7881 câu Trắc nghiệm tổng hợp môn Toán 2023 cực hay có đáp án (Phần 80)

Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác vuông cân tại A, AB = AC = a

42/45

Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác vuông cân tại A, AB = AC = a và \[{\rm{AA}}' = a\sqrt 2 \]. Thể tích khối cầu ngoại tiếp hình tứ diện AB’A’C là:

\[\frac{{\pi {a^3}}}{3}\]

\(\pi {a^3}\)

\[\frac{{4\pi {a^3}}}{3}\]

\(4\pi {a^3}\).

Giải thích

Đáp án đúng là: C

Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác vuông cân tại A, AB = AC = a  (ảnh 1)

Khối cầu ngoại tiếp hình tứ diện AB’A’C là khối cầu ngoại tiếp lăng trụ BAC.A’B’C’

Gọi D, E lần lượt là trung điểm của BC và B’C’, O là trung điểm của DE

Suy ra O là tâm khối cầu ngoại tiếp lăng trụ BAC.A’B’C’ (do đáy là ∆ABC vuông cân tại A)

Ta có: \(OD = \frac{{AA'}}{2} = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\)

Vì tam giác ABC vuông tại A nên \(BC = \sqrt {A{B^2} + A{C^2}} = \sqrt {2{a^2}} = a\sqrt 2 \)

Suy ra \(AD = \frac{{BC}}{2} = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\)

Do đó bán kính khối cầu ngoại tiếp lăng trụ ABC.A’B’C’ là

\(R = OA = \sqrt {A{D^2} + O{D^2}} = \sqrt {{a^2}} = a\)

Thể tích khối cầu cần tính là \(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{{4\pi {a^3}}}{3}\)

Vậy ta chọn đáp án C.