相輝
【題目】 把直徑都是5厘米的圓柱形物體分別捆扎成如下圖 (從底面看) 的形狀,如果接頭處不計,每個圖形至少需要多長的繩子?你發(fā)現(xiàn)了什么?
【分析與思考】 觀察圖1 發(fā)現(xiàn),捆扎的繩子由兩部分構成,一部分是直的,一部分是彎曲的。直的部分是 3 條直徑 (6 條半徑) 的長, 一共5×3=15 (厘米);彎曲的部分是三條圓心角為120°的弧線,合起來正好是一個整圓,長度是3.14×5=15.7 (厘米)。所以圖1 至少需要 15+15.7=30.7 (厘米) 長的繩子。
觀察圖 2 發(fā)現(xiàn), 捆扎的繩子也由兩部分構成, 一部分是直的,一部分是彎曲的。直的部分是5 條直徑 (10 條半徑) 的長,一共5×5=25 (厘米);彎曲的部分是 4 條弧線,其對應的圓心角分別是 120°、 ◎ 60°、60°和 120°,合起來也正好是一個整圓,長度還是 3.14×5=15.7(厘米)。所以圖2 至少需要25+15.7=40.7 (厘米) 長的繩子。
觀察圖3 發(fā)現(xiàn),捆扎的繩子還是由兩部分構成,一部分是直的,一部分是彎曲的。直的部分是6 條直徑 (12 條半徑) 的長,一共5×6=30 (厘米);彎曲的部分是6 條圓心角為60°的弧線,合起來正好還是一個整圓,長度是3.14×5=15.7 (厘米)。所以圖3 至少需要30+15.7=45.7 (厘米) 長的繩子。
綜合比較,可以發(fā)現(xiàn),當捆扎的圓柱形物體與繩子接觸的是 3 個時,其繩子總長是 3條直徑加一個整圓;當捆扎的圓柱形物體與繩子接觸的是 5 個時,其繩子總長是 5 條直徑加一個整圓;當捆扎的圓柱形物體與繩子接觸的是 6 個時,其繩子總長是 6 條直徑加一個整圓……因此能得到一個規(guī)律:當捆扎的圓柱形物體與繩子接觸的是n 個時,其繩子總長是n 條直徑加一個整圓。
【練一練】 把9 個直徑都是6厘米的圓柱形物體扎成外圈是8 個的一捆, 如果接頭處不計,扎這一捆至少需要多長的繩子?