对一个用料最省问题的探讨

文 [1 ]讨论了用矩形剪切扇形如何用料最省的问题 ,本文拟研究其对偶问题 :如何用扇形的材料剪切出一个面积最大的矩形 ?设扇形的半径为Ｒ ,圆心角为α( 0 <α≤π) ,则问题等价于求其面积最大的内接矩形 .为了便于讨论 ,先说明一个事实 :圆心角在 0～π间的扇形 ,其内接矩形的位置只有两类 .第一类 :矩形的两个顶点在圆弧上 ,另两个顶点分别在扇形的两条半径上 ,即矩形关于扇形的对称轴对称 (图 1 ) ;第二类 :矩形的两个顶点在扇形的同一条半径上 ,另两个顶点分别在圆弧及另一条半径上 (图 2 ) (可以用平面几何知识证明这一事实 ,限于篇幅 …     

一道例题的探索

题目如图1,已知OPQ是半径为1,圆心角为π3的扇形,C是扇形弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形,记∠COP=α,当角取何值时,矩形ABCD的面积最大?并求出这个最大的面积(普通高中课程标准实验教科书必修四(人教版)141页     

一个用料最省问题的讨论

要在矩形的纸上画一个底半径为ｒ,高为ｈ的圆锥的侧面展开图,这个矩形的两边长最少是多长?这个问题的实质是用一个矩形的纸,做一个圆锥,这个矩形的长、宽各为多少时用料最省(即矩形的面积最小).为便于研究,假设圆锥的母线长为ｌ,底面半径为ｒ,矩形的边长最小分别为ａ,ｂ,矩形的面积为Ｓ.根据圆锥的侧面展开图,扇形的圆心角α的大图1　扇形画法1小分以下几种情况:1　若0<α<π2,此时应有两类画法:1)圆锥的顶点在矩形的一边上,扇形的圆弧两端点分别在矩形的两边上,如图1.2)圆锥的顶点在矩形的一边上,扇形的圆弧与矩形的一边相切,两端点分别在…     

对在扇形内截出最大矩形问题的探讨

对在扇形内截出最大矩形问题的探讨４４３１００宜昌县高级中学刘赋声每当我们讲完了两角和与差的三角函数这章后，一般都要将在国形内裁出最大矩形的回题作为应用题计充给学生．用来说明从三角的角度处理问题的优越性．但是传统的局法往往日于内接，现在本文特从废物利用...     

一个试题的多种解决方法

<正>试题如图1,有一块形状为直角梯形ABCD的铁皮边角料,AB=20,AD=8,BC=24,要按图中所示的方法截取一块矩形EFGH铁皮.(1)设FG=x,用含x的代数式表示EF,并求矩形EFGH面积的最大值;(2)当矩形EFGH的面积最大时,该矩形EFGH以每秒1个单位的速度沿射线BC匀速运动(当点H与点C重合时停止运动),设运动时间为t秒,矩形EFGH与直角梯形ABCD重叠部分的面积为S,求S与t的函数     

图形与问题脱节的一个错误案例

笔者在一本中学数学课外读物上见到这样一道题： 如图1，在正方形铁皮上剪下一个圆形和扇形，使之恰好形成如图2所示的一个圆锥模型，设圆的半径为r，扇形的半径为R，则圆的半径与扇形的半径之间的关系式是（ ）     

核心素养下教材例题的探究性学习例谈与思考

本文对此作些探讨.对新人教A版高中数学必修第一册中的一道习题进行探究性学习,以“求扇形内接矩形最大面积”为例,介绍探究性学习的起始点、关键点、接力点、延伸点等活动节点.在揭示数学知识内在联系的基础上,培养学生思维的深度、广度和灵活性,在问题求解过程中培养学生的数学能力,落实和提升数学核心素养在教学中的渗透.     

一道例题的探索

题目如图1,已知OPQ是半径为1,圆心角为π/3的扇形,C是扇形弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形,     

2000年上海市“第九届“中学生数学知识应用竞赛(初赛试题)

一、有块长为120cm,宽为90cm的矩形薄铁皮材料,现要剪一个长方体的展开图,做一个长方体的模型.(不考虑剪拼的耗损) 　　1.要使长方体体积最大,并求出体积最大值.……     

剪切 组合 替换

面对中考试题中求不规则图形面积问题 ,很多同学感到束手无策 .如果学会运用剪切、组合、替换等方法 ,那么解决这类问题就会得心应手 .图 1例 1　如图 1,已知矩形ＡＢＣＤ中 ,ＡＢ =1ｃｍ ,ＢＣ =2ｃｍ ,以Ｂ为圆心 ,ＢＣ为半径作 14 圆弧交ＡＤ于Ｆ、交ＢＡ延长线于Ｅ ,求扇形ＢＣＥ被矩形所截剩余部分的面积 . (甘肃 )分析　剪切梯形ＢＣＤＦ ,得到扇形ＢＦＥ .在扇形ＢＦＥ中 ,剪切 (减去 )三角形ＢＦＡ ,所剩图形为所求 .即Ｓ阴影 =Ｓ扇形ＢＦＥ-Ｓ△ＢＦＡ.注　通过剪切 ,问题转化为求规则图形的面积 .图 2例 2　如图 2 ,阴影部分为一…     

对一道练习题的延伸与探索

<正>新课标人教B版必修四教材第三章第144页有如下一道练习题:如图1,圆心角为60°的扇形AOB的半径为1,C是AB弧上一点,作矩形CDEF,当点C在什么位置时,这个矩形的面积最大?这时的∠AOC等于多少度?解令∠AOC=θ,则CF=rsinθ,OF=rcosθ,因为∠BOA=60°,     

