题目内容
(2012•南充三模)如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=a,AD=b,AA1=c,其外接球球心为点O,外接球体积为
π,A、C两点的球面距离为
π,则
+
的最小值为
.
32 |
3 |
4 |
3 |
1 |
a2 |
4 |
b2 |
3 |
4 |
3 |
4 |
分析:利用长方体三边长求出球半径求出球的半径,通过球面距离求出球心角,通过基本不等式,求出表达式的最小值.
解答:解:∵外接球体积为
,∴R=2,
球的直径即为长方体的对角线长,
即2R=
=4,
A、B两点在该球面上的球面距离为
π,
在等腰三角形OAC中,OA=OC=R=2
球心角∠AOC=
,AC=2
,
∴a2+b2=12,
+
=
×(
+
)× (a2+b2)
=
(5+
+
)
≥
(5+2
)
=
=
.当且仅当b=2a时取等号.
故答案为:
.
32π |
3 |
球的直径即为长方体的对角线长,
即2R=
a 2+b 2+c 2 |
A、B两点在该球面上的球面距离为
4 |
3 |
在等腰三角形OAC中,OA=OC=R=2
球心角∠AOC=
2π |
3 |
3 |
∴a2+b2=12,
1 |
a2 |
4 |
b2 |
1 |
12 |
1 |
a2 |
4 |
b2 |
=
1 |
12 |
b2 |
a2 |
4a2 |
b2 |
≥
1 |
12 |
|
=
9 |
12 |
3 |
4 |
故答案为:
3 |
4 |
点评:本题主要考查球的性质、球内接多面体、球面距离及基本不等式,是中档题.
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