Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 19 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
19
Dung lượng
897,29 KB
Nội dung
ĐỀ THI ONLINE – BÀI TOÁN VỀ MẶT CẦU NGOẠI TIẾP – CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu Cho hình chóp S.ABC có đáy tam giác cạnh a 3cm,SA ABC SA 2a Thể tích khối cầu ngoại tiếp hình chóp bằng: A 32 3cm B 16 3cm 8a 3 C cm 3 4a 3 D cm Câu Cho hình chóp S.ABC có tam giác ABC vuông A, cạnh BC 3m,SA 3m SA ABC Thể tích khối cầu ngoại tiếp hình chóp bằng: A 18 m3 B 36 m3 C 16 m3 D 12 m3 Câu Cho hình chóp S.ABCD có tất cạnh a Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp nói bằng: A R a B R a 2 C R a D a Câu Cho hình chóp S.ABCD có ABCD hình thang cân, đáy lớn AD 2a, AB BC CD a Cạnh bên R bao SA 2a vng góc với đáy Gọi R bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABCD Tỉ số SA nhiêu? A 2 B a C D Câu Cho tứ diện OABC có OA, OB, OC đơi vng góc với OA a, OB 2a, OC 3a Diện tích mặt cầu ngoại tiếp tứ diện bằng: A S 14 a B 8 a C S 12 a D S 10 a Câu Cho hính chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vuông A, SA ABC ,SA a, AB b, AC c Bán kính mặt cầu ngoại tiếp chóp S.ABC là: A R a b c B R a b c C R a b c2 D R a b2 c2 Câu Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình chữ nhật, SA vng góc với mặt đáy Bán kính R mặt cầu ngoại tiếp hình chóp SABCD bằng: A R AC B R SB C R SC D R SA Câu Trong mệnh đề sau đây, mênh đề sai? Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! A Bất kì hình tứ diện có mặt cầu ngoại tiếp B Bất kì hình hộp chữ nhật có mặt cầu ngoại tiếp C Bất kì hình hộp có mặt cầu ngoại tiếp D Bất kì hình chóp có mặt cầu ngoại tiếp Câu Khối cầu ngoại tiếp hình lập phương cạnh 2a tích bằng: A 3 a cm B 3 a cm3 C 3 a cm D 3 a cm Câu 10 Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vuông cân B AB a Cạnh bên SA a , hình chiếu điểm S lên mặt đáy trùng với trung điểm cạnh huyền AC Bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABC là: A a 2 B a C a D Câu 11 Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có cạnh đáy a cạnh bên khối chóp R bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp Tỉ số A 12 B 24 C a a 21 Gọi h chiều cao R bằng: h D Câu 12 Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có cạnh đáy a, cạnh bên hợp với đáy góc 600 Thể tích khối cầu ngoại tiếp chóp S.ABCD là: A 4 a 3 B 2 a C 8 a D 8 a 27 Câu 13 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng tâm O, BD a Hình chiếu vng góc H đỉnh S mặt phẳng đáy (ABCD) trung điểm OD Đường thẳng SD tạo với đáy góc 600 Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S ABCD là: A a B a C a D a Câu 14 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a Mặt bên SAB tam giác vuông S nằm mặt phẳng vng góc với đáy Thể tích khối cầu ngoại tiếp hình chóp là: A 2 a 3 B 11 11 a 163 C a3 D a3 Câu 15 Cho hình chóp S.ABC có SB vng góc với đáy, góc SA đáy 600 Biết tam giác ABC tam giác vng cân A Biết bán kính mặt cầu ngoại tiếp chóp S.ABC