一道給五升六孩子的題目: 一個半徑為20厘米的蛋糕可以讓4個人吃飽,如果半徑增加了 150%,那么同樣高的蛋糕可以讓多少個人吃飽? 這道題很多孩子的解法,是說新蛋糕的半徑應(yīng)該是50厘米,那么就是原蛋糕的2.5倍,因此可以供4×2.5=10個人吃。 但是解法錯了。 怎么理解這道題呢?看下面這個故事 小明和小亮到西餐店吃飯。 兩人都很喜歡吃披薩。 小明的媽媽幫他們預(yù)購了一個12寸的水果披薩的套餐。 來到店里,服務(wù)員卻說,我們12寸的披薩都賣完了,要不我給你們換成兩個6寸的披薩吧? 小明正準(zhǔn)備說好,小亮卻提出了異議:“兩個6寸的披薩,和一個12寸的披薩一樣大嗎?” 服務(wù)員說:“那肯定呀!12不是6的兩倍嗎?那不應(yīng)該就是給你們兩個6寸的嗎?” 小亮笑著說:“你別騙人了!12寸的披薩換成6寸的披薩,應(yīng)該是換成4個!” 小明有點心虛:“哎,我覺得她算得挺有道理啊?你怎么說是4個呢?” 小亮解釋道:“別忙。我爸爸剛教過我一個知識——幾何級數(shù)增長!” 小明撓撓頭:“什么意思?” 我們要理解什么叫“幾何級數(shù)增長” 小亮舉例說:“一個邊長是1厘米的正方形,面積是1平方厘米對吧?邊長為2厘米的正方形呢,面積是多少?” 小明想了一下:“難不倒我。是4平方厘米!” 小亮說:“那你看。這兩個正方形,大的邊長,是不是小的邊長的兩倍?而面積呢?” 小明搶著說:“那就是4倍!” 服務(wù)員在一旁聽著,不服氣了:“你說的是正方形。圓可不一樣!” 小亮不急不忙地解釋道:“當(dāng)然是一樣的,12寸的披薩,直徑設(shè)為12,半徑設(shè)為6,那么面積就應(yīng)該是36π。而6寸的披薩,直徑設(shè)為6,半徑就是3, 面積就是9π.....” 小明眼珠一轉(zhuǎn),不等小亮說完:“對啊!那確實是四倍??!” 服務(wù)員一時語塞。 “我去找店長說去...四個披薩....倆小孩飯量真大!” 小明覺得還沒弄明白:“小亮,為什么邊長是兩倍,面積卻是四倍了呢?除了圓和正方形,其他圖形也有這個性質(zhì)嗎?你說的幾何級數(shù)增長是什么意思?。俊?/span> 小亮要來了紙和筆,在上面列出了三個表格:
對著表格,小亮說:“我爸爸給我講解的時候,也是列的這個表格。他說,當(dāng)幾何圖形的邊長,按一定比例增加時,面積的倍數(shù)是這個比例的平方。也就是說,邊長如果是變?yōu)樵瓉淼?倍,面積就會變?yōu)?×5=25倍!這種增長方式,就叫幾何級數(shù)增長!而我們原來知道的, 一個邊變?yōu)?倍,另一個邊也是變?yōu)?倍,這種增長方式就叫'算術(shù)級數(shù)’增長!” 開頭這道題到底該怎么解? 回到咱們開頭的這道題。 已知半徑是20厘米,那么新蛋糕半徑增加了150%。 那么新蛋糕的面積,就是原蛋糕的2.5倍。 記住這個2.5倍! 新蛋糕半徑是 20×(1+150%) = 50厘米 原蛋糕的面積是 400π平方厘米,現(xiàn)在新蛋糕的面積是2500π平方厘米。 設(shè)蛋糕的高度是h,那么原蛋糕的體積是400hπ,新蛋糕的體積是2500hπ。 由此可以看出,新蛋糕的體積是原蛋糕體積的 2500hπ÷400hπ = 6.25倍。 而6.25,正好就是2.5×2.5,幾何級數(shù)增長! 那么原蛋糕可以供4人食用,新蛋糕就應(yīng)該能供 4×6.25=25人食用了 |
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