正方形和长方形周长相等时,正方形的面积大于长方形的面积。
这是因为正方形的四条边等长,而长方形的对边等长,但相邻边不一定等长。当周长相等时,正方形的边长是长方形对边长度的一半,所以正方形的面积(边长的平方)会比长方形的面积(长乘以宽)大。
具体来说,设正方形的边长为a,长方形的长和宽分别为l和w,则有:
正方形的周长:4a
长方形的周长:2l + 2w
由于周长相等,我们有:
4a = 2l + 2w
a = l + w/2
正方形的面积:a2
长方形的面积:lw
将a的表达式代入正方形面积公式中,得到:
正方形面积 = (l + w/2)2
= l2 + lw + w2/4
由于l2 + lw + w2/4 > lw(因为l2和w2/4都是正数),所以正方形的面积大于长方形的面积。