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容积问题:边长为1的正方形对折后将三边粘合,其容积最大是多少? [复制链接]

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六年元老

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发表于 2014-8-5 21:22:37 |只看该作者 |正序浏览
如题,假设材料为刚性,无伸缩。

这个问题是在喝盒装纯牛奶时想到的。

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发表于 2015-2-12 20:41:57 |只看该作者
神级的问题    找大神吧  实在不行你可以自己试

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六年元老

24#
发表于 2014-9-18 11:12:53 |只看该作者
9#被之前的几个回复误导了。

我在题目里说了“三边粘合”。而对角线对折后,只有两边可粘。

------------------------------------
若再加个限定条件:折成长方体容器,则:
设:料长=a,料宽=b,折成后:长=c,宽=d,高=e
那么:
e+d=a/2
c+d=b

长方体体积:V=c*d*e
将V对d求导,求得V极大值时:d=a/6+b/3-[(a-b)^2+3*b^2]^0.5/6
当b=a时,(即原料为正方形时)
d/a=1/2(1-1/√3)

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发表于 2014-9-17 18:04:23 |只看该作者
刀田一日 发表于 2014-9-17 11:19
你的前两个图,不是“三边粘合”哦~

按照9#的情况一做出的,那两个图是正方形沿对角线对折,将对应的边粘到一起,面积较大的方向看过去是三角形

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22#
发表于 2014-9-17 11:19:40 |只看该作者
基本粒子 发表于 2014-9-16 17:48
楼主是下面的意思吧

你的前两个图,不是“三边粘合”哦~

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21#
发表于 2014-9-17 11:15:38 |只看该作者
我提出这个问题的初衷是:验算饮料包装是不是最优方案。即:f=容积÷材料面积,是不是最大值。

我也是试了好几种方法,没有找到计算方法。可能是因为没有限定折成立方体吧。



我倒是试了一下,把饮料包装的四个折角打开,从吸管往里吹气,发现:
其形状变化不大。
所以,从方便运输存储的角度讲,这个包装方案是最优的。

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发表于 2014-9-16 19:47:13 来自手机 |只看该作者
至于立体图形无限制和平面图形无限制的情况,应该很复杂,我连限制条件和变量都没想出来

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发表于 2014-9-16 19:44:29 来自手机 |只看该作者
如果全等形是长方形,像牛奶盒那样折成长方体的话,最大体积就是开口容器的算法。每一个长方形折成体积最大的开口容器,然后对接,就是体积最大的密闭容器。

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发表于 2014-9-16 18:05:56 |只看该作者
应该可以将题目描述为下面的形式:
从一张无伸缩,可任意弯曲的纸上剪下两个全等平面图形
将两个全等图形的对应边进行粘接,向两张纸中间充入空气,最多能充多少体积的空气。
语文不好,期待更好的描述

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发表于 2014-9-16 17:48:21 |只看该作者
楼主是下面的意思吧
QQ截图20140916172917.jpg
1410860187697.jpg
QQ截图20140916173014.jpg
第二幅为第一幅图的侧面,小口是用来吹气的。
求图形的最大体积

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