Đề thi Đánh giá tư duy tốc chiến Đại học Bách khoa năm 2023-2024 có đáp án (Đề 1)

Trong không gian, cho bốn mặt cầu có bán kính lần lượt là 2, 3, 3, 2 tiếp xúc ngoài với nhau.

45/66

Trong không gian, cho bốn mặt cầu có bán kính lần lượt là 2, 3, 3, 2 tiếp xúc ngoài với nhau. Mặt cầu nhỏ nhất tiếp xúc ngoài với cả bốn mặt cầu nói trên có bán kính bằng

59.

37.

715.

611.

Giải thích

Trong không gian, cho bốn mặt cầu có bán kính lần lượt là 2, 3, 3, 2 tiếp xúc ngoài với nhau. (ảnh 1)

Gọi A, B, C, D là tâm bốn mặt cầu, không mất tính tổng quát ta giả sữ AB=4,AC=BD=AD=BC=5. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB, CD. Dễ dàng tính được MN=23. Gọi I là tâm mặt cầu nhỏ nhất với bán kính r tiếp xúc với bốn mặt cầu trên.

Vì IA=IB,IC=ID nên I nằm trên đoạn MN.

Đặt IN=x, ta có IC=32+x2=3+r,IA=22+(23−x)2=2+r. 

Từ đó suy ra 32+x2−22+(22−x)2=1⇔x=12311. 

Vậy r=32+123112−3=611.

Chọn D