理论教育 正方形的特性:周长相等面积最大

正方形的特性:周长相等面积最大

时间:2023-11-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:综上可知,在周长相等的所有矩形中,面积最大的是正方形。假设上面的结论是错误的,也就是说,在面积相等的情况下,正方形的周长并不是最短的。上文中,若巴霍姆知道正方形的这两个特性,他完全可以根据自己的体力,让自己获得最大的土地面积。反之,若巴霍姆只想得到一块很小的土地,比方说36平方俄里,那么他只需花费一点体力,走出一个边长为6俄里的正方形就行了。

正方形的特性:周长相等面积最大

在所有周长相等的矩形中,面积最大的是正方形,这是正方形的一个特性。可是,很多人对这个特性还一无所知,因此有必要进行一次严格的证明。

我们将矩形的周长记为P,若这个矩形是正方形,它的边长就是。现在,我们就来证明,若将其中的一个边长减小b值,同时在另一边加上b值,虽然它的周长还是P,面积却小于正方形。这意味着,证明正方形(边长为)的面积比矩形,即

不等式的右边:

也就是说,上式可以转化成下面的式子:

0>-b2或b2>0

显然,该不等式成立,原因是任何数的平方都大于0。因此,前面的那个不等式当然也是正确的。

综上可知,在周长相等的所有矩形中,面积最大的是正方形。除此之外,我们还可以肯定地说:在所有面积相等的矩形中,周长最短的是正方形。接下来,我们也可以证明一下。

假设上面的结论是错误的,也就是说,在面积相等的情况下,正方形的周长并不是最短的。

假设矩形A的面积和正方形B相等,周长却比正方形B短。(www.daowen.com)

倘若矩形A的周长与正方形C的周长相等,则这个正方形C的面积大于矩形B的面积。

正方形C的面积比矩形B的面积大。

正方形C的周长比正方形B的周长小,面积却比正方形B的面积大。

这显然是不成立的。

因此前面的假设是错误的,想要矩形A和正方形B的面积相等,周长却比较小,根本就是不可能的事。我们可以得出一个结论:在所有面积相等的矩形中,周长最小的是正方形。

上文中,若巴霍姆知道正方形的这两个特性,他完全可以根据自己的体力,让自己获得最大的土地面积。在白天轻松走出36俄里,即走出一个边长为9俄里的正方形,就能得到81平方俄里的土地,这比用性命换来的土地还要多出3平方俄里。

反之,若巴霍姆只想得到一块很小的土地,比方说36平方俄里,那么他只需花费一点体力,走出一个边长为6俄里的正方形就行了。

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