Có 4 viên bi hình cầu bán kính bằng 1cm. Người ta đặt 3 viên bi tiếp xúc nhau và cùng tiếp xúc với mặt bàn. Sau đó đai 3 viên bi đó lại và đặt 1 viên bi thứ 4 tiếp xúc vởi cả 3 viên bi trên như hình vẽ bên dưới. Gọi O là điểm thuộc bề mặt của viên bi thứ 4 có khoảng cách đến mặt bàn là lớn nhất. Khoảng cách từ O đến mặt bàn bằng
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTứ diện đều ABCD có cạnh đều bằng 2 (do BC=BM+MC=1+1=2).
Tam giác ACD đều, cạnh bằng 2 => Chiều cao \( AN = 2.\frac{{\sqrt 3 }}{2} = \sqrt 3 \)
Tam giác BCD đều, cạnh bằng 2, I là trọng tâm
\( IN = \frac{1}{3}BN = \frac{1}{3}.\sqrt 3 = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\)
Tam giác AIN vuông tại I, theo Pytago ta có:
\( AI = \sqrt {A{N^2} - I{N^2}} = \sqrt {{{\left( {\sqrt 3 } \right)}^2} - {{\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}} = \sqrt {\frac{8}{3}} = \frac{{\sqrt {24} }}{3} = \frac{{2\sqrt 6 }}{3}\)
Vậy, khoảng cách từ O đến mặt bàn bằng
\( OJ = OA + AI + IJ = 1 + \frac{{2\sqrt 6 }}{3} + 1 = \frac{{6 + 2\sqrt 6 }}{3}\)