Question

某學校計劃將校園內形狀為銳角△ABC的空地（如圖）進行改造，將它分割成△AHG，△BHE，△CGF和矩形EF-GH四部分，且矩形EFGH作為停車場．經測量BC=120m，高AD=80m．
（1）若學校計劃在△AHG上種草，在△BHE，△CGF上都種花，如何設計矩形的長、寬使得種草的面積與種花的面積相等？
（2）若種草的投資是每平方米6元，種花的投資是每平方米10元，停車場鋪地磚投資是每平方米4元，又如何設計矩形的長、寬使得△ABC空地改造投資最小？最小為多少？

Answer 1

（1）設FG=x米，則AK=（80-x）米．
由△AHG∽△ABC，BC=120，AD=80，可得：

HG

120

=

80-x

80

，
∴HG=120-

3

2

x，
BE+FC=120-（120-

3

2

x）=

3

2

x，（2分）
∴

1

2

•（120-

3

2

x）•（80-x）=

1

2

×

3

2

x•x，
解得x=40．
∴當矩形的長為60米，寬為40米時，種草的面積和種花的面積相等．

（2）設改造后的總投資為W元．
則W=

1

2

•（120-

3

2

x）•（80-x）•6+

1

2

×

3

2

x•x•10+x（120-

3

2

x）•4
=6x²-240x+28800
=6（x-20）²+26400
∵二次項系數6＞0，
∴當x=20時，W_最小=26400．
答：當矩形EFGH的邊FG長為20米時，空地改造的總投資最小，最小值為26400元．