【将长为L的铁丝分成2断,一段绕成圆,一段绕成正方形,要使两-查字典问答网
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  【将长为L的铁丝分成2断,一段绕成圆,一段绕成正方形,要使两者面积之和最小,该如何分】

  将长为L的铁丝分成2断,一段绕成圆,一段绕成正方形,要使两者面积之和最小,该如何分

1回答
2020-06-10 00:02
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陈传伟

  设分成两段分别为x,L-x.圆的半径为R,正方形的边长为a.

  长为x的铁丝绕成圆,那么2πR=x,解得R=x/2π

  圆的面积=πR²=π(x/2π)²=x²/4π.

  长为L-x的铁丝绕成正方形,那么4a=L-x,解得a=(L-x)/4

  正方形的面积=a²=[(L-x)/4]²=(L-x)²/16

  所以两者面积和=x²/4π+(L-x)²/16=(4+π)/16π×[x-πL/(4+π)]²+(π+3)L²/16(π+4)

  所以当x=πL/(4+π)时,两者面积和取得最小值为(π+3)L²/16(π+4)

  此时绕成圆的铁丝长=x=πL/(4+π)

  绕成正方形的铁丝长=L-x=L-πL/(4+π)

  即将长为L的铁丝分成πL/(4+π)和L-πL/(4+π)分别绕成圆和正方形时,两者面积最小.

2020-06-10 00:07:32

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