Cho hình chóp tứ giác đều \(S.ABCD\) có cạnh bên bằng cạnh đáy bằng \(a\). Khi đó mặt cầu nội tiếp hình chóp \(S.ABCD\) có bán kính bằng:
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi \(H\) là tâm của hình vuông \(ABCD\).
Ta có \(SH\) là trục đường tròn ngoại tiếp đáy.
Gọi \(M\) là trung điểm của \(CD\) và \(I\) là chân đường phân giác trong của góc \(\widehat{SMH}\text{ (}I\in SH)\).
Suy ra \(I\) là tâm của mặt cầu nội tiếp hình chóp, bán kính \(r=IH\).
Ta có
\(\begin{align} & SH=\sqrt{S{{A}^{2}}-A{{H}^{2}}}=\frac{a\sqrt{2}}{2};\text{ } \\ & SM=\frac{a\sqrt{3}}{2};\text{ }MH=\frac{a}{2}. \\ \end{align}\)
Dựa vào tính chất của đường phân giác ta có:
\(\frac{IS}{IH}=\frac{MS}{MH}\)\(\Rightarrow \frac{SH}{IH}=\frac{MS+MH}{MH}\Rightarrow IH=\frac{SH.MH}{MS+MH}=\frac{a}{\sqrt{2}+\sqrt{6}}=\frac{a\left( \sqrt{6}-\sqrt{2} \right)}{4}.\)