Trả lời câu 7 trang 49 – SGK môn Hình học lớp 12

Cho hình hộp chữ nhật \(ABCD.A'B'C'D'\)\(AA' = a, AB = b, AD = c\).
a) Hãy xác định tâm và bán kính của mặt cầu đi qua 8 đỉnh của hình hộp đó.
b) Tính bán kính của đường tròn là giao tuyến của mặt phẳng \((ABCD)\) với mặt cầu trên.
Lời giải:

a) Gọi I là giao điểm của BD' và AC'

Do bốn đường chéo AC', CA', BD' và DB' của hình hộp chữ nhật bằng nhau nên I cách đều 8 đỉnh của hình hộp chữ nhật.

Vậy I là tâm mặt cầu đi qua 8 đỉnh của hình hộp và bán kính mặt cầu \(r=\dfrac{AC'}{2}\).

Ta có 

\(\begin{align} AC'&=\sqrt{AC^2+CC'^2} \\&=\sqrt{AD^2+DC^2+CC'^2}\\&=\sqrt{a^2+b^2+c^2}\end{align}\)

\(\Rightarrow r=\dfrac{\sqrt{a^2+b^2+c^2}}{2}\)

b) Mặt phẳng (ABCD) cắt mặt cầu theo giao tuyến là đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật ABCD

Bán kính đường tròn là

\(R=\dfrac{BD}{2}=\dfrac{\sqrt{AB^2+AD^2}}{2}=\dfrac{\sqrt{b^2+c^2}}{2}\)

Mục lục Chương 2: Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu theo chương Chương 2: Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu - Hình học 12