下面的解决方案是毕达哥拉斯定理的直接应用,也是微积分的开始。
考虑到Dudeney“折叠页面”,假设$AD\gt AB=4.$Denote$x=BE$
然后依次:$AE=4-x;$$EB’=BE=x;$$AB'=平方{x^{2}-(4-x)^{2}}$
此外,三角形$AEB'$和$FSB'$相似,因此$\displaystyle FS=\frac{AE\cdot B'F}{AB'}=\frac{4(4-x)}{\sqrt{x^{2}-(4-x)^{2}}}$
$\开始{align}BS&=BF+FS\\&=\sqrt{x^{2}-(4-x)^{2}}+\frac{4(4-x)}{\sqrt{x^{2}-(4-x)^{2}}}\\&=\压裂{x^{2}-(4x)^{2}+4(4-x)}{\sqrt{x^{2}-(4-x)^{2}}}\\&=\frac{4x}{\sqrt{x^{2}-(4-x)^{2}}}\\&=\frac{2x}{\sqrt{2(x-2)}}。\结束{对齐}$
最后
$\开始{align}ES^{2}&=BE^2+BS^2\\&=x^{2}+\裂缝{4x^{2}}{2(x-2)}\\&=\压裂{x^{3}}{x-2}\\\结束{对齐}$
考虑函数$\displaystyle f(x)=\frac{x^{3}}{\sqrt{x-2}}$
$\显示样式f'(x)=\frac{3x^{2}(x-2)-x^{3}}{(x-2)^{2{}}=\frac{2x^{2](x-3)}{$
$x=0$不会产生折痕,但$x=3$会产生折痕。接下来我们发现$f“”(3)\gt 0$,因此$x=3$是局部最小值。
这说明了为什么杜德尼的答案是正确的。由于$x=3,$$MN=\sqrt{2}$和$BS=3\sqrt}$,$意味着$ES$通过$N.$,因此Dudeney的答案是微积分解决方案的副产品。如果能在没有微积分的情况下得出他的结果,那将是令人兴奋的。
因此,根据Dudeney的说法,以$4$为基数的页面的最小折痕等于$3\sqrt{3}.$对于垂直大小至少为$3\sqrt{2}.$的任何页面,都可以获得这种折痕然而,很明显,对于垂直边$b\lt3\sqrt{3},通过中点$M$的垂直折痕将短于$3\sqart{3}.$显然,Dudeney假设,对于“页面”,垂直面与水平面之比超过$3\sqrt{3}/4$