求證,在周長相等的所有矩形中,正方形的面積最大

2021-03-04 00:00:13 字數 2137 閱讀 8471

1樓:遺忘式空格

設正方行邊長為a,面積為s1,矩形的長為b,寬為c,面積為s2因為正方形與矩形的周長

版相等所以4a=2(權b+c)

所以a=1/2(b+c)

因為s1=a^2 s2=bc

所以s1=1/4(b+c)平方

化簡得:s1=1/4b平方+1/2bc+1/4c平方所以s1-s2得:1/4b平方+1/2bc+1/4c平方-bc=1/4b平方-1/2bc+1/4c平方

=1/4(b平方-2bc+c平方)

=1/4(b-c)平方

因為b不等於c

所以1/4(b-c)^2>0

即 s1-s2 >0

所以正方形面積大於矩形面積

注: 也可以用均值不等式證明

在周長相等的長方形正方形圓形中誰的面積最大?

2樓:家雅琴雙梓

設三者的周長均du為m,則:

正方形:邊長

3樓:拘影

設三者的周長均為m,則:

正方形:邊長=m/4,其面積=(m/4)^=m^/16圓:2π

內r=m ===>r=m/(2π),其面積=πr^=π*[m/(2π)]^=m^/(4π)

長方形容的邊長分別為a、b(a≠b)

則,a+b=m/2

又由於a+b>2√(ab) ===>ab<(m/4)^=m^/16即,長方形面積=ab

所以,面積最大是圓,面積最小是長方形。

公式證明:周長相等的矩形和正方形,為什麼正方形面積最大?

4樓:匿名使用者

令長方形的邊長為a,b,則周長=2a+2b正方形周長=長方形周長=2a+2b

正方形邊長=(2a+2b)/4=(a+b)/2長方形面積:ab

正方形面積 = ^2 = 1/4(a^2+b^2+2ab) = 1/4 = 1/4(a-b)^2 + ab

長方形的長≠寬

∴a-b≠0

∴(a-b)^2>0

∴正方形面積 = 1/4(a-b)^2 + ab > ab = 長方形面積

5樓:匿名使用者

s=2(a+b)

a=s/2-b (1)

s=ab=b(s/2-b)

當b=s/2-b時s最大,此時b=s/4

代入(1)得

a=s/4=b

這時得到的是正方形。

6樓:匿名使用者

設正方形邊長為a,矩形邊長為b和c,則有a>0,b>0,c>0,b≠c,

則由題目提示得4a=2b+2c,即a=(b+c)/2,而正方形面積為a^2,矩形面積為bc,故有

a^2-bc=(b+c)^2/4-bc=(b^2+2bc+c^2-4bc)/4=(b-c)^2/4

由於b>0,c>0,b≠c,則有a^2-bc=(b-c)^2/4>0,即a^2>bc

故有正方形面積一定大於矩形面積。

這樣就按樓主說的用平方和來解釋了。

7樓:密碼忘不了

設矩形的周長為l,長為a,則寬為(l-2a)/2,矩形的面積為s=a*(l-2a)/2

s=1/2(la-2a^2)

s=-(a-l/4)^2+(l/4)^2

因為l為定值,所以當a=l/4時,s的值最大(把式子看成以a為變數的一元二次方程的配方式),即當長a為四分之一週長時面積最大,s的最大值為+(l/4)^2。也就是說,周長為一定值的矩形,長寬相等時面積最大。

8樓:朱家小妹

設a、b為矩形的兩個邊,根據題意a+b=c為定值,且c為固定周長的一半。

矩形面積s=ab=a(c-a)=c^2/4-(c/2-a)^2。從此式中知c/2=a時,矩形面積有最大值c^2/4。

此時a=b=c/2

9樓:李楠刁華婉

解析:設周長為c,

則長方形的長與寬的和為c/2,正方形的邊長為c/4,長方形的面積為長乘寬,

正方形的面積為c^2/16,

由基本不等式:長乘寬<=(長+寬)^2/4=[(c/2)^2]/4

=c^2/16

即:長方形的右積<=正方形的面積,

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