对于任意给定的一个矩形C,是否存在另一个矩形,使它的周长和面积都是矩形C的2倍?请你说明理由.

1个回答

  • :(1)设已知矩形的长与宽分别为a,b,所求矩形为x,y.

    则 x+y=2(a+b) xy=2ab

    ∴x,y是方程t2-2(a+b)t+2ab=0的两实根.

    ∵△=4(a+b)2-8ab=4(a2+b2)>0,∴方程有解.

    所以,对于长与宽分别为a,b矩形,存在周长与面积都是已知矩形的2倍的矩形;

    (2)设已知矩形的长与宽分别为a,b,所求矩形为x,y.

    则 x+y=m(a+b) xy=mab

    ∴x,y是方程t2-m(a+b)t+mab=0的两实根.

    当△=[m(a+b)]2-4mab≥0,即m≥4ab (a+b)2 时,方程有解.

    所以,对于长与宽分别为a,b的矩形,当m≥4ab (a+b)2 时,存在周长与面积都是已知矩形的m倍的矩形.

    ∵(a-b)2≥0,

    ∴a2+b2≥2ab,a2+b2+2ab≥4ab,

    即(a+b)2≥4ab,4ab (a+b)2 ≤1,

    ∴4ab (a+b)2 的最大值为1.

    ∴当m≥1时,所有的矩形都有周长与面积同时扩大m倍的矩形.

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