题目内容

【题目】已知正多面体共有5种,即正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体.任一个正多面体都有内切球和外接球,若一个半径为1的球既是一个正四面体的内切球,又是一个正六面体的外接球,则这两个多面体的顶点之间的最短距离为(

A.1B.1C.21D.2

【答案】D

【解析】

首先明确正四面体、正方体和球之间的关系,利用几何体的特征,以及点与球面上点之间距离的最值条件,求得结果.

固定正四面体不动,则其内切球也随之固定,

考虑顶点与正六面体(即正方体)的顶点的距离,

当正方体的顶点在球面上移动时,

顶点到球面上点的距离最小值就是顶点与正方体顶点距离的最小值,

即当球心和顶点A以及正方体的顶点共线且A和正方体的顶点落在球心同侧时取得最小值,

由正四面体的内切球半径为1,根据正四面体的特征,可知球心到顶点的距离为3

所以顶点到球面上点的距离最小值为

故选:D.

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