a 15 Thể tích khối chóp cho là: Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! A 2a 3 B 5a C 3a D 3a 1200 Cạnh bên SA a vuông góc Câu 16 Cho chóp S.ABCD có đáy ABCD hình thoi cạnh a, BAD với đáy (ABCD) Bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ACD là: A a 39 B 2a C a 13 D a 39 300 Câu 17 Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy ABC tam giác vng B, AC a 3, ACB Góc đường thẳng AB’ mặt phẳng (A’B’C’) 600 Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện A’ABC là: A 3a B a 21 C a 21 D a 21 Câu 18 Cho hình lăng trụ đứng ABCA’B’C’ có đáy tam giác cạnh a Mặt phẳng (AB’C’) tạo với đáy góc 600 điểm G trọng tâm tam giác ABC Bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp G.A’B’C’ bằng: A 85a 108 B 3a C 3a D 31a 36 Câu 19 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình chữ nhật với AB 2a, AD a Cạnh bên SA vng góc với đáy góc SC với đáy 450 Gọi N trung điểm SA, h chiều cao khối chóp S.ABCD R bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp N ABC Biểu thức liên hệ R h là: A 4R 5h B 5R 4h C R 5 h Câu 20 Cho hình lăng trụ ABC.A'B'C' có cạnh đáy a, cạnh bên AA ' D R 5 h 2a Thể tích khối cầu ngoại tiếp tứ diện ACB'C' bằng: A 32 a 81 B 4 a 27 C 4 a D 16 a 27 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT THỰC HIỆN BỞI BAN CHUYÊN MÔN TUYENSINH247.COM 1A 2B 3B 4A 5A 6D 7C 8C 9D 10B 11D 12D 13C 14A 15D 16A 17B 18D 19A 20A Câu Hướng dẫn giải chi tiết Gọi O tâm tam giác ABC Qua O kẻ đường thẳng d / /SA Vì SA ABC d ABC Gọi M, N trung điểm BC SA Qua N kẻ đường thẳng song song với AM cắt đường thẳng d I I d IA IB IC Vì SA ABC SA AM IN SA IN trung trực SA IS IA IS IA IB IC I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp chóp S.ABC Dễ thấy AOIN hình chữ nhật IO AN SA a Tam giác ABC cạnh a nên AM a a AO AM 3 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! a 2a 2.3 Xét tam giác vuông AIO có: IA IO AO a cm R 3 2 4 Vậy thể tích khối cầu ngoại tiếp chóp là: V R 3 32 cm3 Chọn A Câu Hướng dẫn giải chi tiết Gọi O trung điểm BC Vì tam giác ABC vng A nên O tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC Qua O kẻ đường thẳng d / /SA d ABC SA ABC Gọi E trung điểm SA Qua E kẻ IE / /OA I d SA ABC SA OA IE SA trung điểm SA IE trung trực SA IS IA I d IA IB IC IA IB IC IS I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp S.ABC 3 Dễ thấy AOIE hình chữ nhật IO AE SA m 2 Xét tam giác vng cân ABC có: AO BC m (Định lí đường trung tuyến ứng với cạnh huyền 2 tam giác vuông) 3 2 Xét tam giác vuông IAO có: IA IO OA R 2 2 4 Vậy thể tích khối cầu ngoại tiếp chóp là: V R 27 36 m3 3 Chọn B Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Câu Hướng dẫn giải chi tiết Gọi O tâm hình vng ABCD SO ABCD Gọi E trung điểm SB Trong (SBD) kẻ IE SB I SO IE trung trực SB IS=IB I SO IA IB IC ID IA IB IC ID IS I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp S.ABCD Vì ABCD hình vng cạnh a nên BD a OB a BD 2 a2 a SO ABCD SO OB SOB vuông O SO SB OB a 2 2 a a SI SE SB.SE a