浙江省杭州市天長小學 數學實驗組/供稿
大家好!我是天長小學的周嘉言。我喜歡機器人,喜歡做手工,還給自己做過頭盔、披風等裝備呢!我也喜歡用實驗來證明一些數學題、科學原理。今天,受一道數學題的啟發,我想跟大家一起來做一個小實驗!
數學題:用24米長的繩子圍出一塊長方形土地,四條邊都是整數,能有幾種不同的圍法?請寫出每種圍法的邊長,并計算面積。
這道題有很多種解答方式,聰明的你一定能夠找到答案。受這道題的啟發,我的腦海里有一個小疑問:周長相等的不同圖形,哪種圖形的面積最大呢?接下來,我想用實驗的方法一探究竟。
同學甲:長方形看著就比較長,它的面積應該是最大的!
同學乙:不對,正方形的面積才是最大的!
我:大家都不要吵,我們做個實驗就知道啦!
線繩、陶粒、尺子、圖釘。

實驗1
長方形vs正方形
(1)先用尺子量出12cm長的線繩(除去打結長度),再用圖釘把線繩分別圍成長方形和正方形。



(2)接下來,我們可以往線繩圍成的圖形里填充陶粒,填滿為止。
我們可以發現,長方形里放了16顆陶粒;正方形里放了19顆陶粒。所以此輪PK,正方形獲勝!
實驗2

其他四邊形
我們還認識不少其他四邊形,當周長相等時,誰的面積更大呢?我打算試試梯形和普通四邊形。大家可以先猜猜看哦!
從實驗結果來看,梯形和普通四邊形分別能容納16顆和15顆陶粒。所以,正方形還是要略勝一籌!
實驗3
其他圖形
正方形獲勝了這么多次,它的面積就是最大的了嗎?讓我們再試試其他圖形!
三角形前來應戰!結果……它還是灰溜溜地跑開了。


就在我準備放棄的0.001秒前,口袋里的硬幣掉了出來。我靈機一動,決定再試試圓形!
果然,圓形不負眾望,容納了22顆陶粒,成功戰勝了正方形!
實驗得出的結論是圓形的面積最大。查閱相關資料后我才明白—一般而言,周長相等的不同圖形,邊的數量越多,圖形的面積就越大。當邊的數量相等時,正多邊形的面積最大。綜上,當周長相等時,圓形(可視為正無窮邊形)的面積最大。
當你不記得一個問題怎么解決時,動手實踐吧!
當你突然萌生一個念頭時,積極嘗試吧!
當你想要放棄時,再多堅持一秒吧!