Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình chữ nhật AB=3,AD=2. Mặt bên (SAB) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Tính thể tích V của khối cầu ngoại tiếp hình chóp đã cho.
Phương pháp giải:
- Dựng tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp bằng cách dựng các trục đường tròn của đáy ABCD và mặt bên SAB
- Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp bằng định lý Pi – ta – go.
- Thể tích khối cầu được tính bởi công thức V=43πR3.
Lời giải chi tiết:
Gọi M là trung điểm của AB,O=AC∩BD⇒SM⊥AB;OM⊥AB
⇒^SMO=900⇒SM⊥(ABCD).
Gọi N là trọng tâm tam giác SAB.
Qua O,N kẻ d⊥(ABCD),d′⊥(SAB), chúng cắt nhau ở K.
Vì d,d′ là trục các đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật ABCD và tam giác SAB nên K là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD.
Ta có:
SN=23SM=23.3√32=√3
KN=OM=12AD=12.2=1
⇒SK=√SN2+NK2=√3+1=2⇒R=2.
Vậy V=43πR3=43π.23=32π3
Chọn D.