Cho hình nón có chiều cao \(h = \sqrt 2 a\) và bán kính đáy \(r = 2a\). Xét mặt phẳng \(\left( P

Câu hỏi số 410481:

Vận dụng

Cho hình nón có chiều cao \(h = \sqrt 2 a\) và bán kính đáy \(r = 2a\). Xét mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua đỉnh của hình nón và khoảng cách từ tâm của đường tròn đáy đến \(\left( P \right)\) bằng \(a\). Diện tích của thiết diện tạo bởi \(\left( P \right)\) và hình nón đã cho bằng:

A. \(4{a^2}\)

B. \(2{a^2}\)

C. \(4\sqrt 2 {a^2}\)

D. \(2\sqrt 2 {a^2}\)

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:410481

Phương pháp giải

- Xác định khoảng cách từ O đến \(\left( P \right)\).

- Sử dụng định lí Pytago và hệ thức lượng trong tam giác vuông tính chiều cao và đáy của tam giác thiết diện.

Giải chi tiết

Giả sử \(\left( P \right)\) cắt hình nón theo thiết diện là \(\Delta SAB\) cân tại \(S\).

Gọi \(O\) là tâm mặt đáy, \(M\) là trung điểm của \(AB\) ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}AB \bot OM\\AB \bot SO\end{array} \right. \Rightarrow AB \bot \left( {SOM} \right)\).

Trong \(\left( {SOM} \right)\) kẻ \(OH \bot SM\) ta có \(\left\{ \begin{array}{l}OH \bot SM\\OH \bot AB\end{array} \right. \Rightarrow OH \bot \left( {SAB} \right)\) hay \(OH \bot \left( P \right)\) \( \Rightarrow d\left( {O;\left( P \right)} \right) = OH = a\).

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SOM có:

\(\begin{array}{l}\dfrac{1}{{O{H^2}}} = \dfrac{1}{{S{O^2}}} + \dfrac{1}{{O{M^2}}}\\ \Leftrightarrow \dfrac{1}{{{a^2}}} = \dfrac{1}{{2{a^2}}} + \dfrac{1}{{O{M^2}}}\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{O{M^2}}} = \dfrac{1}{{2{a^2}}} \Rightarrow OM = a\sqrt 2 \end{array}\)

Áp dụng định lí Pytago ta có:

\(\begin{array}{l}AM = \sqrt {O{A^2} - O{M^2}} = \sqrt {4{a^2} - 2{a^2}} = a\sqrt 2 \\ \Rightarrow AB = 2AM = 2a\sqrt 2 \\SM = \sqrt {S{O^2} + O{M^2}} = \sqrt {2{a^2} + 2{a^2}} = 2a\end{array}\)

Vậy

\({S_{\Delta SAB}} = \dfrac{1}{2}SM.AB = \dfrac{1}{2}.2a.2a\sqrt 2 = 2\sqrt 2 {a^2}\).

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.