Câu hỏi: Cho hình cầu tâm O bán kính r. Lấy một điểm A trên mặt cầu và gọi là mặt phẳng đi qua A sao cho góc giữa OA và bằng 300.
a) Tính diện tích của thiết diện tạo bởi và hình cầu.
b) Đường thẳng đi qua A vuông góc với mặt phẳng cắt mặt cầu tại B. Tính độ dài đoạn AB.
a) Tính diện tích của thiết diện tạo bởi
b) Đường thẳng đi qua A vuông góc với mặt phẳng
Phương pháp giải
a) Thiết diện tạo bởi và hình cầu là hình tròn, diện tích .
b) Sử dụng các kiến thức hình học đã biết để tính độ dài AB.
Lời giải chi tiết
A) Gọi H là hình chiếu vuông góc của tâm O trên mặt phẳng .
Theo giả thiết ta có .
Do đó:
Vậy diện tích của thiết diện tạo bởi và hình cầu là: .
b) Mặt phẳng (ABO) qua tâm O của hình cầu nên cắt mặt cầu theo đường tròn lớn qua A và B. Gọi I là trung điểm của đoạn AB ta có . Vì AB // OH nên AIOH là hình chữ nhật.
Do đó .
Vậy .
Chú ý: Có thể nhận xét rằng tam giác OAB cân tại O (OA = OB) và có góc nên OAB là tam giác đều và suy ra AB = OA = OB = r.
a) Thiết diện tạo bởi
b) Sử dụng các kiến thức hình học đã biết để tính độ dài AB.
Lời giải chi tiết
A) Gọi H là hình chiếu vuông góc của tâm O trên mặt phẳng
Theo giả thiết ta có
Do đó:
Vậy diện tích của thiết diện tạo bởi
b) Mặt phẳng (ABO) qua tâm O của hình cầu nên cắt mặt cầu theo đường tròn lớn qua A và B. Gọi I là trung điểm của đoạn AB ta có
Do đó
Vậy
Chú ý: Có thể nhận xét rằng tam giác OAB cân tại O (OA = OB) và có góc