У мистера Фокса есть 14 черных единичных кубиков и много белоснежных.
У мистера Фокса есть 14 темных единичных кубиков и много белых. Он хочет выстроить из их некий параллелепипед так, что на его поверхности была наибольшая вероятная площадь темной области. Чему будет одинакова эта площадь?
Задать свой вопросОтвет:
58 ед. пл.
Пошаговое разъяснение:
Темный единичный кубик мистера Фокса имеет 6 темных граней единичной площади.
Если Мистер Фокс строит параллелепипед, стараясь, чтоб он был прекрасным при наибольшей площади черной области, то он обязан:
1. расположить темные кубики в верхушках параллелепипеда. Там их темные грани будут размещаться в 3-х гранях построенного параллелепипеда, т.е. видны будут три грани из шести . Т.е. в каждой верхушке параллелепипеда, а их 8, будет темный кубик, с видимой площадью темной области 3 ед. пл. Это кубики а на рис. 1.
3*8 = 24 ед.пл. ---- площадь черной области в верхушках параллелепипеда.
2. 14 - 8 = 6 кубиков, которым не хватило места в вершинах. Их мистер Фокс должен располагать на ребрах, так, чтобы две единичные темные грани размещались на 2-ух соседних гранях параллелепипеда. Всего ребер в параллелепипеде 12, надобно только, чтоб их длина была больше 2-ух единичных отрезков, чтоб можно было разместить кубики меж вершинами. Это кубики б, показывающие темные участки 2 ед. пл
2 * 6 = 12 ед.пл. ---- площадь темных областей на ребрах кубиков б
24 + 12 = 36 ед. пл ---- максимально вероятная площадь темной области при таком построении
Но, если мистер Фокс задался целью выстроить параллелепипед с максимально возможной общей площадью, он, желая, чтобы темный кубик демонстрировал максимальное число черных граней, составит их в один ряд, (рис. 2) Два крайних 1-ый и 14-ый (тип M) покажут 5 граней из 6, т.е.
5 * 2 = 10 ед.пл. ----- их общая площадь
14 - 2 = 12 --- число кубиков в середине (тип N)
Кубики в середине, с 2-го по 13-ый, покажут только 4 грани.
4 * 12 = 48 ед.пл. ------ суммарная площадь видимой поверхности темных кубиков в середине.
10 + 48 = 58 ед. пл. ---- суммарная вероятная площадь.
Мистер Фокс может располагать в ряду меж темными кубиками хоть какое число белоснежных, но на суммарную площадь темной области это влиять не будет.
Ответ: 58 ед. - наибольшая площадь поверхности.
Решаем силой Разума - сначала мыслим.
Идея 1. Если у фигуры - шар и куб имеют самую малую площадь поверхности, то обратная фигуру -будет иметь самую великую площадь поверхности.
Идея 2. Для фигуры из кубиков это будет параллелепипед из кубиков выстроенных в один ряд.
Расчет: фигура - параллелепипед со сторонами:
a = 14 - длина - больше чёрных кубиков нет.
b = c = 1 - ширина и высота - кубиков.
Площадь поверхности параллелепипеда по формуле:
S = 2*(a*b + a*c + b*c) = 4*14 + 2*1 = 56 + 2 = 58 (ед.) - площадь - ответ.
Рисунок к задачке - в прибавлении.
Дополнительно и без большого труда вычислим площадь иных подобных фигур. Два варианта на рисунке.
Вывод:наша мысль 2 - верная. Чем больше фигура стремится к кубу, тем меньше у неё площадь поверхности.
-
Вопросы ответы
Статьи
Информатика
Статьи
Математика.
Физика.
Математика.
Разные вопросы.
Разные вопросы.
Математика.
Разные вопросы.
Математика.
Физика.
Геометрия.