5. 學校教學樓前有一塊長 10 米、寬 6 米的長方形空地。學校準備在這塊空地上新建一個花圃,需要種植牡丹、月季、百合這三種不同品種的花,
該如何設計花圃的建造方案呢?用你學過的各種平面圖形表示出每種花的實際種植區域,并計算出每種花的實際種植面積。
答案:1. 首先設計方案(方案不唯一):
我們可以把長方形空地按不同的平面圖形劃分。例如,將長方形空地的一半劃分為一個等腰三角形種牡丹,再將剩下的一半平均分成
兩個小長方形,一個種月季,一個種百合。
已知長方形空地長$a = 10$米,寬$b = 6$米,根據長方形面積公式$S=ab$,可得長方形空地面積$S = 10×6=60$平方米。
2. 然后計算牡丹的種植面積:
等腰三角形的底為$10$米,高為$6$米,根據三角形面積公式$S=\frac{1}{2}ah$($a$為底,$h$為高)。
這里$a = 10$米,$h = 6$米,所以牡丹種植面積$S_{牡丹}=\frac{1}{2}×10×6$
$S_{牡丹}=30$平方米。
3. 接著計算月季和百合的種植面積:
剩下的面積為$60 - 30=30$平方米。
剩下的部分平均分成兩個小長方形,小長方形的長可以是$10$米,寬$b_{1}=\frac{6}{2}=3$米。
根據長方形面積公式$S = ab$,對于月季和百合種植區域(小長方形),$a = 10$米,$b_{1}=3$米。
月季種植面積$S_{月季}=10×3 = 15$平方米,百合種植面積$S_{百合}=10×3 = 15$平方米。
另一種方案:
1. 設計方案:
把長方形空地劃分為一個半圓(種牡丹)、一個梯形(種月季)和一個三角形(種百合)。假設半圓的直徑$d = 6$米
(以長方形的寬為半圓直徑),梯形的上底$a_{1}=4$米,下底$a_{2}=10 - 3=7$米($3$是半圓半徑),高$h = 6$米,
三角形的底$a_{3}=3$米,高$h = 6$米。
2. 計算牡丹種植面積:
根據圓的面積公式$S=\pi r^{2}$($r$為半徑),半圓面積$S_{牡丹}=\frac{1}{2}\pi r^{2}$,$r=\fracbnl7ltt{2}=3$米,$\pi$取$3.14$,
則$S_{牡丹}=\frac{1}{2}×3.14×3^{2}=\frac{1}{2}×3.14×9 = 14.13$平方米。
3. 計算月季種植面積:
根據梯形面積公式$S=\frac{(a + b)h}{2}$($a$、$b$為上、下底,$h$為高),這里$a = 4$米,$b = 7$米,$h = 6$米,
$S_{月季}=\frac{(4 + 7)×6}{2}=\frac{11×6}{2}=33$平方米。
4. 計算百合種植面積:
根據三角形面積公式$S=\frac{1}{2}ah$,這里$a = 3$米,$h = 6$米,$S_{百合}=\frac{1}{2}×3×6 = 9$平方米。
如果按照第一種方案(等腰三角形、小長方形方案):牡丹種植面積$30$平方米,月季種植面積$15$平方米,
百合種植面積$15$平方米。(答案不唯一,可根據自己設計的圖形按相應面積公式計算)