Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC.A’B’C’ có AB = a, góc giữa hai mặt phẳng (A’BC) và (ABC) bằng 600. Gọi G là trọng tâm tam giác A’BC. Tính thể tích khối lăng trụ đã cho và tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC theo a.
Gọi H là trung điểm của BC, theo gải thiết ta có:
(A’BC) ∩(ABC) = BC và A’H⊥BC và AH⊥BC
=>g((A’BC),(ABC)) = = 600
a.Tính thể tích khối lăng trụ : Ta có: VABC.A’B’C’ = S∆ABC.AA’ (1)
trong đó : S∆ABC = (2)
AA’ = AH.tan = .tan600 = (3)
Thay (2), (3) vào (1), ta được: VABC.A’B’C’ = . = .3
b.Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC: Ta có:
+Gọi I là hình chiếu vuông góc của G trên (ABC), suy ra I là trọng tâm ∆ABC nên GI là trục đường tròn của ∆ABC.
+Gọi M là trung điểm của GA và trong mặt phẳng (AGH) dựng đường trung trực Mx của GA. Khi đó , Mx cắt GI tại J thì J là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC.
Nhận xét rằng: GM.GA = GJ.GI
⇔ GJ = = = =
Vậy, mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC có bán kính R = .