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一個半徑為1的小球在一個內(nèi)壁棱長為的正四面體容器內(nèi)可向各個方向自由運動,則該小球永遠不可能接觸到的容器內(nèi)壁的面積是.


解析:

如答12圖1,考慮小球擠在一個角時的情況,記小球半徑為,作平面//平面,與小球相切于點,則小球球心為正四面體的中心,,垂足的中心.

         

,

,從而

記此時小球與面的切點為,連接,則

考慮小球與正四面體的一個面(不妨取為)相切時的情況,易知小球在面上最靠近邊的切點的軌跡仍為正三角形,記為,如答12圖2.記正四面體

的棱長為,過

,有,故小三角形的邊長

小球與面不能接觸到的部分的面積為(如答12圖2中陰影部分)

.         

,,所以

由對稱性,且正四面體共4個面,所以小球不能接觸到的容器內(nèi)壁的面積共為.  

練習冊系列答案
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2010•舟山模擬)一個半徑為1的小球在一個棱長為4
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的正四面體容器內(nèi)可向各個方向自由運動,則該小球永遠不可能接觸到的容器內(nèi)壁的面積是
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2012•宜賓一模)有一個半徑為1的小球在一個內(nèi)壁棱長均為4
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的直三棱柱封閉容器內(nèi)可以向各個方向自由運動,則該小球不可能接觸到的容器內(nèi)壁的面積是
72+18
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一個半徑為1的小球在一個棱長為的正四面體容器內(nèi)可向各個方向自由運動,則該小球永遠不可能接觸到的容器內(nèi)壁的面積是         .

 

 

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科目:高中數(shù)學 來源:舟山模擬 題型:填空題

一個半徑為1的小球在一個棱長為4
6
的正四面體容器內(nèi)可向各個方向自由運動,則該小球永遠不可能接觸到的容器內(nèi)壁的面積是______.

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