Cho ba hình cầu có bán kính lần lượt là R1,R2,R3 đôi một tiếp xúc nhau và cùng tiếp xúc với mặt phẳng (P). Các tiếp điểm của ba hình cầu với mặt phẳng (P) lập thành một tam giác có độ dài cạn

28/33

Cho ba hình cầu có bán kính lần lượt là R1,R2,R3 đôi một tiếp xúc nhau và cùng tiếp xúc với mặt phẳng (P). Các tiếp điểm của ba hình cầu với mặt phẳng (P) lập thành một tam giác có độ dài cạnh lần lượt là 2, 3, 4. Tính tổng R1+R2+R3:

\[\frac{{67}}{{12}}\]

\[\frac{{59}}{{12}}\]

\[\frac{{53}}{{12}}\]

\[\frac{{61}}{{12}}\]

Giải thích

Cho ba hình cầu có bán kính lần lượt là R1,R2,R3 đôi một tiếp xúc nhau và cùng tiếp xúc với mặt phẳng (P). Các tiếp điểm của ba hình cầu với mặt phẳng (P) lập thành một tam giác có độ dài cạn (ảnh 1)

Gọi I1,I2,I3 là tâm của các hình cầu, M,N,P là các tiếp điểm của các hình cầu (như hình vẽ), H,K,F là tiếp ba hình cầu với mặt phẳng (P) (như hình vẽ).

Xét mặt phẳng (I1I2KH), có:

\[\begin{array}{*{20}{l}}{HK = \sqrt {{I_1}{I_2}^2 - {{\left( {{I_2}K - {I_1}H} \right)}^2}} \,}\\{\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \sqrt {{{\left( {{R_1} + {R_2}} \right)}^2} - {{\left( {{R_1} - {R_2}} \right)}^2}} }\\{\,\,\,\,\,\,\,\, = \sqrt {4{R_1}{R_2}} = 2 \Rightarrow {R_1}{R_2} = 1}\end{array}\]

Tương tự, \[{R_1}{R_3} = \frac{9}{4},\,{R_2}{R_3} = 4\]

\[ \Rightarrow {R_1}{R_2}{R_3} = \sqrt {1.\frac{9}{4}.4} = 3 \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{R_1} = \frac{3}{4}}\\{{R_2} = \frac{4}{3}}\\{{R_3} = 3}\end{array}} \right.\]

Vậy \[{R_1} + {R_2} + {R_3} = \frac{3}{4} + \frac{4}{3} + 3 = \frac{{61}}{{12}}\]

Đáp án cần chọn là: D