Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông tại A, \(AB=a\sqrt{3},AC=a,SA=SB=SC\), khoảng cách giữa AB và SC bằng \(\frac{2a\sqrt{2}}{3}\). Tính theo a. a) Thể tích của khối chóp S.ABC; b) Bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABC.
a) Gọi H là trung điểm của \(BC \Rightarrow SH \perp (ABC).\) Dựng hình chữ nhật \(ACDC \Rightarrow d(AB;SC) = d(B;(SCD))= 2d(H; (SCD))\). Gọi E là trung điểm của \(CD \Rightarrow CD \perp (SHE)\). Gọi F là hình chiếu của H lên \(SE \Rightarrow HF \perp (SCD)\) \(\Rightarrow d(H;(SCD)) = HF \Rightarrow HF =\frac{a\sqrt{2}}{3}\) Trong \(\Delta HSE\) có \(SH = a\sqrt{2}\) \(V_{S.ABC}=\frac{1}{3}SH.S_{ABC}=\frac{a^3\sqrt{6}}{6}\) b) Ta có SH là trục của \(\Delta\)ABC. Gọi I là trung điểm của SC, trong (SHC) dựng trung trực của SC cắt SH tại K \(\Rightarrow\) K là tâm mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABC. Ta có \(\Delta HSC\sim \Delta ISK\Rightarrow SK=\frac{SC^2}{2SH}\Rightarrow SK=\frac{3a\sqrt{2}}{4}\) Vậy bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABC bằng \(\frac{3a\sqrt{2}}{4}\)