2=\frac{125a^3\sqrt{3}\pi}{432}\)
Đáp án: D
Hướng dẫn giải:
Gọi O là giao điểm của AC và BD, M là trung điểm của SA.
Qua M kẻ đường thẳng vuông góc với SA cắt SO tại I
⇒ I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD
⇒ S I = R = 2
Ta có:
⇒ S O = S M . S A S I = S A 2 2 2
⇒ S A = S O 2
⇒ A B = 2 ⇒ S A B C D = A B 2 = 4
⇒ V S . A B C D = 1 3 . S O . S A B C D = 4 2 3
Gọi O là tâm hình vuông ABCD,M là trung điểm của SA
Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng SA cắt SO tại I
Điểm I là tâm của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD bán kính R=IS
Đáp án C