數(shù)學(xué)家們通過長(zhǎng)期的研究,得到了關(guān)于“等周問題”的重要結(jié)論:在周長(zhǎng)相同的所有封閉平面曲線中,以圓所圍成的面積最大.
“等周問題”雖然較為繁雜,但其根本思想基于下面2個(gè)事實(shí):
事實(shí)1:等周長(zhǎng)n邊形的面積,當(dāng)圖形為正n邊形時(shí),其面積最大;
事實(shí)2:等周長(zhǎng)n邊形的面積,當(dāng)邊數(shù)n越大時(shí),其面積也越大.
為了理解這些事實(shí)的合理性,曙光數(shù)學(xué)小組走出校門展開了下列課題研究.請(qǐng)你幫助他們解決其中的一些問題.
現(xiàn)有長(zhǎng)度為100m的籬笆(可彎曲圍成一個(gè)區(qū)域).
(1)如果用籬笆圍成一個(gè)長(zhǎng)方形雞場(chǎng),怎樣圍才能使雞場(chǎng)的面積最大?為什么?
(2)如果用籬笆圍成一個(gè)正五邊形雞場(chǎng),那么與(1)中的正方形雞場(chǎng)比較,哪個(gè)面積更大?請(qǐng)?jiān)谑聦?shí)1的基礎(chǔ)上證明事實(shí)2:“等周長(zhǎng)n邊形的面積,當(dāng)邊數(shù)n越大時(shí),其面積也越大.”
(3)利用事實(shí)1和事實(shí)2,請(qǐng)對(duì)“等周問題”的重要結(jié)論作出較為合理的解釋.
(4)愛動(dòng)腦筋的小明提出一個(gè)問題:如果借用一條充分長(zhǎng)的直墻,將籬笆圍成一個(gè)四邊形雞場(chǎng),為了使雞場(chǎng)的面積盡量大,所圍成的長(zhǎng)方形雞場(chǎng)的長(zhǎng)是寬的2倍(如圖).你覺得他講的是否有道理?你有沒有更好的方法,使圍成的四邊形雞場(chǎng)的面積更大?如果有,請(qǐng)說明你的方法.