题目
某公园绿化管理部门采购了100片围栏,每片长1米且不可弯折,现拆分拟围成5块周长相等且互不相邻的矩形花卉区域.若不考虑拼接间隙,那么这5块区域的最大与最小面积最多可相差多少平方米?( ).A. 10B. 12C. 16D. 25
某公园绿化管理部门采购了100片围栏,每片长1米且不可弯折,现拆分拟围成5块周长相等且互不相邻的矩形花卉区域.若不考虑拼接间隙,那么这5块区域的最大与最小面积最多可相差多少平方米?( ).
A. 10
B. 12
C. 16
D. 25
题目解答
答案
C. 16
解析
考查要点:本题主要考查周长与面积的关系,以及整数边长的约束条件下如何求极值。
解题核心思路:
- 确定单块周长:总围栏长100米,分给5块区域,每块周长为$20$米。
- 面积极值分析:在周长固定时,正方形面积最大,而长宽差距最大时面积最小。
- 整数约束:围栏不可弯折,边长为整数,需列举可能的长宽组合。
破题关键点:
- 周长与边长关系:每块周长$20$米,故长$+$宽$=10$米。
- 整数边长限制:长和宽均为正整数,需枚举所有可能的组合,计算对应面积。
步骤1:确定单块周长
总围栏长$100$米,分给$5$块区域,每块周长为:
$\frac{100}{5} = 20 \text{米}$
步骤2:分析面积极值
设矩形长为$a$米,宽为$b$米,则周长为$2(a + b) = 20$,即$a + b = 10$。
面积为$S = ab$,需在$a, b$为正整数的条件下求最大值和最小值。
最大面积
当$a = b = 5$时,面积最大:
$S_{\text{max}} = 5 \times 5 = 25 \text{平方米}$
最小面积
当长宽差距最大时,面积最小。取$a = 1$,$b = 9$:
$S_{\text{min}} = 1 \times 9 = 9 \text{平方米}$
步骤3:计算差值
最大与最小面积的差为:
$25 - 9 = 16 \text{平方米}$