SI R Ta có: SIE ∽ SBO g.g SB SO SO a 2 Chọn B Câu Hướng dẫn giải chi tiết Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Gọi O I trung điểm AD SD Dế thấy ABCO BCDO hình bình hành OB CD a AB OC OA OD OA OB OC OD O tâm đường tròn ngoại tiếp hình thang cân ABCD Ta có: OI đường trung bình tam giác SAD OI / /SA OI ABCD SA ABCD OI trục (ABCD) IA IB IC ID Lại có I trung điểm SD IS ID IS IA IB IC ID I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp S.ABCD Xét tam giác vng SAD có: SD SA AD2 4a 4a 2a R a 2 R SD a SA 2a Chọn A Câu Hướng dẫn giải chi tiết Gọi D trung điểm BC Vì OB OC OBC vng O D tâm đường trịn ngoại tiếp tam giác OBC Ta có: OA OB OA OBC OA OC Qua D kẻ đường thẳng d / /OA d OBC Gọi E trung điểm OA Kẻ IE / /OD I d OA OBC OA OD IE OA trung điểm OA IE trung trực OA IO IA I d IO IB IC IO IA IB IC I tâm khối cầu ngoại tiếp tứ diện OABC Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! a Dễ thấy ODIE hình chữ nhật ID OE OA 2 Xét tam giác vng OBC có: BC OB2 OC2 4a 9a a 13 OD a 13 (Định lí đường BC 2 trung tuyến ứng với cạnh huyền tam giác vuông) ID OBC ID OD IOD vuông D IO2 ID2 OD2 Diện tích mặt cầu ngoại tiếp tứ diện bằng: S 4 R 4 a 13a 7a R2 4 7a 14 a 2 Chọn A Câu Hướng dẫn giải chi tiết Gọi O trung điểm BC Vì ABC vng O O tâm đường trịn ngoại tiếp tam giác ABC Qua O kẻ đường thẳng d / / SA d ABC Gọi E trung điểm SA Kẻ IE / / AO I d SA ABC SA AO IE SA trung điểm SA IE trung trực SA IS IA I d IA IB IC IS IA IB IC I tâm khối cầu ngoại tiếp tứ diện S.ABC a Dễ thấy AOIE hình chữ nhật IO AE SA 2 b2 c2 Xét tam giác vuông ABC có: BC AB AC b c OA BC (Định lí đường trung 2 tuyến ứng với cạnh huyền tam giác vuông) 2 2 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! IO ABC IO AD IOA vuông O IA IO AO a b2 c2 a b2 c2 a b2 c2 R 4 Chọn D Câu Hướng dẫn giải chi tiết Gọi O tâm hình chữ nhật ABCD Trong (SAC) kẻ IO / /SA I SC IO ABCD IA IB IC ID Ta có: O trung điểm AC, IO / /SA IO đường trung bình tam giác SAC IS=IC IS IA IB IC ID I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp S.ABCD R IS SC Chọn C Câu Hướng dẫn giải chi tiết B hình hộp chữ nhật có mặt cầu ngoại tiếp có tâm trùng với tâm hình hộp chữ nhật A D vìdựa vào cách xác định tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp ta ln xác định đượcmặt cầu ngoại tiếp hình chóp nói chung Chọn C Câu Hướng dẫn giải chi tiết Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Gọi O AC' A'C O tâm hình lập phương Xét hình vng A’B’C’D’ cạnh 2a có: A'C' 2a AA' A 'B'C 'D' AA' A'C' AA 'C ' vuông A’ AC ' AA '2 A 'C '2 4a 8a 2a OA 2a AC ' a 3R 2 4 Vậy thể tích khối cầu là: V R a 3 3 a Chọn D Câu 10 Hướng dẫn giải chi tiết Gọi H trung điểm AC SH ABC Vì tam giác ABC vng B nên H tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC Gọi D trung điểm SA Trong (SAC) kẻ DI SA I SH DI trung trực SA IS IA Vì I SH IA IB IC I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp S.ABC 10 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Xét tam giác ABC