Câu hỏi
Cho hình hộp chữ nhật có đáy là hình vuông cạnh bằng 6R, đường cao bằng 3,5R. Hỏi có thể tiếp xúc tối đa bao nhiêu quả cầu có bán kính R vào hẳn trong hình hộp trên.
- A 12
- B 13
- C 14
- D 15
Lời giải chi tiết:
+) Vì cạnh đáy hộp bằng 6R. Đường kính mỗi quả cầu là 2R nên ta có thể xếp được 9 quả cầu tiếp xúc nhau vào đáy hộp để các cầu tiếp xúc thành hộp
+) Xét 4 cầu (S1), (S2), (S3), (S4) có tâm lần lượt là I1, I2, I3, I4. Ta đặt cầu (S5) lên chỗ lóm 4 cầu trên.
+) Chóp I5I1I2I3I4 là chóp đều có tất cả các cạnh bằng 2R.
+) \(H{{I}_{2}}=R\sqrt{2}\)
+) Trong \({{\Delta }_{v}}{{I}_{5}}H{{I}_{2}}\) có: \({{I}_{5}}H=\sqrt{{{I}_{5}}{{I}_{2}}^{2}-{{I}_{2}}{{H}^{2}}}=\sqrt{4{{R}^{2}}-2{{R}^{2}}}=\sqrt{2}R\)
+) Chiều cao cả hệ là:\(h=\sqrt{2}R+2R\approx 3,14R<3,5R\)
+) Vậy có thể đặt 4 cầu vào 4 chỗ lõm và tổng số cầu được đặt vào hình hộp tối đa là 13
Chọn đáp án B