首页 > 留学知识库

问题: 球与正面体问题

将半径都为1的4个钢球完全装入形状为正四面体的容器里,求这个正四面体的高的最小值是多少?

解答:

依题意,四个球应两两相切,并且与大正四面体相切
所以如图:

里面的小四面体的顶点为四个球的球心,所以ABCD的棱长为2

设A1在平面BCD与平面 B1C1D1 的投影分别为O2 与 O1

所以易知小正四面体的高AO2=(8/3)^0.5

而大四面体与小四面体的相似比=OO2:OO1=(OO2):(OO2+1)
(因为底下三球与B1C1D1相切)

又可算出小正四面体中OO2=(27/2)^0.5

所以大正四面体的高H=AO2/( OO2 :(OO2+2))=(8/3)^0.5+4/9



不知是否正确,请大家指教!