Câu hỏi: Trong không gian , cho mặt cầu có tâm , bán kính và điểm nằm bên trong mặt cầu. Qua dựng 3 dây cung , , của mặt cầu đôi một vuông góc với nhau. Dựng hình hộp chữ nhật có ba cạnh là , , . Gọi là đường chéo của hình hộp chữ nhật đó. Biết rằng luôn chạy trên một mặt cầu cố định. Bán kính của mặt cầu đó bằng.
A. .
B. .
C. .
D. .
A.
B.
C.
D.
CÁCH 1:
Gọi là trọng tâm tam giác , ta có (1)
Lại có (2)
Từ (1) và (2) ta có
Vì nên ta có
Vậy điểm luôn di động trên mặt cầu cố định có tâm , bán kính bằng .
CÁCH 2:
Giả sử ta dựng hình hộp chữ nhật thoả mãn bài toán.
Gọi , lần lượt là hình chiếu vuông góc của trên các mặt phẳng và .
Ta có
Vậy luôn nằm trên mặt cầu tâm , bán kính bằng .
Gọi
Lại có
Từ (1) và (2) ta có
Vì
Vậy điểm
CÁCH 2:
Gọi
Ta có
Vậy
Đáp án D.