将半径都为1的4个钢球完全装入形状为正四面体的容器里,这个正四面体的高的最小值为(  ) A.3+263 B.2+263 C.4+263 D.43+263

问题描述:

将半径都为1的4个钢球完全装入形状为正四面体的容器里,这个正四面体的高的最小值为(  )
A.

3
+2
6
3

B. 2+
2
6
3

C. 4+
2
6
3

D.
4
3
+2
6
3

由题意知,底面放三个钢球,上再落一个钢球时体积最小.
于是把钢球的球心连接,则又可得到一个棱长为2的小正四面体,则不难求出这个小正四面体的高为

2
6
3

且由正四面体的性质可知:正四面体的中心到底面的距离是高的
1
4
,且小正四面体的中心和正四面体容器的中心应该是重合的,
∴小正四面体的中心到底面的距离是 
2
6
3
×
1
4
=
6
6
,正四面体的中心到底面的距离是
6
6
+1 (1即小钢球的半径),
所以可知正四棱锥的高的最小值为  (
6
6
+1)×4=4+
2
6
3

故选 C.