如何做一个最大的无盖长方体盒子?
研究问题:寒假时,学校布置给我们一个数学探究作业:用一张A4纸制作一
个最大的无盖长方体盒子。
研究方法:我通过测量,A4纸的长宽分别约是29和21。我发现最简单的是
截取4个角上的4个正方形。那个正方形的边长是做好后长方体的高。我于是得到了以下几个关系式:
设做好后长方体长为a,宽为b,高为c: 则a+2c=29,且b+2c=21, ∴a-b=8,b=21-2c
开学后,老师又用了一节课的时间,让我们来探索:如果给的纸是13cm*19cm,那么制作最大的无盖长方体盒子的最大体积又是多少呢?
设的长为a,宽为b,高为c,
已知b+2c=29,a+2c=21→b=29-2c,a=21-21 S(做好长方体)=abc ∴S=a·b·c=(21-2c)(29-2c)·c
=(609-100c+4c²)·c =609c-100 c²+4c³
也就是说,做好长方体的体积只与C和S有关。
这样,一道几何问题变成了一道代数题:求C为多少时,S最大。 下图是我找到的S与C之间的关系:
研究结论:从图中可知,当高为2.5cm,体积最大为280cm³
拓展:我从中探索到规律:用体积最大时的长除以长和宽的和,商总是稳定在
0.4左右,难道,这是一个规律么?
我于是选择了另外一种长方形纸。它的长宽相等。假定它的边长为20cm:设的长为a,宽为b,高为c,
已知b+2c=29,a+2c=21→b=29-2c,a=21-21 S(做好长方体)=abc ∴S=a·b·c=(20-2c)(20-2c)·c
=(400-80c+4c²)·c =400c-80c²+4c³
由图知,当边长为13cm、高为3.5cm时,体积最大。而这时,得到的是0.65。
当长和宽为相差比较大时,又会是什么情况呢?
我选了长和宽分别是50cm和5cm的长方形, 已知b+2c=50,a+2c=5→b=50-2c,a=5-2c S(做好长方体)=abc ∴S=a·b·c=(50-2c)(5-2c)·c
=(250-110c+4c²)·c =250c-110 c²+4c³
试验体积如下:
得到最大体积的长方体的长为48cm,宽为3cm,高为1cm,这时,得到的约是0.87。(图见下页)
拓展规律:综上,三种情况,用体积最大时的长除以长和宽的和,得到的分
别是0.4、0.65、0.87。
变形一下,如果给你一个长方形纸,做一个最大的长方体盒子,分三种情况:
1、
2、 3、
如果长等于宽,用长的2倍乘以0.65,得到的就是制作好的长方体的长;
如果长和宽接近,把长加上宽再乘以0.4,得到的就是制作好的长方体的长;
如果长和宽相差很多,把长加上宽再乘以0.87,得到的就是制作好的长方体的长。
如何做一个最大的无盖长方体盒子?
研究问题:寒假时,学校布置给我们一个数学探究作业:用一张A4纸制作一
个最大的无盖长方体盒子。
研究方法:我通过测量,A4纸的长宽分别约是29和21。我发现最简单的是
截取4个角上的4个正方形。那个正方形的边长是做好后长方体的高。我于是得到了以下几个关系式:
设做好后长方体长为a,宽为b,高为c: 则a+2c=29,且b+2c=21, ∴a-b=8,b=21-2c
开学后,老师又用了一节课的时间,让我们来探索:如果给的纸是13cm*19cm,那么制作最大的无盖长方体盒子的最大体积又是多少呢?
设的长为a,宽为b,高为c,
已知b+2c=29,a+2c=21→b=29-2c,a=21-21 S(做好长方体)=abc ∴S=a·b·c=(21-2c)(29-2c)·c
=(609-100c+4c²)·c =609c-100 c²+4c³
也就是说,做好长方体的体积只与C和S有关。
这样,一道几何问题变成了一道代数题:求C为多少时,S最大。 下图是我找到的S与C之间的关系:
研究结论:从图中可知,当高为2.5cm,体积最大为280cm³
拓展:我从中探索到规律:用体积最大时的长除以长和宽的和,商总是稳定在
0.4左右,难道,这是一个规律么?
我于是选择了另外一种长方形纸。它的长宽相等。假定它的边长为20cm:设的长为a,宽为b,高为c,
已知b+2c=29,a+2c=21→b=29-2c,a=21-21 S(做好长方体)=abc ∴S=a·b·c=(20-2c)(20-2c)·c
=(400-80c+4c²)·c =400c-80c²+4c³
由图知,当边长为13cm、高为3.5cm时,体积最大。而这时,得到的是0.65。
当长和宽为相差比较大时,又会是什么情况呢?
我选了长和宽分别是50cm和5cm的长方形, 已知b+2c=50,a+2c=5→b=50-2c,a=5-2c S(做好长方体)=abc ∴S=a·b·c=(50-2c)(5-2c)·c
=(250-110c+4c²)·c =250c-110 c²+4c³
试验体积如下:
得到最大体积的长方体的长为48cm,宽为3cm,高为1cm,这时,得到的约是0.87。(图见下页)
拓展规律:综上,三种情况,用体积最大时的长除以长和宽的和,得到的分
别是0.4、0.65、0.87。
变形一下,如果给你一个长方形纸,做一个最大的长方体盒子,分三种情况:
1、
2、 3、
如果长等于宽,用长的2倍乘以0.65,得到的就是制作好的长方体的长;
如果长和宽接近,把长加上宽再乘以0.4,得到的就是制作好的长方体的长;
如果长和宽相差很多,把长加上宽再乘以0.87,得到的就是制作好的长方体的长。