Giải bài 4 trang 50 – SGK môn Hình học lớp 12

Hình chóp S.ABC có một mặt cầu tiếp xúc với các cạnh bên SA, SB, SC. Mặt cầu này còn tiếp xúc với ba cạnh AB, BC, CA tại trung điểm của mỗi cạnh. Chứng minh rằng hình chóp đó là hình chóp tam giác đều.

Lời giải:

Gợi ý:

Nếu hình chóp tiếp xúc với mặt cầu thì mỗi cạnh của hình chóp là những tiếp tuyến của mặt cầu.

 

Gọi M, N, K lần lượt là tiếp điểm của mặt cầu và các cạnh AB, BC, CA.

      H, P, Q lần lượt là tiếp điểm của mặt cầu và các cạnh SB, SC, SA.

Ta có AM = AK (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) nên AB = AC

Tương tự suy ra AB = AC  = BC

Suy ra tam giác ABC đều. (1)

Lại có SP = SQ (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) nên SA = SC

Tương tự ta được SA = SB = SC (2)

Từ (1) và (2) suy ra SABC là hình chóp tam giác đều