Cho hình nón \(\left( N \right)\) có bán kính đáy bằng 3 , chiều cao bằng \(3\sqrt 3 \). Cho mặt cầu \(\left( S \right)\) tiếp xúc với tất cả các đường sinh của hình nón, đồng thời tiếp xúc với mặt đáy của hình nón. Thể tích của khối cầu \(\left( S \right)\) là

Giả sử hình nón \(\left( N \right)\) có đỉnh là \(S\), tâm đáy là \(I\) và \(AB\) là đường kính của đường tròn đáy.

Giả sử mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(O\).

Vì \(\left( S \right)\) tiếp xúc với tất cả các đường sinh và mặt đáy của \(\left( N \right)\) nên bán kính của \(\left( S \right)\) là \(r = d\left( {O;SA} \right) = d\left( {O;AB} \right) = OI\) với \(S,O,I\) thẳng hàng và \(AO\) là tia phân giác của \(\widehat {SAI}\).

Xét  vuông tại \(I:SA = \sqrt {S{I^2} + A{I^2}}  = \sqrt {{{(3\sqrt 3 )}^2} + {3^2}}  = 6\).

\({\rm{tan}}SAI = \frac = \frac{{3\sqrt 3 }}{3} = \sqrt 3  \Rightarrow \widehat {SAI} = {60^ \circ } \Rightarrow \widehat {OAI} = {30^ \circ }\).

Xét  vuông tại \(I:OI = AI.{\rm{tan}}\widehat {OAI} = 3.{\rm{tan}}{30^ \circ } = \sqrt 3 \).

Thể tích của khối cầu \(\left( S \right)\) là \(V = \frac{4}{3}\pi {r^3} = \frac{4}{3}\pi .{(\sqrt 3 )^3} = 4\sqrt 3 \pi \).

Chọn D