应用题新编选登

题 92 　 (扇形材料的下料问题 )要想在一块圆心角为α (0 <α <π) ,半径为R的扇形铁板中截出一块面积最大的矩形 ,应该怎样截取 ?求出这个矩形的面积 .解　 1)当 0 <α≤ π2 时 ,有两种截取的情形 :情形 1:如图 1,矩形的一条边落在半径上 ,设AB =x ,AD =y ,Rt△AOD中 ,OD =ysinα,△ODC中 ,∠ODC =π -α ,由余弦定理得R2 =x2 + y2sin2 α- 2·x· ysinαcos(π -α)≥2xysinα+2xycosαsinα ,∴xy≤ R2 sinα2 (1+cosα) =12 R2 tan α2 .当且仅当x =ysinα时等号成立 ,结合xy =12 R2 tan α2 ,易求 y =Rsin α2 ,OD =R2cos …     

样条扇形单元

本文在样条分片插值及样条矩形单元的基础之上进而讨论极坐标中二次及三次样条分片插值及样条(圆环)扇形单元.以用于求解圆(环)域与(圆环)扇形域上的各类问题.圆环扇形单元(r≠0)是样条分片插值在极坐标中简单的推广应用,但扇形单元则不然.本文根据扇形单元在r=0处的特殊性对各位移插值函数作了合理的处理,使得该单元即体现了r=0处的几何特性又可以消除该处应变、应力的奇异性.文中给出了用样条(圆环)扇形单元求解平面问题及薄板弯曲问题的数值算例用以说明该单元的效能.     

图形与问题脱节的一个错误案例

笔者在一本中学数学课外读物上见到这样一道题:如图1,在正方形铁皮上剪下一个圆形和扇形,使之恰好形成如图2所示的一个圆锥模型,设圆的半径为r,扇形的半径为R,则圆的半径与扇形的半径之间的关系式是()图1图2(A)R=2r(B)R=94r.(C)R=3r.(D)R=4r.该书提供的正确答案是(D):R=4r,并给     

折纸活动--三角形的内接矩形

课前准备　请学生准备两个直角三角形纸片、两个锐角三角形纸片 .教学过程1　提出问题缝纫师傅想用一块三角形的布料剪出一块面积最大的正方形方巾 ,现在他手中只有一把剪刀 ,问他应该如何剪 ?这是一个实际问题 ,能否用我们所学的数学知识加以解决 ,或者说 ,这个问题能否转化成一个数学问题呢 ?抽象去“布料”、“剪刀”等实际背景 ,相应的数学问题是 :如何由一个三角形纸片折出面积最大的正方形 ?为此 ,我们先“动手做”.2　活动 1 　在直角三角形的纸片中折出面积最大的正方形2 .1　逼近 :先在直角三角形纸片中折出矩形学生动手探索后 ,给…     

变压器铁芯最大截面问题

电力变压器铁芯截面是一个圆的内接多级矩形(如图1所示),当给定圆的直径D和多级矩形的级数n(正整数)时,如果给出各级矩形边x_i,y_i的尺寸,就得到一个n级矩形截面。当D、n一定时,截面积越大,材料利用率越高。问题是如何选择x_i,y_i使得到的n级矩形截面积最大?     

基于课标重构素材 依托模型提升素养——以“1.4二次函数的应用(第1课时)”为例

二次函数是研究最值问题的重要数学模型,课标明确指出要让学生学会用二次函数求最大值或最小值,并能确定相应自变量的值,能解决实际问题.本文中基于新课标的理念重构素材,以校园实践基地“一米菜园”中矩形面积问题的研究为主题,以不同条件下矩形菜园的面积最大值为基本线索,让学生经历生活情景数学化、问题解决模型化的过程,掌握利用二次函数模型解决矩形面积最大问题的方法,形成基于背景、价值、关联和应用等层面的知识结构体系,落实课标要求,发展核心素养.     

凝聚、结晶、溶解——谈一点读书的方法

怎样阅读数学教科书?…满纸是枯燥无味的说明,是一些毫无感情的符号,看不多时就使人感到疲倦。《数学》果真是如此枯燥乏味吗?不!问题是怎样读?如果你——譬如说,现在你正在翻阅着数学教本第一册三角部分的第143页例4。把一边半径为R的圆木,锯成横截面为矩形的木料,怎样锯法才能使横截面的面积最大? 解一 (略解,以下解法均为略解)设矩形对角线与一边的夹角为θ,则     

一句话引发的“颠覆”

1 缘由近日,八年级校本课程的一节数学综合实践活动课中,笔者精心选择了一个教学素材《等周长图形的面积》,主要的思路是:让学生经历一系列的纸片的等积变换(如图1所示)的拼图过程,通过操作、观察、交流、归纳等教学活动,试图得出基于数学活动的三个认识:(1)等周长的四边形,当四边形为平行四边形时,其面积最大;(2)等周长的平行四边形,当平行四边形为矩形时,其面积最大;(3)等周长的矩形,当矩形为正方形时,其面积最大.综合“三个认识”,推导出结论:等周长的四边形中,以正方形的面积为最大.     

剪切·粘贴·替换

求不规则图形的面积,同学们往往束手无策.如果学会剪切、粘贴、替换,解决这类问题就会得心应手.下面举例说明. 例1 如图1,矩形ABCD 中,AB=1,BC=2,以B为圆心,BC为半径画弧,交AD于F,交BA的延长线于E,求图中阴影部分的面积. 分析先剪切梯形BCDF,得到扇形BFE,再剪切三角形ABF,剩余图形就是阴影部分.即S阴影=S扇形BFE-S△ABF.