Câu hỏi:

24/06/2020 395

Cho hai đường thẳng chéo nhau  và ′ có AA’ là đoạn vuông góc chung, trong đó A   và A′  ′. Gọi (α) là mặt phẳng chứa AA’ và vuông góc với ′ và cho biết AA’ = a. Một đường thẳng thay đổi luôn luôn song song với mặt phẳng (α) lần lượt cắt  và ′ tại M và M’ . Hình chiếu vuông góc của M trên mặt phẳng (α) là M1 . Chứng minh rằng khi x thay đổi mặt cầu tâm O luôn luôn chứa một đường tròn cố định.

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Gọi I là trung điểm của đoạn AA’. Ta có IO // Δ nên tâm O di động trên đường thẳng d cố định đi qua I và song song với . Mặt cầu tâm O đi qua hai điểm cố định A, A’ , có tâm di động trên đường trung trực d cố định của đoạn AA’. Vậy mặt cầu tâm O luôn luôn chứa đường tròn cố định tâm I có đường kính AA’ nằm trong mặt phẳng AA’ và vuông góc với d.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Giả sử ta có mặt cầu tâm I đi qua các đỉnh S, A, B, C của hình chóp. Mặt phẳng (ABC) cắt mặt cầu ngoại tiếp hình chóp theo giao tuyến là đường tròn tâm O ngoại tiếp tam giác ABC. Vì SA = SB = SC nên ta có SO (ABC) và OS là trục của đường tròn tâm O. Do đó SO  AO. Trong tam giác SAO, đường trung trực của đoạn SA cắt SO tại I và ta được hai tam giác vuông đồng dạng là SIM và SAO, với M là trung điểm của cạnh SA.

Ta có Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

với SI = IA = IB = IC = r

Vậy Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Do đó diện tích của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC đã cho là :

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Lời giải

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Gọi H trọng tâm của tam giác đều BCD.

Ta có AH (BCD). Do đó

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Vậy

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Mặt khác OC2=OH2+HC2

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

hay OC = OB = OD = (a2)/2

Vì BD = BC = CD = a nên các tam giác DOB, BOC, COD là những tam giác vuông cân tại O. Do đó hình chóp ODBC là hình chóp có đáy là tam giác đều nên tâm của mặt cầu ngoại tiếp phải nằm trên OH, ngoài ra tâm của mặt cầu ngoại tiếp này phải nằm trên trục của tam giác vuông DOB. Từ trung điểm C’ của cạnh BD ta vẽ đường thẳng song song với OC cắt đường thẳng OH tại I. Ta có I là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OBCD. Mặt cầu này có bán kính là IC và IC2=IH2+HC2

Chú ý rằng IH = OH/2 (vì HC′ = HC/2)

Do đó:

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP