兩球O1和O2在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD-A1B1C1D1的內(nèi)部,且互相外切,若球O1與過點(diǎn)A的正方體的三個(gè)面相切,球O2與過點(diǎn)C1的正方體的三個(gè)面相切,則球O1和O2的表面積之和的最小值為( 。
A、(6-3
3
B、(8-4
3
C、(6+3
3
D、(8+4
3
分析:設(shè)出球O1與球O2的半徑,求出面積之和,利用相切關(guān)系得到半徑與正方體的對(duì)角線的關(guān)系,通過基本不等式,從而得出面積的最小值.
解答:解:設(shè)球O1與球O2的半徑分別為r1,r2,∴r1+r2+
3
(r1+r2)=
3
.r1+r2=
3
1+
3
=
3-
3
2
,
r1+r2≥2
r1r2
,球O1與球O2的面積之和為:
S=4π(r12+r22)=4π(r1+r22-8πr1r2
12π
(
3
+1)
2
-2π 
3
(
3
+1)
2

=(6-3
3
,當(dāng)且僅當(dāng)r1=r2時(shí)取等號(hào)
其面積最小值為(6-3
3

故選A.
點(diǎn)評(píng):本題是中檔題,考查球與正方體相切關(guān)系的應(yīng)用,考查基本不等式求解最值問題,考查計(jì)算能力,空間想象能力.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:單選題

兩球O1和O2在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD-A1B1C1D1的內(nèi)部,且互相外切,若球O1與過點(diǎn)A的正方體的三個(gè)面相切,球O2與過點(diǎn)C1的正方體的三個(gè)面相切,則球O1和O2的表面積之和的最小值為


  1. A.
    數(shù)學(xué)公式
  2. B.
    數(shù)學(xué)公式
  3. C.
    數(shù)學(xué)公式
  4. D.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:2011年河北省石家莊市高考數(shù)學(xué)二模試卷(理科)(解析版) 題型:選擇題

兩球O1和O2在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD-A1B1C1D1的內(nèi)部,且互相外切,若球O1與過點(diǎn)A的正方體的三個(gè)面相切,球O2與過點(diǎn)C1的正方體的三個(gè)面相切,則球O1和O2的表面積之和的最小值為( )
A.
B.
C.
D.

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