【用一张长20cm宽10cm的长方形纸卷成尽可能大的圆筒当高是20】在日常生活中,我们常常会遇到将一张纸卷成圆筒的问题,比如制作笔筒、包装盒等。本文将围绕“用一张长20cm、宽10cm的长方形纸卷成尽可能大的圆筒,当高是20”这一问题进行分析,并总结出最佳方案。
一、问题分析
题目要求用一张长20cm、宽10cm的长方形纸卷成一个圆筒,且要求圆筒的高度为20cm。这里需要注意的是:如果以纸张的长边作为圆筒的高(即20cm),那么纸张的宽边(10cm)将被用来围成圆筒的底面周长;反之,若以宽边作为高,则可能无法满足“高是20”的条件。
因此,只有当纸张的长边(20cm)作为圆筒的高时,才能满足题目的要求。
二、计算与结论
当我们将长20cm作为圆筒的高时,宽10cm将成为圆筒底面的周长。根据圆的周长公式:
$$
C = 2\pi r
$$
其中,$ C $ 是圆的周长,$ r $ 是圆的半径。
代入已知数据:
$$
10 = 2\pi r \Rightarrow r = \frac{10}{2\pi} \approx \frac{10}{6.283} \approx 1.59 \text{ cm}
$$
接着可以计算圆筒的体积:
$$
V = \pi r^2 h = \pi (1.59)^2 \times 20 \approx 3.14 \times 2.53 \times 20 \approx 159.0 \text{ cm}^3
$$
三、总结与对比
方式 | 高度(cm) | 底面周长(cm) | 半径(cm) | 体积(cm³) |
长边作高 | 20 | 10 | ≈1.59 | ≈159.0 |
宽边作高 | 10 | 20 | ≈3.18 | ≈318.0 |
> 注:如果允许改变高度,那么将宽边(10cm)作为高,长边(20cm)作为底面周长,可以得到更大的体积。但题目明确要求“高是20”,因此只能选择第一种方式。
四、结论
综上所述,在满足“高是20cm”的前提下,使用一张长20cm、宽10cm的长方形纸卷成圆筒时,应将长边作为圆筒的高,此时圆筒的底面周长为10cm,半径约为1.59cm,体积约为159立方厘米。这是在该条件下所能获得的最大体积。
如需进一步优化,可考虑调整纸张形状或允许改变高度,但在本题限制下,上述方案是最优解。