10.利用長24公尺的繩子在地上圍出一個封閉區域,則圍出下列何種區域面積最
大?
(A)正方形
(B)長寬不等的長方形
(C)圓形
(D)正三角形
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統計: A(46), B(11), C(88), D(5), E(0) #2683124
統計: A(46), B(11), C(88), D(5), E(0) #2683124
詳解 (共 2 筆)
#7352508
不需要一個一個算。這題考的是幾何學中一個非常重要的原理:「等周定理」(Isoperimetric Theorem)。
在周長固定的情況下,越接近圓形的形狀,面積就越大。
為什麼不用算?(邏輯判斷法)
我們可以把這個規律整理成一個簡單的優先順序:
-
圓形最大: 在所有平面圖形中,圓形是空間利用率最高的。
-
邊數越多越好: 如果限制在「多邊形」內,邊數越多(例如:正六邊形 > 正方形 > 正三角形),面積就越大。
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越正越好: 在同為四邊形的情況下,正方形的面積一定大於長寬不等的長方形。
因此,根據這個原理,答案直接就是 (C) 圓形。
驗證算式(如果你想確認的話)
雖然不用算,但我們可以用這題的數據(周長 $L = 24$)快速掃描一遍,你會發現圓形的優勢非常明顯:
| 圖形 | 邊長/半徑計算 | 面積計算公式 | 近似面積 (m2) |
| (D) 正三角形 | 每邊 8 | $\frac{\sqrt{3}}{4} \times 8^2$ | ~27.7 |
| (B) 長方形 | 假設長 8 寬 4 | $8 \times 4$ | 32 (隨長寬變化) |
| (A) 正方形 | 每邊 6 | $6^2$ | 36 |
| (C) 圓形 | 半徑 $r = \frac{24}{2\pi} \approx 3.82$ | $\pi \times r^2 \approx \frac{L^2}{4\pi}$ | ~45.8 |
核心結論:記住這個口訣
「周長固定,圓形最胖。」
如果題目問的是多邊形,那就記:
「周長固定,正多邊形邊數越多,面積越大。」
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