多边形的周长教案 【数学高手出招】证明:周长一定的凸多边形中以正多边形的面积最大?
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时间:2021-03-15 03:52:46
作者:admin
【数学高手出招】证明:周长一定的凸多边形中以正多边形的面积最大?
如果你懂高等数学,你可以证明1,任何n-形都有一个凸n-形,使其面积不小于原来的n-形。2顶点在原点的凸n多边形(包括退化凸多边形)是由其他n-1点的坐标所决定的,因此它可以看作是2n-2维空间中具有一定周长的由这些点组成的集合,2n-2是空间中的紧集。面积在这个空间是一个连续函数,所以有一个点取最大值。然后将该点确定的最大多边形面积设为s。4如果s有两个不相等的相邻边,则将其设为AB,BC,然后在AC的同一侧有一个点B1,Ab1=B1C,Ab1 B1C=AB BC,然后是三角形ab1c的面积和gtabc的面积。然后,如果用B1代替B,则多边形S1具有面积S1>,并且区域s具有凸n-多边形S2>=S1>,这与s的最大面积相矛盾。因此s的所有边都相等。5S的每一面都是相等的。存在S1为正n多边形且s边长度相等的情况。然后S1内接一个圆O1,每个边外都有一个拱形。在s的每一个边缘向外做同样的弓形,形成一个弯曲的n边形状o,那么o和O1的周长相等。根据等周定理O1的面积>=O的面积,所以S1的面积n弧的面积>=s的面积n弧的面积,然后S1的面积>=s的面积。
如何用简单的方法证明「在周长一定时,圆的面积最大」?
假设周长为l,则四边形中正方形的最大面积为(l/4)^2,即正方形的(l/4),面积为正方形的l/16。如果圆的半径是L/2π,那么圆的面积就是L的平方除以4π。4π小于16,所以圆的面积大于正方形的面积,在周长一定的情况下,圆的面积最大
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