17.新趨勢 項目式學習 (2025·龍巖期末)【綜合與實踐】
“好學小組”和“樂學小組”開展了“長方體紙盒的制作”實踐活動.他們利用邊長為a cm的正方形紙板設(shè)計成如圖所示的甲、乙兩種紙盒,甲種紙盒是無蓋的紙盒,乙種紙盒是有蓋的紙盒.

【動手操作】好學小組:根據(jù)圖①方式制作一個甲種無蓋的長方體盒子.方法是先在紙板四角剪去四個同樣大小邊長為b cm的小正方形,再沿虛線折合起來.樂學小組:根據(jù)圖②方式制作一個乙種有蓋的長方體紙盒.方法是先在紙板四角剪去兩個同樣大小邊長為b cm的小正方形和兩個同樣大小的小長方形,再沿虛線折合起來.

【問題解決】
(1)①無蓋長方體紙盒的底面積為______cm^2(用含a和b的代數(shù)式表示);
②有蓋長方體紙盒的底面周長為______cm(用含a和b的代數(shù)式表示).
【拓展探究】
(2)兩小組探究發(fā)現(xiàn):按照上面的制作方案,甲種紙盒的體積和乙種紙盒的體積的比$\frac{V_{甲}}{V_{乙}}$與a,b取值無關(guān).請你寫出$\frac{V_{甲}}{V_{乙}}$的值,并說明理由.
【實際應(yīng)用】
(3)春節(jié)臨近,杭城某紙箱廠接到一筆訂單,需要趕制長、寬、高分別為40cm、30cm、10cm的有蓋長方體盒子若干.為了降低成本,提高效率,廠方?jīng)Q定購買大小合適的長方形紙板,采用乙種紙盒的制作方案,并且一張紙板制作一個紙盒.
①請分別在圖③、圖④虛線框內(nèi)畫出兩種不同的設(shè)計圖,并標上相應(yīng)的尺寸;
②求廠方采購的長方形紙板的最小面積.
答案:(1)①(a?2b)2②3(a?2b) 解析:底面長方形的寬為(a?2b)÷2=$\frac{1}{2}$(a?2b)=($\frac{1}{2}$a?b)cm,底面周長為2(a?2b+$\frac{1}{2}$a?b)=2($\frac{3}{2}$a?3b)=3(a?2b)(cm)。(2)V甲:V乙=2:1。理由如下:依題意得V甲=(a?2b)2·b,V乙=(a?2b)·$\frac{1}{2}$(a?2b)·b=$\frac{1}{2}$(a?2b)2·b,所以$\frac{V甲}{V乙}$=$\frac{(a?2b)2·b}{\frac{1}{2}(a?2b)2·b}$=2,所以V甲:V乙=2:1。(3)①兩種不同的設(shè)計圖如下:


②圖①中長方形紙板的面積為S3=60×80=4800(cm2),圖②中長方形紙板的面積為S4=50×100=5000(cm2),因為4800<5000,所以廠方采購的長方形紙板的最小面積為4800cm2。