有一张长40厘米,宽20厘米的长方形铁皮,请你用它做一个深5厘米的长方体无盖铁盒(焊接处及铁皮厚度忽略不计)。你做的铁皮盒的容积最大是多少立方厘米?
思路分析:
通常的办法是在长方形的4个角上各截去一个正方形,将剩下的图形做成一个无盖的长方体如下图:
在这种情况下,将原铁皮4个角各截去边长为5厘米的正方形铁皮,然后焊接成长方体无盖铁皮盒,盒子的体积为:
30×10×5=1500立方厘米
但事实上,截去的4个小正方形废弃不用就浪费了,应该怎样充分利用长方形的铁皮才能获得最大容积呢?
为了不浪费铁皮可采用另一种方法:
将原铁皮的左侧两角减去两个边长为5厘米的正方形铁皮,紧密焊接到右侧的中间部分,然后焊接成长方体无盖铁皮盒,如图2:
此时,盒子的体积为
35×10×5=1750立方厘米
为了使铁皮盒的体积最大,我们尽量使长方形铁皮的底面是一个正方形,而在20×40的长方形中,所能包含的最大长方形是20×20,所以可以通过下面的方式来获得体积最大的铁皮盒:
如上所示:把 20×40的长方形铁皮分别剪下4条5×20的长方条,然后把这4条分别焊接到剩下的正方形的4条边上去,这样就可以做出一个无盖的长方体铁皮盒,它的体积为
20×20×5=2000(立方厘米)
显然这种方法做出的铁盒容积最大!