Cho hình cầu đường kính AA'=2a. Gọi H là điểm nằm trên đoạn AA’ sao cho AH= 4 a 3 . Mặt phẳng (P) đi qua H và vuông góc với AA’ cắt hình cầu theo đường tròn (C). Diện tích của hình tròn (C) bằng
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Theo giả thiết ta có AH = 4r/3
Ta suy ra OH = r/3. Gọi r’ là bán kính của đường tròn (C).
Ta có:
Vậy diện tích của hình tròn (C) là:
Vì BCD là tam giác đều nên ta có:
Diện tích của tam giác đều BCD là:
Thể tích hình chóp A.BCD là:
Hai hình chóp A.BCD và A’.BCD có chung mặt đáy BCD nên:
Do đó
Theo giả thiết ta có: ∠A′M′M = ∠A′AM = ∠A′M1M = 90o
Do đó 5 điểm A, A’, M, M’, M1 cùng thuộc mặt cầu (S) tâm O, với O là trung điểm của A’M và có bán kính r = A′M2
Mặt khác ta có A’M2 = A’A2 + AM2
Trong đó
Do đó
Mặt cầu tâm O có bán kính
Diện tích của mặt cầu tâm O là:
Hình tứ giác A’M’M M 1 là hình chữ nhật nên tâm O cũng là trung điểm của A’M. Do đó khi x thay đổi thì mặt phẳng (Q) thay đổi và điểm O luôn luôn thuộc đường thẳng d’ đi qua trung điểm I của đoạn AA’ và song song với đường thẳng ∆ . Vì mặt cầu tâm O luôn luôn đi qua hai điểm cố định A, A’nên nó có tâm O di động trên đường thẳng d’. Do đó mặt cầu tâm O luôn luôn chứa đường tròn tâm I cố định có đường kính AA’ cố định và nằm trong mặt phẳng cố định vuông góc với đường thẳng d’.
Ta có AH ⊥ DC. Do đó khi CD di động, điểm H luôn luôn nhìn đọan thẳng AI dưới một góc vuông. Vậy tập hợp các điểm H là đường tròn đường kính AI nằm trong mặt phẳng ( α ).