■直観幾何学研究会2024(その13)
簡単な微積分法の問題,たとえば,最小の表面積の下で缶詰の容積を最大にする問題を考えよう.
円の半径をr,円柱の高さをhとすると,表面積Sと容積Vはそれぞれ
S=2πr^2+2πrh
V=πr^2h
hはrの関数であるから,消去すると
S=2πr^2+2V/r
を最小にすればよい.
S’=4πr−2V/r^2=0
V=2πr^3=πr^2h
h=2r
つまり,缶の高さが底面の円の直径2rに等しいとき,表面積は最小となる.
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P />上面+下面積:2πr^2
側面積 :4πr^2
である。
一般に、
角柱では蓋なし・蓋ありの場合、両者の比は1:2,1:4
角錐では蓋なし・蓋ありの場合、両者の比は1:√3,1:3
であるという。試みられたい。
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