vuông cân B AC AB a AH Dễ thấy SID ∽ SAH g.g a2 a a SH SA AH 2a AC 2 2 SI SD SA.SD SI SA SH SH a 2 a R a a Chọn B Câu 11 Hướng dẫn giải chi tiết Gọi O tâm hình vng ABCD SO ABCD Gọi E trung điểm SB Trong (SBD) kẻ IE SB I SO IE trung trực SB IS=IB I SO IA IB IC ID IA IB IC ID IS I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp S.ABCD Vì ABCD hình vng cạnh a nên BD a OB a BD 2 SO ABCD SO OB SOB vuông O SO SB2 OB2 SI SE SB.SE SI Ta có: SIE ∽ SBO g.g SB SO SO 21a a a h 36 a 21 a 21 7a 7a R 12 R 12 12 h a a 6 Chọn D Câu 12 Hướng dẫn giải chi tiết 11 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Gọi O tâm hình vng ABCD SO ABCD 600 OB hình chiếu vng góc SB (ABCD) SB; ABCD SB;OB SBO Gọi E trung điểm SB Trong (SBD) kẻ IE SB I SO IE trung trực SB IS=IB I SO IA IB IC ID IA IB IC ID IS I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp S.ABCD Vì ABCD hình vng cạnh a nên BD a OB a BD 2 SO ABCD SO OB SOB vuông O SO OB.tan 60 a a 3 2 a OB SB a cos60 SI SE SB.SE Ta có: SIE ∽ SBO g.g SI SB SO SO a 2 a R a a 4 a 8 a Vậy thể tích khối cầu ngoại tiếp hình chóp V R 3 27 Chọn D Câu 13 Hướng dẫn giải chi tiết 12 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! SH ABCD HD hình chiếu vng góc SD (ABCD) 600 HSD 300 1 SD; ABCD SD;HD SDH a a a 3a SH HD.tan 60 3 BD a HD BD ; BH BD 4 4 4 3a BH HSB 600 Xét tam giác vng SHB có: tan HSB SH a 900 SBD vuông S Từ (1) (2) suy BSD SO đường trung tuyến ứng với cạnh BD OS=OB=OD (Định lí đường trung tuyến ứng với cạnh huyền tam giác vuông) Mà OA OB OC OD OS OA OB OC OD O tâm khối cầu ngoại tiếp chóp a S.ABCD R OB BD 2 Chọn C Câu 14 Hướng dẫn giải chi tiết Gọi M trung điểm AB Vì tam giác SAB vng S nên M tâm đường trịn ngoại tiếp tam giác SAB 13 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Gọi O AC BD MO đường trung bình tam giác ABC MO / /BC MO AB Ta có: SAB ABCD SAB ABCD AB MO SAB MO trục mặt phẳng (SAB) ABCD MO AB OS OA OB Lại có: OA OB OC OD OS OA OB OC OD O tâm khối cầu ngoại tiếp chóp 1 a S.ABCD R OA AC a 2 4 a 2 a Vậy thể tích khối cầu là: V R 3 Chọn A Câu 15 Hướng dẫn giải chi tiết Gọi O, I trung điểm BC SC OI đường trung bình tam giác SBC OI / /SB Mà SB ABC OI ABC Lại có tam giác ABC vng A nên O tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC OI trục (ABC) IA IB IC Mà IC IS IS IA IB IC I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp S.ABC R IS a 15 SC 2IS a 15 Vì SB ABC BA hình chiếu vng góc SA lên (ABC) 14 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! 600 SA; ABC SA;BA SAB Đặt AB AC x SB AB.tan 60 x Tam giác ABC vuông cân A BC AB x Xét tam giác vng SBC có: SC2 SB2 BC2 15a 2x 3x 15a 5x x 3a x a 3a 1 3a 3a SABC AB2 ; SB 3a VS.ABC SB.SABC 3a 2 3 2 Chọn D Câu 16 Hướng dẫn giải chi tiết 1800 1200 600 (bù với BAD ), lại có AD CD ACD cạnh a Ta có: ADC Gọi E tâm tam giác ACD, M, N trung điểm CD SA Trong (SAM) qua E kẻ đường thẳng d / / SA d ABCD Qua N kẻ IN / /AE I d IN trung trực SA IS IA Lại có I d IA IC ID IS IA IC ID Suy I tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp S.ACD a Dễ thấy AEIN hình chữ nhật IE AN SA 2 Tam giác ACD cạnh a AM a 2a a AE AM 3 15 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! 