khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

12/07/2024 438 Lưu

Cho hai đường thẳng ∆ và ∆′ chéo nhau nhận AA’ làm đoạn vuông góc chung, trong đó A thuộc ∆ và A’ thuộc ∆′ . Gọi (P) là mặt phẳng qua A vuông góc với ∆′ và d là hình chiếu vuông góc của ∆ trên mặt phẳng (P). Đặt AA’ = a, góc nhọn giữa ∆ và d là α. Mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P) cắt ∆ và ∆′ lần lượt tại M và M’. Gọi M1 là hình chiếu vuông góc của M lên mặt phẳng (P).

Chứng minh 5 điểm A, A’, M, M’, M1 cùng nằm trên mặt cầu (S). xác định tâm O của (S). Tính bán kính của (S) theo a, α và khoảng cách x giữa hai mặt phẳng (P) và (Q).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Vì mặt phẳng (P) qua A và vuông góc với Δ′ nên AA’ thuộc (P). Vì M thuộc ∆ mà d là hình chiếu vuông góc của ∆ trên (P) nên M1 thuộc d. Vì MA ⊥ AA′ ⇒ M1A ⊥ AA′

Mặt khác M1A ⊥ M′A′ nên ta suy ra M1A ⊥ (AA′M′). Do đó M1A ⊥ M′A và điểm A thuộc mặt cầu đường kính M’M1

Ta có M′A′ ⊥ (P) nên M′A′ ⊥ A′M1, ta suy ra điểm A’ cũng thuộc mặt cầu đường kính M’M1

Ta có (Q) // (P) nên ta suy ra

MM1 ⊥ (Q) mà MM’ thuộc (Q), do đó M1M ⊥ MM′

Như vậy 5 điểm A, A’, M, M’, M1 cùng thuộc mặt cầu (S) có đường kính M’M1. Tâm O của mặt cầu (S) là trung điểm của đoạn M’M1

Ta có M'M12=M'A'2+A'M12 = M'A'2+A'A2+AM12=x2+a2+x2cot2α vì MM1 = x

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Bán kính r của mặt cầu (S) bằng (M′M1)/2 nên

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Tứ diện ABCD có ∠BAD = 90° nên ∠ABD = α là một góc nhọn. Khi quay các cạnh của tứ diện đó xung quanh cạnh AB thì cạnh BD tạo thành một hình nón tròn xoay đỉnh B có trục là AB, cạnh AD vuông góc với AB tạo thành đáy của hình nón đó.

Mặt khác theo giả thiết ta có BD ⊥ BC nên AB ⊥ BC. Ta có ∠BAC = β là một góc nhọn. Do đó khi quay các cạnh của tứ diện xung quanh cạnh AB thì cạnh AC tạo thành một hình nón tròn xoay đỉnh A có trục là AB, còn cạnh BC tạo thành đáy của hình nón.

Như vậy khi quay tất cả các cạnh của tứ diện xung quanh trục AB thì các cạnh BD và AC tạo thành hai hình nón.

Lời giải

Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Gọi I là tâm của hình lập phương. Tất cả các đỉnh của hình lập phương đều có khoảng cách đến I bằng Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12 nên chúng nằm trên mặt cầu tâm I bán kính Giải sách bài tập Toán 12 | Giải sbt Toán 12

Ta có diện tích mặt cầu đó là S=4πr2=3πa2

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP