Сформулируйте гипотезу о том, у какого прямоугольника с фиксированным периметром будет самая большая площадь.
Математика 10 класс Оптимизация площади прямоугольника Гипотеза прямоугольник фиксированный периметр максимальная площадь математика 10 класс
Для того чтобы сформулировать гипотезу о прямоугольниках с фиксированным периметром и их площадью, давайте сначала разберемся с основными понятиями.
Периметр прямоугольника — это сумма длин всех его сторон. Если обозначить длину прямоугольника через a, а ширину через b, то периметр P можно выразить формулой:
Теперь, если периметр фиксирован, это означает, что сумма a и b также фиксирована. Например, если периметр равен P, то:
Площадь прямоугольника вычисляется по формуле:
Теперь, чтобы найти максимальную площадь при фиксированном периметре, мы можем выразить одну из сторон через другую. Например, выразим b через a:
Теперь подставим это выражение в формулу площади:
Это уравнение является квадратичной функцией, и его график представляет собой параболу, открывающуюся вниз. Максимальное значение этой функции будет достигнуто в вершине параболы.
Вершина квадратичной функции y = ax^2 + bx + c находится по формуле:
В нашем случае, подставляя значения, мы можем найти, что максимальная площадь достигается, когда a = b, то есть когда прямоугольник становится квадратом.
Таким образом, гипотеза заключается в следующем: