一条绳子,长度固定,用它围成三角形、正方形、圆形,面积是否相等?
早上突发奇想,想到一个数学问题,大家知道答案吗?
这三者的面积并不相等。在周长(即绳子的长度)固定的情况下,它们的面积大小关系为:圆形 > 正方形 > 长方形。
我们可以假设绳子的总长度为 L,来具体推导一下:
先复习几个公式:
圆形:周长 L = 2π r(π为圆周率,r为半径);面积 S=π r^2。
正方形:周长 L = 4a;面积 S= a^2
三角形:周长 L =3a; 面积 S = a h/2。
假设一个圆的半径为2,
则周长=2π r=2*3.14*2=12.56;
面积=π r^2=3.14*2^2=12.56。
可见,当半径为2的时候,圆的周长和面积相等。
正方形周长L=4 a=12.56,四条边每个边长为3.14。面积S=a^2=3.14^2=9.86。可见,周长相等时,正方形面积比圆形小。
三角形周长L=3a=12.56,三条边每个边长为4.19。根据勾股定理,求得高为3.64。面积S=ah/2=4.19*3.64/2=7.64。可见,周长相等时,三角形比正方形面积小。
总结:在周长相同的所有平面封闭图形中,圆的面积最大(这在数学上被称为“等周定理”)。因此,用同一条绳子围成的这三个图形,面积并不相等。
