Cho khối chóp S . A B C D có đáy ABCD là hình chữ nhật, A B = a 3 , A D = a , S A vuông góc với mặt đáy và mặt phẳng (SBC) tạo với đáy một góc 60 ° . Tính thể tích V của khối cầu ngoại tiếp khối chóp S . A B C D
A. V = 13 13 6 π a 3
B. V = 5 10 3 π a 3
C. V = 13 13 24 π a 3
D. V = 5 5 6 π a 3
Đáp án A
Ta có:
S A ⊥ A B C D B C ⊥ A B ⇒ B C ⊥ S A B ⇒ S B C ; A B C D ^ = S B A ^ R A B C D = A C 2 a .
Tam giác SAB vuông tại A, có
tan S B A ^ = S A A B ⇒ S A = tan 60 ∘ . a 3 = 3 a .
Bán kính đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật ABCD là
Vậy bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABCD là:
R = R A B C D 2 + S A 2 4 = a 2 + 3 a 2 4 = a 13 2 ⇒ V = 4 3 π R 3 = 13 13 π a 3 6