Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình vuông cạnh \(2\sqrt{2}\), cạnh bên \(SA\) vuông góc với mặt phẳng đáy và \(SA=3\). Mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) qua \(A\) và vuông góc với \(SC\) cắt cạnh \(SB\), \(SC\), \(SD\) lần lượt tại các điểm \(M\), \(N\), \)P\). Thể tích \(V\) của khối cầu ngoại tiếp tứ diện \(CMNP\).
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:
\(CB\bot \left( SAD \right),AM\subset \left( SAB \right)\Rightarrow AM\bot CB\,\,\left( 1 \right)\)
\(\left( \alpha \right)\bot SC,\,AM\subset \left( \alpha \right)\Rightarrow AM\bot SC\,\,\left( 2 \right)\)
Từ \(\left( 1 \right),\,\left( 2 \right) \Rightarrow AM \bot \left( {SBC} \right) \Rightarrow AM \bot MC \Rightarrow \widehat {AMC} = 90^\circ \).
Chứng minh tương tự ta có \(\widehat{APC}=90{}^\circ \)
Có \(AN\bot SC\Rightarrow \widehat{ANC}=90{}^\circ \)
Ta có: \(\widehat{AMC}=\widehat{APC}=\widehat{APC}=90{}^\circ \)
\(\Rightarrow \) khối cầu đường kính \(AC\) là khối cầu ngoại tiếp tứ diện \(CMNP\).
Bán kính cầu này là \(r=\frac{AC}{2}=2\).
Thể tích cầu: \(V=\frac{4}{3}\pi {{r}^{3}}=\frac{32\pi }{3}\)