| 节省材料焊水箱
小聪、小明、小慧、小灵小虎五个小伙伴是同班同学,也是要好的邻居,他们结成了课外学习小组,经常在王大伯的指导下研究一些生活中的数学问题。
一天,王大伯要用一块长24O厘米、宽120厘米的长方形铁皮,焊接成一个高3O厘米的长方体无盖水箱。想请他们帮忙设计一个最节省材料的方案。
大家都意识到,要做到“最节省材料”就得想办法增加容积,可不是一件容易的事。商量了一下后,大家都认为应该先画出图来。
图刚画好,性急的小虎马上就想出了办法。他指着图(图1)说:“从这个长方形的四个角各切掉一个边长为3O厘米的正方形,然后折起四边,就可以焊成一个高3O厘米的水箱啦!”
小虎刚说完,小慧就接过话来:“这个方案肯定不理想,这样浪费了四个边角的材料多可惜呀!”
小虎很不服气:“那你说怎样使用边角料呢?”
大家都想不出好办法,于是个个锁紧眉头在纸上“胡乱”画着。突然,小聪大叫起来:“我想出办法啦!你们看,可以在一边切出两个正方形,然后在对边焊上(图2),这样做成的水箱虽然还是宽6O厘米、高3O厘米,但长是210厘米,而且没有浪费材料,我想容积一定也大多了。”
小明很快口算出了答案:“刚才小虎的方案容积大约是324升,小聪的方案大约是378升,是大多了,而且已经充分地利用了材料。”
正当大家都在为小聪高兴的时候,小灵冷不了地冒出一句让大家扫兴的话:“这样容积一定是最大吗?”
小虎又嚷了起来:“这已经够大的啦,而且一点也没有浪费材料,你还不满意,难道还会有更好的办法吗?”
“你听我说完嘛!不浪费并不等于最节省啊?”小灵看了看大家,停了一下继续说,“既然高已经确定了,我想只有使底面积最大,容积才可能最大。最充分地利用材料,也就是最节省材料。”
经小灵一提醒,小慧突然想到:“老师说过,周长相等时,正方形的面积大于长方形,我想我们应该将底面尽量设计成正方形的。”
大家又默不作声地画了一气,最后还是小灵想出了办法:“我们可以先切下两块长12O厘米、宽3O厘米的长方形,然后在另两边焊上作为水箱的两个侧面(图3),这样做成的水箱底面正好是一个正方形。”
小明又很快地算出了容积:“这次约是432升,我想这个方案王大伯一定会非常满意。”
“还是先问问王大伯再说吧。”小虎这次倒聪明了。
王大伯看了大家的方案后赞不绝口,就问:“你们是怎么想出来的呀?”
小虎又抢了先:“我们遇到难题先画图。还是我第一个想出办法的呢!”
“在小虎的办法的基础上,我们又想到了尽量利用材料。这个最好的方案是小灵想出来的。”小慧补充道。
“没有大家讨论和老师课上教的基础知识,我们谁也想不出来,是吗?”小灵“大人”似的不紧不慢地说。逗得大家都笑了。
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