已知一个边长为a的正方形内部可以放置五个半径为1的圆(圆可以与正方形的边相切),使得任意两个圆至多只有一个公共点,求a的最小值.
网友回答
解:如图所示,当正方形内的五个圆按图中的方式放置时,
正方形的边长a=2+2,它表明当正方形的边长为 2+2时,
放置正方形内部的五个半径为1的圆可以满足任意两个圆至多只有一个公共点.(6分)
另一方面,在边长为a 的正方形ABCD中不重叠地放置五个半径为1 的圆O1、O2、O3、O4、O5,
则O1、O2、O3、O4、O5一定都落在与ABCD各边距离都为1的且在ABCD内部的正方形EFHG的边界或内部,(10分)
将正方形EFHG分割成四个全等的正方形区域1、2、3、4,
则O1、O2、O3、O4、O5中必有两点落在同一区域中,(16分)
由于每两点间的距离不小于2,
则小正方形区域对角线长,
即a,
所以,a的最小值是2+2.(20分)
解析分析:根据半径为a的正方形内部放置了五个半径为1的圆,可以求得正方形的对角线的长,据此可以求得a的最小值.
点评:本题考查了相切两圆的性质,解决本题的关键是正确地作出图形.