5 Đề thi thử thpt quốc gia môn Toán cực hay có lời giải chi tiết (Đề số 1)

Cho tứ diện ABCD có CD=acăn2,ΔABC là tam giác đều cạnh a, ΔACD vuông tại A. Mặt phẳng

42/50

Cho tứ diện ABCD có CD=a2,ΔABC là tam giác đều cạnh a, ΔACD vuông tại A. Mặt phẳng  (BCD) vuông góc với mặt phẳng  (ABD). Thể tích của khối cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD bằng

4πa33.

πa36.

4πa3.

πa332.

Giải thích

Chọn A

Coi như a =1. Tam giác ACD vuông tại A nên AD=CD2-AC2=1=AB⇒ΔABD cân tại A và tam giác ACD vuông cân tại A. Gọi H, E lần lượt là trung điểm của BD và DC. Ta có AH⊥(BCD) và CD⊥AE. Hơn nữa CD⊥AH⇒CD⊥(AHE)⇒CD⊥HE mà HE song song với BC suy ra BC vuông góc với CD. H là tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác BCD, do đó AH là trục đường tròn này. Trong tam giác AHE dựng đường thẳng qua E vuông góc AE và cắt AH tại điểm I. Do mặt phẳng (AHE) vuông góc với mặt phẳng (ACD) nên d cũng vuông góc với (ACD). Hơn nửa E là tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác ACD suy ra I là tâm của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD.

Ta có AI.AH=AE2⇒AI=AE2AH. Ta có

AE=12 CD=22,HK=12 BC=12⇒AH=12 

Vậy AI=AE2AH=1⇒R=1⇒Vmc=43π