Câu hỏi:
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \( ABCD\) là hình thoi cạnh \(a,\,\,\widehat {ABC} = {60^0}\). Mặt bên \(SAB\) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Tính diện tích \((S)\) của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp \(S.ABC\).
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:

\( + )\)Xét \(\Delta SAB\)đều: Gọi \(H\) là trung điểm \(AB \Rightarrow SH \bot \left( {ABCD} \right)\) và \(SH = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\).
Gọi \(G\) là trọng tâm \(\Delta SAB\) ta có:
\(\dfrac{{SG}}{{SH}} = \dfrac{2}{3} \Rightarrow SG = \dfrac{2}{3}SH = \dfrac{2}{3}.\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}a = \dfrac{{\sqrt 3 }}{3}a = GA = GB\)
\( + )\)Xét \(\Delta ABC\)có:\(\left\{ \begin{array}{l}BA = BC\\\widehat {ABC} = {60^0}\end{array} \right. \Rightarrow \Delta ABC\)đều.
Gọi \(O = AC \cap BD \Rightarrow BO = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\).
Gọi \(G'\) là trọng tâm \(\Delta ABC\), kẻ đường thẳng \(d \bot \left( {ABC} \right)\) tại \(G'\).
Trong \(\left( {SH;d} \right)\) kẻ \(GI\parallel HG'\,\,\left( {I \in d} \right)\).
\( \Rightarrow GI \bot \left( {SAB} \right)\).
\( \Rightarrow I\) là tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp \(S.ABC\).
Ta có: Tam giác \(ABC\) đều cạnh \(a \Rightarrow HG' = \dfrac{1}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{6}\).
\(\Delta SAB\) đều cạnh \(a \Rightarrow GH = \dfrac{1}{3}\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{6} = G'I\).
\( \Rightarrow \Delta HIG'\) vuông cân tại \(G' \Rightarrow HI = HG'\sqrt 2 = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{6}.\sqrt 2 = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{6}\).
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}AB \bot GH\\AB \bot HG'\end{array} \right. \Rightarrow AB \bot \left( {SH;d} \right) \Rightarrow AB \bot HI\).
Xét tam giác vuông \(AHI\) có: \(IA = \sqrt {I{H^2} + A{H^2}} = \sqrt {\dfrac{{{a^2}}}{6} + \dfrac{{{a^2}}}{4}} = \dfrac{{a\sqrt {15} }}{6}\).
\( \Rightarrow S = 4\pi {R^2} = 4\pi {\left( {\dfrac{{\sqrt {15} }}{6}a} \right)^2} = \dfrac{5}{3}{a^2}\pi .\)
Chọn B.