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電子課本網 第24頁

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解:設偵察船最早$ x\ \mathrm{h} $可偵察到這艘軍艦。根據題意,得
$ (20x)^2+(90-30x)^2=50^2 。$
展開并整理方程:
$ 400x^2 + (90 - 30x)^2 = 2500 $
$ 400x^2 + 8100 - 5400x + 900x^2 = 2500 $
$ 1300x^2 - 5400x + 5600 = 0 $
化簡得:$ 13x^2 - 54x + 56 = 0 $
解得$ x_1=2 ,$$ x_2=\frac{28}{13} $(因為$\frac{28}{13}\approx2.15,$大于$2,$故舍去)。
∴航行途中偵察船最早$2\ \mathrm{h}$可偵察到這艘軍艦。
解:設矩形鏡子的寬為 $ x\ \mathrm{m} ,$則長為 $ 2x\ \mathrm{m} 。$
根據題意,鏡面玻璃的面積為 $ x \cdot 2x = 2x^2\ \mathrm{m}^2 ,$其費用為 $ 120 \times 2x^2 $ 元;
邊框的長度與鏡面周長相等,周長為 $ 2(x + 2x) = 6x\ \mathrm{m} ,$邊框費用為 $ 30 \times 6x $ 元;
另加工費45元,總費用195元,可得方程:
$ 120 \times 2x^2 + 30 \times 6x + 45 = 195 $
化簡得:
$ 240x^2 + 180x + 45 = 195 $
$ 240x^2 + 180x - 150 = 0 $
兩邊同除以30:
$ 8x^2 + 6x - 5 = 0 $
解得:
$ x = \frac{-6 \pm \sqrt{36 + 160}}{16} = \frac{-6 \pm \sqrt{196}}{16} = \frac{-6 \pm 14}{16} $
$ x_1 = \frac{8}{16} = 0.5 ,$$ x_2 = \frac{-20}{16} = -1.25 $(舍去)。
故寬為 $ 0.5\ \mathrm{m} ,$長為 $ 2 \times 0.5 = 1\ \mathrm{m} 。$
答:這面鏡子的長為 $ 1\ \mathrm{m} ,$寬為 $ 0.5\ \mathrm{m} 。$
(1) 解:設剪下的正方形的邊長為$x\ cm,$則折成的無蓋長方體盒子底面邊長為$(40 - 2x)\ cm。$
根據題意,得$(40 - 2x)^2 = 484$
開平方,得$40 - 2x = \pm 22$
解得$x_1 = 9,$$x_2 = 31$
$\because 40 - 2x > 0,$$\therefore x < 20,$$x_2 = 31$不合題意,舍去。
答:剪下的正方形的邊長為$9\ cm。$
(2) 解:設長方體盒子的長為$15\ cm,$寬為$10\ cm,$高為$5\ cm。$
驗證表面積:$2×(15×10 + 15×5 + 10×5) = 2×(150 + 75 + 50) = 2×275 = 550\ cm^2,$符合題意。
答:此時長方體盒子的長為$15\ cm,$寬為$10\ cm,$高為$5\ cm。$(答案不唯一)
(1) 解:設剪下的正方形的邊長為$x\ cm$,則折成的無蓋長方體盒子底面邊長為$(40 - 2x)\ cm$。
根據題意,得$(40 - 2x)^2 = 484$
開平方,得$40 - 2x = \pm 22$
解得$x_1 = 9$,$x_2 = 31$
$\because 40 - 2x > 0$,$\therefore x < 20$,$x_2 = 31$不合題意,舍去。
答:剪下的正方形的邊長為$9\ cm$。
(2) 解:設長方體盒子的高為$x\ cm$,長為$y\ cm$,寬為$z\ cm$(假設從正方形紙板四周剪下矩形,使折成的盒子長和寬相等),則$y = z$,且$y + 2x = 40$,即$y = 40 - 2x$。
長方體盒子表面積為$2(xy + xz + yz) = 550$,又$y = z$,則$2(2xy + y^2) = 550$,即$2xy + y^2 = 275$。
將$y = 40 - 2x$代入,得$2x(40 - 2x) + (40 - 2x)^2 = 275$
整理,得$(40 - 2x)(2x + 40 - 2x) = 275$,即$40(40 - 2x) = 275$
解得$x = \frac{40^2 - 275}{80} = \frac{1600 - 275}{80} = \frac{1325}{80} = 16.5625$(此解不符合實際,重新假設長和寬不同)
另設從正方形紙板的一組對邊各剪下一個長為$40\ cm$,寬為$x\ cm$的矩形,從另一組對邊各剪下一個長為$(40 - 2x)\ cm$,寬為$y\ cm$的矩形,折成的盒子長為$40 - 2x\ cm$,寬為$40 - 2y\ cm$,高為$x\ cm$($x = y$時為正方體,此處設$x \neq y$,取$x = 5\ cm$嘗試)
若高$x = 5\ cm$,則盒子表面積為$40×40 - 2×40x - 2×(40 - 2x)y = 550$,化簡得$1600 - 400 - 2(40 - 10)y = 550$,$1200 - 60y = 550$,$60y = 650$,$y$不是整數。
再設從正方形紙板四角剪下小矩形(長為$a$,寬為$b$),折成有蓋盒子,設盒子長為$40 - 2a$,寬為$40 - 2b$,高為$b$($a > b$),表面積$2[(40 - 2a)b + (40 - 2b)b + (40 - 2a)(40 - 2b)] = 550$,取$b = 5$,則$2[(40 - 2a)×5 + (40 - 10)×5 + (40 - 2a)(40 - 10)] = 550$,化簡得$2[200 - 10a + 150 + 30(40 - 2a)] = 550$,$2[350 - 10a + 1200 - 60a] = 550$,$2[1550 - 70a] = 550$,$3100 - 140a = 550$,$140a = 2550$,$a$不是整數。
換一種剪裁方式:從正方形紙板的兩邊各剪下兩個矩形作為盒子的蓋和底,設剪下的矩形長為$x$,寬為$y$,使盒子長為$x$,寬為$y$,高為$z$,則$x + 2z = 40$,$2y + 2z = 40$(即$y + z = 20$),表面積$2(xy + xz + yz) = 550$,取$z = 5$,則$x = 30$,$y = 15$,表面積$2(30×15 + 30×5 + 15×5) = 2(450 + 150 + 75) = 2×675 = 1350$(太大)。
取盒子長$15\ cm$,寬$10\ cm$,高$5\ cm$,表面積$2(15×10 + 15×5 + 10×5) = 2(150 + 75 + 50) = 2×275 = 550$,符合題意。
答:此時長方體盒子的長為$15\ cm$,寬為$10\ cm$,高為$5\ cm$。(答案不唯一)