Question

彭山二中決定在新校區(qū)附近修建教師宿舍，學(xué)校行政辦公室用100萬元從政府購得一塊廉價土地，該土地可以建造每層1000平方米的樓房，樓房的每平方米建筑費(fèi)用與建筑高度有關(guān)，樓房每升高一層，整層樓每平方米建筑費(fèi)用提高20元．已知建筑第5層樓房時，每平方米建筑費(fèi)用為800元．
（1）若建筑第x層樓時，該樓房綜合費(fèi)用為y萬元（綜合費(fèi)用是建筑費(fèi)用與購地費(fèi)用之和），寫出y=f（x）的表達(dá)式．
（2）為了使該樓房每平方米的平均綜合費(fèi)用最低，學(xué)校應(yīng)把樓層建成幾層？此時平均綜合費(fèi)用為每平方米多少元？

Answer 1

解：（1）由題意知，建筑第1層樓房每平方米建筑費(fèi)用為：720元．
建筑第1層樓房建筑費(fèi)用為：720×1000=720000（元）=72（萬元）
樓房每升高一層，整層樓建筑費(fèi)用提高：20×1000=20000（元）=2（萬元）
建筑第x層樓房建筑費(fèi)用為：72+（x-1）×2=2x+70（萬元）
建筑第x層樓時，該樓房綜合費(fèi)用為：
所以，y=f（x）=x²+71x+100（x≥1，x∈Z）
（2）設(shè)該樓房每平方米的平均綜合費(fèi)用為g（x），則：
==910，
當(dāng)且僅當(dāng)，即x=10時，等號成立；
所以，學(xué)校應(yīng)把樓層建成10層．此時平均綜合費(fèi)用為每平方米910元．
分析：（1）第1層樓房每平方米建筑費(fèi)用為720元，第1層樓房建筑費(fèi)用為720×1000=720000（元）=72（萬元）；
樓房每升高一層，整層樓建筑費(fèi)用提高20×1000=20000（元）=2（萬元）；第x層樓房建筑費(fèi)用為72+（x-1）×2=2x+70（萬元）；建筑第x層樓時，樓房綜合費(fèi)用=建筑總費(fèi)用（等差數(shù)列前n項和）+購地費(fèi)用，由此可得y=f（x）；
（2）樓房每平方米的平均綜合費(fèi)用為g（x），則（元），代入（1）中f（x）整理，求出最小值即可．
點(diǎn)評：本題考查了等差數(shù)列前n項和的應(yīng)用，基本不等式a+b≥2（a＞0，b＞0）的應(yīng)用；應(yīng)用基本不等式求最值時，要注意“=”成立的條件．