Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a, SA⊥(ABCD) và SA=a. Gọi E là trung điểm của cạnh AB. Diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.BCE bằng
Phương pháp giải:
Sử dụng phương pháp tọa độ hóa.
Lời giải chi tiết:
Gắn hệ trục tọa độ như hình vẽ.
Trong đó, B(2a;0;0),C(2a;2a;0),E(a;0;0),S(0;0;a)
Gọi I(x0;y0;z0) là tâm của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.BEC. Khi đó, IS2=IB2=IC2=IE2
⇔{x02+y02+(z0−a)2=(x0−2a)2+y02+z02x02+y02+(z0−a)2=(x0−2a)2+(y0−2a)2+z02x02+y02+(z0−a)2=(x0−a)2+y02+z02
⇔{−2az0+a2=−4ax0+4a2−2az0+a2=−4ax0+4a2−4ay0+4a2−2az0+a2=−2ax0+a2⇔{4x0−2z0=3a4x0+4y0−2z0=7ax0−z0=0⇔{x0=3a2y0=az0=3a2
Bán kính mặt cầu: R=SI=√x02+y02+(z0−a)2=√9a24+a2+a24=a√142
Diện tích mặt cầu : S=4πR2=14πa2.
Chọn: A