当周长相等时,正方形的面积总比长方形的面积大
假设正方形的边长为a,长方形的长为b,宽为c,则周长相等可表示为:
4a = 2b + 2c
化简得:
a = 0.5b + 0.5c
正方形的面积为a^2,长方形的面积为bc,题目中给出正方形的面积比长方形的面积大300,即:
a^2 - bc = 300
将a的表达式代入得:
(0.5b + 0.5c)^2 - bc = 300
化简得:
0.25b^2 + 0.25c^2 + 0.5bc - bc = 300
移项得:
0.25b^2 - 0.5bc + 0.25c^2 = 300
将0.25提出得:
0.25(b^2 - 2bc + c^2) = 300
化简得:
b^2 - 2bc + c^2 = 1200
移项得:
(b-c)^2 = 1200
因为面积必须为正数,所以b和c的差值不能太大,因此可列出以下不等式:
|b-c| < a
即:
|b-c| < 0.5b + 0.5c
化简得:
|b-c| < 0.5(b+c)
因此,b和c的差值不能超过长方形周长的一半。结合以上不等式和(b-c)^2 = 1200,可列出以下解的范围:
|b-c| < 20√3
b+c > 40√3
通过计算可得,当b=20√3+10,c=20√3-10时,可以满足以上不等式和方程,此时正方形的面积为(20√3)^2=1200,长方形的面积为b*c=800,两者相差300,符合题目要求。
因此,当周长相等时,正方形的面积总比长方形的面积大300,当且仅当长方形的长和宽的差值为20√3。
原文地址: https://www.cveoy.top/t/topic/bVp 著作权归作者所有。请勿转载和采集!