已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,正方体内衣球O1与面ABCD,BCC1B1,ABB1A1均相切,正方体内另一球O2与面ADD1A1,A1B1C1D1,

发布时间:2020-08-01 02:48:21

已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,正方体内衣球O1与面ABCD,BCC1B1,ABB1A1均相切,正方体内另一球O2与面ADD1A1,A1B1C1D1,CDD1C1均相切,且两球外切,那么两球表面积之和的最小值是________.

网友回答

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解析分析:设球O1、O2的半径分别为r1、r2,可得BD1=BO1+O1O2+O2D1=(1+)(r1+r2)=,从而得到r1+r2=.再根据基本不等式,得r12+r22≥(r1+r2)2=,当且仅当r1=r2=时等号成立,由此结合球的表面积公式,即可得到两球表面积之和的最小值.

解答:解:根据题意,得BD1=BO1+O1O2+O2D1=AA1=,设球O1、O2的半径分别为r1、r2,根据正方体的性质和球与平面、球与球相切的性质,得BO1=r1,O1O2=r1+r2,O2D1=r2,∴(+1)(r1+r2)=,得r1+r2==由基本不等式,得2(r12+r22)≥(r1+r2)2=3-,∴r12+r22≥,当且仅当r1=r2=时等号成立因此,两球表面积之和S1+S2=4π(r12+r22)≥()π故
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