数学高手来
(1)这个纸箱的长宽高各是多少厘米? 展开
是求怎样摆放体积最小吗?
方法:先来比较两种摆放方法:
设长、宽、高各摆放m,n,s个瓶子(m*n*s=24),那么:
1、第一种方法是直接对齐摆放,在这种摆放方法下:总体积L*W*H=m*6*n*6*s*12=432*m*n*s=10368。
无论怎么摆放,体积一样。
2、第二种方法。把各行之间错开半瓶摆放,这样由于错开半瓶,箱子的长度方向会增加半瓶,同时宽度方向会因为行之间的错而减少。具体如下:
L=(m+0.5)*6 , W=[(n-1)*(3^0.5)/2+1]*6
现在考虑H:
假设在n相同的条件下,那么:
L*H=(m+0.5)*6*s*12=72m*s+36s=342/n+36*s,因此当n一定时,s取最小值1时体积最小。
因此,用第二种方法进行摆放时,当s=1时体积最小。
此时:有
m*n=24,即m=24/n
V=L*W*H=(m+0.5)*6*[(n-1)*(3^0.5)/2+1]*6*1*12
=342*(24/n+0.5)*[(n-1)*(3^0.5)/2+1]
=342*(24/n+0.5)[n*(3^0.5)/2+1-(3^0.5)/2]
=[(3^0.5)/4]*n+[24-12*(3^0.5)]/n+0.5+47*(3^0.5)/4
两边对n求导数:
V'=[(3^0.5)/4]*n-[24-12*(3^0.5)]/n^2
令V‘=0,则:[(3^0.5)/4]*n-[24-12*(3^0.5)]/n^2=0
n^2=48*[2-(3^0.5)]/(3^0.5)=7.4256
因n只能是正数,因此:n=2.725,函数V取得极值,因为当n<2.725时,V’小于0,当n>2.725时V‘>0,因此此极值为极小值。
因此n的最佳取值为2.725附近的正整数(2或者3)。
将2和3分别代入体积公式,可求得当n=2时,v=1076.54;当n=3时,v=10032.09
3、比较方法一和二,由此可得出,箱子体积最小的摆放方式是:
用方法二摆放,长8*宽3*高1,即分为3排8瓶1层高,每排之间错开半瓶。此时,最小体积为10032.09平方厘米。
长宽高分别为:16.3923cm,51cm,12cm
二层:上面12 下面 12
两层的纸箱高度:2*罐的高度12=24cm
如果是3个罐放四排:宽=3*罐直径6=18cm
长=4*罐直径6=24cm
如果是6个罐放两排:宽=2*罐直径6=12cm
长=6*罐直径6=36cm
三层:每层8个
高度就可以确定:h*罐的高度12=12h
如果摆放:宽=a*罐直径6=6acm
长=b*罐直径6=6bcm
h就是几层
a就是一列几个
b就是放几行
长大于宽 b大于a
套进去就行啦
就是4×3×2=24罐
所以
长:4×6=24CM
宽:3×6=18CM
高:2×12=24CM
手机打字不容易,求给分。