Trong mặt phẳng (P), cho đường thẳng d và một điểm A ngoài d. Một góc xAy di động quanh A, cắt d tại B và C. Trên đường thẳng qua A vuông góc với (P) lấy điểm S. Gọi H và K là các hình chiếu vuông góc của A trên SB và SC.

a) Chứng minh A, B, C, H, K thuộc cùng một mặt cầu.

b) Tính bán kính mặt cầu trên, biết AB = 2, AC = 3, .

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Gọi (O; R) là mặt cầu ngoại tiếp tam giác ABC, tâm O nằm trong (P). Vì SA ⊥ (P) nên SO² = SA² + AO², do đó công suất của S đối với mặt cầu là SO² − R² = SA² + AO² − R² = SA² (vì OA = R).

a) Trong tam giác vuông SAB (vuông tại A vì SA ⊥ (P)), đường cao AH suy ra SA² = SH·SB. Gọi H₁ là giao điểm thứ hai của đường thẳng SB với mặt cầu (O; R), thì SB·SH₁ = công suất của S = SA² = SH·SB ⇒ SH₁ = SH ⇒ H₁ ≡ H. Tương tự, trong tam giác vuông SAC có SK·SC = SA², nên giao điểm thứ hai của SC với mặt cầu chính là K. Vậy A, B, C, H, K cùng thuộc mặt cầu (O; R).

b) Tam giác ABC: BC² = AB² + AC² − 2·AB·AC·cos60° = 4 + 9 − 6 = 7 ⇒ BC = √7. Bán kính mặt cầu ngoại tiếp:

Kiểm tra bằng tọa độ (A là gốc, S = (0,0,s)): mặt cầu qua A, B, C, H, K có phương trình x² + y² + z² = 2x + (4√3/3)y, tâm I = (1, 2√3/3, 0), R² = 7/3 — khớp kết quả trên và không phụ thuộc vị trí điểm S.
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Đề Cương Ôn Tập Giữa Học Kỳ II Toán 11 THPT Chuyên Bảo Lộc 2024-2025

64 câu hỏi•Thời gian 90 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết

Các câu hỏi khác trong đề (64 câu)

Xem toàn bộ đề →
Câu 40:Cho a,b,c là các số thực thoả mãn a,b,c [1;2]. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức sau:
Xem →
Câu 41:Cho các số thực dương a, b, c thoả mãn a + b + c = 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A = 7 a 2 + b 2 + c 2 + 121 14(ab+bc+ca)
Xem →
Câu 42:Tính các nguyên hàm sau: a) 1 1+ x+1 \,dx b) x+1 x x-2 \,dx c) 1 1+ [3] x+1 \,dx d) 1 x + [4] x \,dx e) x x - [3] x \,dx f) x x(x+1) \,dx g)
Xem →
Câu 43:Tính các nguyên hàm sau: a) 2x 5x\,dx b) x 3x\,dx c) ( 2 x + 4 x)\,dx d) 2x 1 + x x \,dx e) dx 2 x + 1 f) dx x g) 1 - x x \,dx h) 3 x x \,dx
Xem →
Câu 44:Tính các nguyên hàm sau: a) e x \,dx b) x\,dx x c) x \,dx d) x \,dx e) x. x \,dx f) [3] x \,dx g) ( x) x \,dx h) ( x)\,dx i) ( x)\,dx
Xem →
Câu 45:Tính các nguyên hàm sau: a) e x . x\,dx b) e x (1+ x+ 2 x)\,dx c) e x . 2x\,dx d) ( x) 2 x \,dx e) (1+x) x 2 \,dx f) x 2 x \,dx g) x (x+ x 2
Xem →
Câu 46:Cho hàm số y=f(x) thỏa mãn f(x) 0 và có đạo hàm f'(x) liên tục trên khoảng (0;+ ) thỏa mãn f'(x)=(2x+1)f 2(x),\ x>0 và f(1)=- 1 2 . Tính giá
Xem →
Câu 47:Trong mặt phẳng (P), cho đường thẳng d và một điểm A ngoài d. Một góc xAy di động quanh A, cắt d tại B và C. Trên đường thẳng qua A vuông gó
Xem →
Câu 48:Cho hình chóp tam giác đều S.ABC, có cạnh đáy bằng a và góc hợp bởi mặt bên và đáy bằng 60 0. Gọi O là tâm của tam giác ABC. Trong tam giác
Xem →
Câu 49:Cho hình chóp S.ABC. biết rằng có một mặt cầu bán kính R tiếp xúc với các cạnh của hình chóp và tâm I của mặt cầu nằm trên đường cao SH của
Xem →
Câu 50:Cho tứ diện đều ABCD có cạnh là a. a) Xác định tâm và bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện. b) Tính diện tích mặt cầu và thể tích khối cầu đó
Xem →
Câu 51:Cho một hình chóp tứ giác đều có cạnh đáy là a, cạnh bên hợp với mặt đáy một góc 60 0. a) Xác định tâm và bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình c
Xem →
Câu 52:Cho hình chóp S.ABC có SA ⊥ (ABC) và tam giác ABC vuông tại B. Gọi AH, AK lần lượt là các đường cao của các tam giác SAB và SAC. a) Chứng mi
Xem →
Câu 53:Cho hình chóp S.ABCD có ABCD là hình vuông cạnh bằng a, SA = a 7 và SA ⊥ (ABCD). Một mặt phẳng (P) qua A và vuông góc với SC, cắt SB, SC, SD
Xem →
Câu 54:Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật. Tam giác SAB nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Biết rằng AB = a, AD = a
Xem →