Bài 2: Mặt cầu

Đặt \(z=x+yi\)

\(\Rightarrow\sqrt{x^2+\left(y-3\right)^2}+\sqrt{x^2+\left(y+3\right)^2}=10\)

Đây là quỹ tích của 1 elip không chính tắc

Chọn C

Xét phương trình phần đường bao:

\(\left(x+3\right)^2+\left(y+1\right)^2=1\Leftrightarrow\left(y+1\right)^2=1-\left(x+3\right)^2\)

\(\Leftrightarrow y+1=\pm\sqrt{1-\left(x+3\right)^2}\) (với \(-4\le x\le-2\))

\(\Leftrightarrow y=-1\pm\sqrt{1-\left(x+3\right)^2}\)

\(V=\pi\int\limits^{-2}_{-4}\left[\left(-1-\sqrt{1-\left(x+3\right)^2}\right)^2-\left(-1+\sqrt{1-\left(x+3\right)^2}\right)^2\right]dx\)

\(=\pi\int\limits^{-2}_{-4}4\sqrt{1-\left(x+3\right)^2}dx\)

Đặt \(x+3=sint\Rightarrow dx=cost.dt\) ; \(\left\{{}\begin{matrix}x=-4\Rightarrow t=-\dfrac{\pi}{2}\\x=-2\Rightarrow t=\dfrac{\pi}{2}\end{matrix}\right.\)

\(V=\pi\int\limits^{\dfrac{\pi}{2}}_{-\dfrac{\pi}{2}}4cost.cost.dt=2\pi\int\limits^{\dfrac{\pi}{2}}_{-\dfrac{\pi}{2}}\left(1+cos2t\right)=\pi\left(t+\dfrac{1}{2}sin2t\right)|^{\dfrac{\pi}{2}}_{-\dfrac{\pi}{2}}=2\pi^2\)

Có vẻ cả 4 đáp án đều không chính xác

Gọi E là trung điểm BC \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}AE\perp BC\\DE\perp BC\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow BC\perp\left(ADE\right)\)

Trong tam giác cân ADE (cân tại E), kẻ \(DH\perp AE\Rightarrow DH\perp\left(ABC\right)\)

\(\Rightarrow\widehat{DAE}=45^0\Rightarrow\Delta ADE\) vuông cân tại E 

Gọi G và G' lần lượt là trọng tâm ABC và BCD. Trong mp (ADE), qua G kẻ đường thẳng d song song DE, qua G' kẻ d' song song AE. Gọi O là giao điểm d và d' \(\Rightarrow\) O là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện

Ta có: \(AE=DE=\dfrac{a\sqrt{3}}{2}\) ; \(AG=\dfrac{2}{3}AE=\dfrac{a\sqrt{3}}{3}\) ; \(OG=OG'=\dfrac{1}{3}AE=\dfrac{a\sqrt{3}}{6}\)

\(R=OA=\sqrt{AG^2+OG^2}=\dfrac{a\sqrt{15}}{6}\)