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113學年鷺江國中第2次段考數學 第15題 詳解

面積固定求最短周長 · 填充 · 題目出處:113 學年度第 1 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
已知一長方形的面積為 4242 平方公分,若其長、寬的長度均為正整數,則此長方形的周長最短為?公分。

答案2626看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    長寬是因數配對

    長方形的面積等於長乘寬,而題目說長、寬都是正整數,所以長與寬是一對相乘等於 4242 的正整數,也就是 4242 的兩個因數配成一對。
  2. 2

    列出所有配對

    42=2×3×742=2\times3\times7,正因數有 1122336677141421214242,剛好配成四組:1×421\times422×212\times213×143\times146×76\times7
  3. 3

    算出各組周長

    長方形的周長是「長加寬」的 22 倍。1+42=431+42=43,周長 43×2=8643\times2=862+21=232+21=23,周長 46463+14=173+14=17,周長 34346+7=136+7=13,周長 2626
  4. 4

    取最小並說明

    四組之中 2626 最小,所以此長方形的周長最短為 2626 公分。可以看出規律:面積固定時,長和寬越接近,兩者的和越小、周長也越小,而 6×76\times7 正是最接近正方形的一組。
答案
2626

關鍵觀念:#因數 #周長最小化

常見卡點
兩個常見失誤。一是忘記周長要乘 22,只算 6+7=136+7=13 就寫上去。二是聽過「面積固定時正方形周長最短」就想找一組長寬相等的,但 4242 拆不出兩個相同的整數相乘(6×6=366\times6=367×7=497\times7=49 都不是 4242),所以只能在因數配對裡挑最接近的那一組 6×76\times7。穩健的做法是把 4242 的因數配對全部列出來,四組周長都算一遍再挑最小,絕不會漏。

還是卡住嗎?

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