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标题: [数学] 日本竞赛题 [打印本页]

作者: xiaht_1220    时间: 2008-10-24 09:44     标题: 日本竞赛题

正七边形和正十二边形的每边长都是7,面积差是多少?.
作者: 今天天气晴朗    时间: 2008-10-24 17:55

如果是愤青看到,一定会回贴说:日本题目,变态!

别无他意,开个玩笑。.
作者: xiaht_1220    时间: 2008-10-24 21:38

看来这到题目的确很难啊.
作者: 老姜    时间: 2008-10-24 22:23

不难吧,程度好的初三学生应该会做这个问题。

答案是一个无理数。如果精确到0.1,后者与前者的面积差为370.5。.
作者: xiaht_1220    时间: 2008-10-24 23:37     标题: 回复 4#老姜 的帖子

问题是这道题目是给4年级的小朋友做的,还有就是能否把解答过程告诉我?.
作者: 老姜    时间: 2008-10-25 06:29

引用:
原帖由 xiaht_1220 于 2008-10-24 23:37 发表
问题是这道题目是给4年级的小朋友做的,还有就是能否把解答过程告诉我?
在1楼,你并没有说清楚题目考察的对象。果真如你所说,则这个问题已远远超出中国的(一般意义上的)tb222play4年级小朋友的认知水平,再讨论下去,是没有意义的。.
作者: ITmeansit    时间: 2008-10-25 15:47     标题: 回复 4#老姜 的帖子

正多边形面积A=Ki*a^2
其中a---边长,Ki---系数,i指多边形的边数,
三边形 K3=0.433
四边形 K4=1.00
五边形 K5=1.72
六边形 K6=2.598
七边形 K7=3.614
八边形 K8=4.828
九边形 K9=6.182
十边形 K10=7.694
十二边形 K10=11.196
根据上述的公式,你就可以算出来了(本题答案是:368.6).
作者: 老姜    时间: 2008-10-25 16:17

引用:
原帖由 ITmeansit 于 2008-10-25 15:47 发表
正多边形面积A=Ki*a^2
其中a---边长,Ki---系数,i指多边形的边数,
三边形 K3=0.433
四边形 K4=1.00
五边形 K5=1.72
六边形 K6=2.598
七边形 K7=3.614
八边形 K8=4.828
九边形 K9=6.182
十边形 K10=7 ...
K7=3.6339,K12=11.196

答案精确到0.1是370.5。.
作者: ITmeansit    时间: 2008-10-25 17:02     标题: 正n边形相关计算系数

正n边形相关计算系数
名称   面积     内切圆半径  外切圆半径
正三角形 0.433a^2    0.289a   0.577a
正方形 1.000a^2       0.500a   0.707a
正五边形 1.720a^2   0.688a   0.851a
正六边形 2.598a^2   0.866a   1.000a
正七边形 3.634a^2   1.038a   1.152a
正八边形 4.828a^2   1.207a   1.307a
正九边形 6.182a^2   1.374a   1.462a
正十边形 7.694a^2    1.539a   1.618a
正十一边形 9.364a^2 1.703a   1.776a
正十二边形 11.196a^2 1.866a   1.932a.
作者: xiaht_1220    时间: 2008-10-25 20:43     标题: 回复 6#老姜 的帖子

这道题目是今年亚太地区数学比赛的培训题,是针对四年级学生的,如果说讨论无意义的话,那么在这里开设的很多话题都是远远超出中国的(一般意义上的)tb222play4年级小朋友的认知水平,这个版块也可以删去了。.
作者: xiaht_1220    时间: 2008-10-25 20:44     标题: 回复 7#ITmeansit 的帖子

谢谢,研究中…….
作者: 老姜    时间: 2008-10-25 22:15



[ 本帖最后由 老姜 于 2008-10-26 00:21 编辑 ].
作者: echooooo    时间: 2008-10-25 22:55

简单点理解,就是周长7x12=84与周长7x7=49的两个圆的面积差。
计算结果是4655/(4x3.14)=370.6.
作者: echooooo    时间: 2008-10-25 22:57

边数越多越准确,
最初的pai就是这么求的。.
作者: 老姜    时间: 2008-10-25 23:40

引用:
原帖由 echooooo 于 2008-10-25 22:55 发表
简单点理解,就是周长7x12=84与周长7x7=49的两个圆的面积差。
计算结果是4655/(4x3.14)=370.6
经echooooo这么一点破,出这道题目的人还是有点想法的。把“正7边形”和“正12边形”想象成“圆”,虽说显得有点“夸张”(毕竟边数太少了,如此操作误差是多少,一开始谁能说得清?),但歪打而正着,最终的答案居然还很接近精确值,这就是硬道理。似乎没得说了,赶紧鼓掌。:)

然而,歪打而正着,并不等于“不正”的方法就能被扶正。echooooo指出,他的这种解法,当边数不是足够大的时候,误差还是很大的。其实影响误差的除了边数,还有圆周率的精确度,还有边长。日本人给的正多边形的边长是7,这是很具欺骗性的,因为不严谨的方法的答案那么接近精确值,自然就能堵住众多反对者的嘴,也使更多的不明就里的人信以为是。我们设想,如果边长不是7,而是700,这时误差就被“放大”了,这时正确的答案(精确到0.1)是3705497.6,echooooo方法的答案(精确到0.1)是3706210.2,这种不严谨的方法的“破绽”也就显露无疑。

把“割圆术”和“极限”的思想引入tb222play竞赛本无可非议,甚至还颇有新意,但在问题的设计上要谨慎,不能因为拥有评分的“解释权”而“玩出火”。如果把边数加大,并且改为选择题,似乎比较妥贴。我把题目修改如下,抛砖引玉,不怕同行和有识之士见笑。

设边长为1的正271边形与边长为1的正205边形的面积之差为S,则S与下列整数中的最接近的是(    )
A.2400  b.2450  c.2500  D.2550  E.2600

总之,撇开这道题目解法上的严谨性不谈,这种解法本身还是值得玩味的。在此,谢谢楼主为大家提供了这样一个争论的话题。=======================================================================================================

这位老姜很久没有露脸了,来,笑一个。


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[ 本帖最后由 老姜 于 2008-10-26 15:21 编辑 ].

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作者: echooooo    时间: 2008-10-26 12:35

呵呵,老姜老师就是认真。.
作者: echooooo    时间: 2008-10-26 13:43

不过,
“我们设想,如果边长不是7,而是700,这时误差就被“放大”了,这时正确的答案(精确到0.1)是3405497.6,echooooo方法的答案(精确到0.1)是3406210.2,”
貌似计算有误。.
作者: 老姜    时间: 2008-10-26 15:22

引用:
原帖由 echooooo 于 2008-10-26 13:43 发表
不过,
“我们设想,如果边长不是7,而是700,这时误差就被“放大”了,这时正确的答案(精确到0.1)是3405497.6,echooooo方法的答案(精确到0.1)是3406210.2,”
貌似计算有误。
计算无误,输入有误,已改正。

我是对事不对人哦,echooooo莫怪罪。.
作者: echooooo    时间: 2008-10-26 16:05     标题: 回复 18#老姜 的帖子

嘿嘿
这题的解法也就是不得已而为之。

周长相等,圆围的面积最大。
所以用圆近似计算面积时,必定比实际面积偏大。
偏差值随边数增加逐渐减小。

比较巧妙的是,此题求的是差值。
所以尽管单个多边形的近似面积误差较大,
但其差值却可以比较准确。
尤其是边数和边长的数值匹配得恰当时。
例如此题,相对误差竟不到万分之3

此题寻求的是一种能迅速解决问题的最直接简便的办法,
尽管存在可预见的误差,
但其可控可接受。.
作者: MNBVCXZ    时间: 2008-10-26 16:17     标题: 回复 7#ITmeansit 的帖子

问一下,Ki是怎么计算出来的?.
作者: 老姜    时间: 2008-10-26 17:24

引用:
原帖由 echooooo 于 2008-10-26 16:05 发表
嘿嘿
这题的解法也就是不得已而为之。

周长相等,圆围的面积最大。
所以用圆近似计算面积时,必定比实际面积偏大。
偏差值随边数增加逐渐减小。

比较巧妙的是,此题求的是差值。
所以尽管单个多边形的近似 ...
呵呵,不同意你这个观点。问题的数据是问题提出者设计的,当然误差被“人为”控制在“可接受”的范围,如果把7改成700,那么事情就闹“大”了。所以在tb222play竞赛里出这个问题是不合适的,或者把问题改为我的提法就可以了。.
作者: echooooo    时间: 2008-10-26 19:19     标题: 回复 21#老姜 的帖子

如果把7改成700,相对误差不变,所以精度还是可接受的。.
作者: 老姜    时间: 2008-10-26 20:42

不争了,大家的观点都已经说过了,大家看着办吧。:).
作者: 成成の爸爸    时间: 2008-10-27 12:07

引用:
原帖由 echooooo 于 2008-10-25 22:55 发表
简单点理解,就是周长7x12=84与周长7x7=49的两个圆的面积差。
计算结果是4655/(4x3.14)=370.6
相信绝大部分四年级的孩子面对此题是束手无策的;

但您说的这个方法相信大部分四年级的孩子是能够理解的。

一家之言:
我比较赞同对tb222play生应用tb222play生的方法去讲,尽管有时答案不一定准确(精确),但不必太刻意。
像这样的难题,通过思考只要能找到相对较好的解题思路,即使无法求解,也很不错了。.
作者: echooooo    时间: 2008-10-28 00:27

试了试7边形和8边形
误差竟然也很小
只有万分之2
是不是其中有必然规律?.
作者: ITmeansit    时间: 2008-10-28 08:48     标题: 回复 25#echooooo 的帖子

边形要接近,误差就小!边形接近的话,意味着多边形周长与其外接圆的误差较为接近,且都是负误差,相减之后面积差的精度反而较高。面积也是和周长的平方成正比。.
作者: echooooo    时间: 2008-10-28 11:07     标题: 回复 26#ITmeansit 的帖子

离谱的是
就算是4边形与12边形
误差也仅万分之5

边长7的正12边形面积548.61
边长7的正方形面积49
实际差值499.61

计算差值(84^2-28^2)/(4x3.14)=499.36.
作者: echooooo    时间: 2017-9-14 22:25

翻出近10年的帖子,看看还是蛮有意思
忽然想起,当边数相差越大时,其实他们的面积差也越大,
此时边数小的面积的计算精度已经无足轻重了。




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