有一張長40厘米,寬20厘米的長方形鐵皮,請你用它做一個深5厘米的長方體無蓋鐵盒(焊接處及鐵皮厚度忽略不計)。你做的鐵皮盒的容積最大是多少立方厘米?
思路分析:
通常的辦法是在長方形的4個角上各截去一個正方形,将剩下的圖形做成一個無蓋的長方體如下圖:
在這種情況下,将原鐵皮4個角各截去邊長為5厘米的正方形鐵皮,然後焊接成長方體無蓋鐵皮盒,盒子的體積為:
30×10×5=1500立方厘米
但事實上,截去的4個小正方形廢棄不用就浪費了,應該怎樣充分利用長方形的鐵皮才能獲得最大容積呢?
為了不浪費鐵皮可采用另一種方法:
将原鐵皮的左側兩角減去兩個邊長為5厘米的正方形鐵皮,緊密焊接到右側的中間部分,然後焊接成長方體無蓋鐵皮盒,如圖2:
此時,盒子的體積為
35×10×5=1750立方厘米
為了使鐵皮盒的體積最大,我們盡量使長方形鐵皮的底面是一個正方形,而在20×40的長方形中,所能包含的最大長方形是20×20,所以可以通過下面的方式來獲得體積最大的鐵皮盒:
如上所示:把 20×40的長方形鐵皮分别剪下4條5×20的長方條,然後把這4條分别焊接到剩下的正方形的4條邊上去,這樣就可以做出一個無蓋的長方體鐵皮盒,它的體積為
20×20×5=2000(立方厘米)
顯然這種方法做出的鐵盒容積最大!
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