3a a a 39 R Xét tam giác vng AIE có: IA IE AE 2 Chọn A Câu 17 Hướng dẫn giải chi tiết Gọi O, I trung điểm AC A’C Vì tam giác ABC vuông B nên O tâm đường trịn ngoại tiếp tam giác ABC Ta có: IO đường trung bình tam giác AA’C IO / /AA ' IO ABC IO trục mặt phẳng (ABC) IA IB IC IA' I tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp A’.ABC Ta có: AA ' A 'B'C A 'B' hình chiếu vng góc AB’ 600 (A’B’C’) AB'; A'B'C' AB';A'B' AB'A' Xét tam giác vng A’B’C’ có: a A 'B' A'C'.sin A 'C 'B' a 3.sin 30 3a B'C ' A 'C '.c os30=a 3.cos 30 a 2 AA ' A 'B'C ' AA ' A 'B' AA 'B' vuông A’ AA ' A 'B'.tan 60 Xét tam giác vng AA’C có: A 'C AA '2 AC2 R IA ' a 3a 3 2 9a a 21 3a a 21 A 'C Chọn B Câu 18 16 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Hướng dẫn giải chi tiết Gọi G’ trọng tâm tam giác A’B’C’ GG '/ /AA ' GG' A 'B'C ' GG ' trục mặt phẳng (A’B’C’) Gọi M, N, E trung điểm BC, B’C’, GA’ Trong (GA’N) kẻ IE GA ' I GG ' IE trung trực GA’ IG IA ' I GG ' IA' IB' IC' IG IA' IB' IC' I tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp G.A’BC’ Vì tam giác A’B’C’ A ' N B'C' Lại có: AA ' B'C ' B'C ' AA 'N B'C' AN AB'C ' A 'B'C ' B'C ' AB'C ' AN B'C ' AB'C ' ; A 'B'C ' AN; A ' N ANA' 60 A 'B'C ' A ' N B'C ' Ta có: a 3a AA ' A'N.tan 60 GG ' 2 a a 93 A 'G ' A ' N AG A 'G A 'G '2 GG '2 3 A'N a 93 a 93 IG EG A 'G.EG 12 31a R GEI ∽ GG 'A ' g.g IG 3a A 'G GG ' GG ' 36 Chọn D Câu 19 17 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Hướng dẫn giải chi tiết Gọi O I trung điểm AC NC ta có OI đường trung bình tam giác ANC OI / / AN OI / /SA OI ABC Mà O tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC OI trục (ABC) IA IB IC Mà I trung điểm NC nên IN IC IN IA IB IC I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp N.ABC 450 SA ABCD AC hình chiếu vng góc SC lên (ABCD) SC; ABCD SC;AC SCA SAC vuông cân A h SA AC a Xét tam giác vuông ABC có: AC AB2 BC2 4a a a h SA a AN SA 2 AN ABCD AN AC ANC vuông A 5a 5a 5a 5a R NC AC2 AN 5a R IN NC 4R 5h 2 h a Chọn A Câu 20 Hướng dẫn giải chi tiết 18 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Gọi M, N trung điểm BC B’C’ Vì tam giác ABC nên AM BC Ta có: AM BC AM BCC'B' AM BB' BB' ABC Gọi E BC' B'C Trong (AMNA’) kẻ EF / /AM F AA ' EF BCC 'B' Gọi O O’ tâm tam giác ABC A’B’C’ Gọi P, Q trung điểm AB A’B’ ta có: AB CP AB CC'QP trung điểm AB CC 'QP mặt phẳng trung trực AB CC' CC' ABC AB Trong (AMNA’) có: EF OO'=I I EF IB IC IC' IB' IB IC IC' IB' IA I OO ' CC'QP IA IB I tâm khối cầu ngoại tiếp chóp A.BCC’B’ Ta có: OO '/ AA ' OO' ABC OO ' OA IOA vuông O a Dễ thấy AOIF hình chữ nhât IO AF AA ' Tam giác ABC cạnh a AM a a AO AM 3 Xét tam giác vng IAO có: IA IO2 AO2 a a 2a R 3 4 2a 32 a Vậy thể tích khối cầu ngoại tiếp chóp A.BCC’B’ là: V R 3 81 Chọn A 19 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất!