17.新趋势 项目式学习 (2025·龙岩期末)【综合与实践】
“好学小组”和“乐学小组”开展了“长方体纸盒的制作”实践活动.他们利用边长为a cm的正方形纸板设计成如图所示的甲、乙两种纸盒,甲种纸盒是无盖的纸盒,乙种纸盒是有盖的纸盒.

【动手操作】好学小组:根据图①方式制作一个甲种无盖的长方体盒子.方法是先在纸板四角剪去四个同样大小边长为b cm的小正方形,再沿虚线折合起来.乐学小组:根据图②方式制作一个乙种有盖的长方体纸盒.方法是先在纸板四角剪去两个同样大小边长为b cm的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折合起来.

【问题解决】
(1)①无盖长方体纸盒的底面积为______cm^2(用含a和b的代数式表示);
②有盖长方体纸盒的底面周长为______cm(用含a和b的代数式表示).
【拓展探究】
(2)两小组探究发现:按照上面的制作方案,甲种纸盒的体积和乙种纸盒的体积的比$\frac{V_{甲}}{V_{乙}}$与a,b取值无关.请你写出$\frac{V_{甲}}{V_{乙}}$的值,并说明理由.
【实际应用】
(3)春节临近,杭城某纸箱厂接到一笔订单,需要赶制长、宽、高分别为40cm、30cm、10cm的有盖长方体盒子若干.为了降低成本,提高效率,厂方决定购买大小合适的长方形纸板,采用乙种纸盒的制作方案,并且一张纸板制作一个纸盒.
①请分别在图③、图④虚线框内画出两种不同的设计图,并标上相应的尺寸;
②求厂方采购的长方形纸板的最小面积.
答案:(1)①(a−2b)²②3(a−2b) 解析:底面长方形的宽为(a−2b)÷2=$\frac{1}{2}$(a−2b)=($\frac{1}{2}$a−b)cm,底面周长为2(a−2b+$\frac{1}{2}$a−b)=2($\frac{3}{2}$a−3b)=3(a−2b)(cm)。(2)V甲:V乙=2:1。理由如下:依题意得V甲=(a−2b)²·b,V乙=(a−2b)·$\frac{1}{2}$(a−2b)·b=$\frac{1}{2}$(a−2b)²·b,所以$\frac{V甲}{V乙}$=$\frac{(a−2b)²·b}{\frac{1}{2}(a−2b)²·b}$=2,所以V甲:V乙=2:1。(3)①两种不同的设计图如下:


②图①中长方形纸板的面积为S3=60×80=4800(cm²),图②中长方形纸板的面积为S4=50×100=5000(cm²),因为4800<5000,所以厂方采购的长方形纸板的最小面积为4800cm²。