如图,在一块正方形ABCD木板上要贴三种不同的墙纸,正方形EFCG部分贴A型墙纸,△ABE部分贴B型墙纸,其余部分贴C型墙纸.A型、B型、C型三种墙纸的单价分别为每平方60元、80元、40元.探究1:如果木板边长为2米,FC=1米,则一块木板用墙纸的费用需______元;探究2:如果木板边长为1米,求一块木板需用墙纸的最省费用;探究3:设木板的边长为a(a为整数),当正方形EFCG的边长为多少时?墙纸费用最省;如要用这样的多块木板贴一堵墙(7×3平方米)进行装饰,要求每块木板A型的墙纸不超过1平方米,且尽量不浪费材料,则需要这样的木板______块.

问题描述:

如图,在一块正方形ABCD木板上要贴三种不同的墙纸,正方形EFCG部分贴A型墙纸,△ABE部分贴B型墙纸,其余部分贴C型墙纸.A型、B型、C型三种墙纸的单价分别为每平方60元、80元、40元.
探究1:如果木板边长为2米,FC=1米,则一块木板用墙纸的费用需______元;
探究2:如果木板边长为1米,求一块木板需用墙纸的最省费用;
探究3:设木板的边长为a(a为整数),当正方形EFCG的边长为多少时?墙纸费用最省;如要用这样的多块木板贴一堵墙(7×3平方米)进行装饰,要求每块木板A型的墙纸不超过1平方米,且尽量不浪费材料,则需要这样的木板______块.

(1)设FC=x,正方形EFCG的面积=1*x²,△ABE的面积= 1*(1-x)/2,剩余面积=1-1*x² -1*(1-x)/2
①所需费用=60x²+80(1-x)/2+40[1-x² -(1-x)/2]=20x² -20x+60
②x=1/4,20x² -20x+60=20*1/16-20*1/4+60=56.25
x=1/2,20x² -20x+60=20*1/4-20*1/2+60=55
x=3/4,20x² -20x+60=20*9/16-20*3/4+60=56.25
当x为1/2时,将这块木板贴上墙纸所需的费用最省。
(2)若木板边长为a米,要使墙纸费用最省,正方形EFCG的边长应为a/2米。

:(1)∵CF=1,BC=2,
∴BF=1,
∴S△ABE=12•2•1=1,S正方形EFCG=1,S空白=4-1-1=2,
∴一块木板用墙纸的费用需=1×60+1×80+2×40=220(元);
故答案为220.
(2)设FC=xm,则BF=(1-x)m,总费用为y元,
∴S△ABE=12•(1-x)•1=12(1-x),S正方形EFCG=x2,S空白=1-12(1-x)-x2=-x2+12x+12,
∴y=12(1-x)×80+x2•60+(-x2+12x+12)•40
=20x2-20x+60
=20(x-12)2+55,
当x=12时,y最小=55元.
所以这块木板需用墙纸的最省费用为55元;
(3)设FC=xm,则BF=(a-x)m,总费用为y元,
∴S△ABE=12•(a-x)•a=12(a2-ax),S正方形EFCG=x2,S空白=a2-12(a2-ax)-x2=-x2+12ax+12a2,
∴y=12(a2-ax)×80+x2•60+(-x2+12ax+12a2)•40
=20x2-20ax+60a2
∴当x=12a时,y有最小值,即墙纸费用最省;
当x≤1,则12a≤1,得a≤2,而a为正整数,得到a=1或2,
当a=1,费用为21×55=1155;当a=2,费用为6×220=1320,
所以a=1,用21块.
故答案为21.点评:本题考查了二次函数的应用:根据实际问题列出二次函数关系式,然后利用二次函数的性质,特别是二次函数的最值问题解决实际中的最大或最小值问题.

(1)∵CF=1,BC=2,
∴BF=1,
∴S△ABE=

1
2
×2×1=1,S正方形EFCG=1,S空白=4-1-1=2,
∴一块木板用墙纸的费用需=1×60+1×80+2×40=220(元);
故答案为220.
(2)设FC=xm,则BF=(1-x)m,总费用为y元,
∴S△ABE=
1
2
(1-x)×1=
1
2
(1-x),S正方形EFCG=x2,S空白=1-
1
2
(1-x)-x2=-x2+
1
2
x+
1
2

∴y=
1
2
(1-x)×80+60x2+(-x2+
1
2
x+
1
2
)•40
=20x2-20x+60 
=20(x-
1
2
2+55,
当x=
1
2
时,y最小=55元.
所以这块木板需用墙纸的最省费用为55元;
(3)设FC=xm,则BF=(a-x)m,总费用为y元,
∴S△ABE=
1
2
•(a-x)•a=
1
2
(a2-ax),S正方形EFCG=x2,S空白=a2-
1
2
(a2-ax)-x2=-x2+
1
2
ax+
1
2
a2
∴y=
1
2
(a2-ax)×80+x2•60+(-x2+
1
2
ax+
1
2
a2)•40
=20x2-20ax+60a2
∴当x=
1
2
a时,y有最小值,即墙纸费用最省;
当x≤1,则
1
2
a≤1,得a≤2,而a为正整数,得到a=1或2,
当a=1,费用为21×55=1155;当a=2,墙纸无法用尽(舍去),
所以a=1,用21块.
故答案为21.
答案解析:(1)CF=1,BC=2,得到BF=1,然后分别计算出S△ABE=
1
2
×2×1=1,S正方形EFCG=1,S空白=4-1-1=2,再乘以它们的单价即可得到一块木板用墙纸的费用;
(2)设FC=xm,则BF=(1-x)m,总费用为y元,再计算S△ABE=
1
2
(1-x)×1=
1
2
(1-x),S正方形EFCG=x2,S空白=1-
1
2
(1-x)-x2=-x2+
1
2
x+
1
2
,然后乘以它们的单价即可得到一块木板用墙纸的费用,最后利用二次函数的最值问题求出当x=
1
2
时,y最小=55元.
(3)同(2)一样,设FC=xm,则BF=(a-x)m,总费用为y元,得到y=20x2-20ax+60a2,当x=
1
2
a时,y有最小值,即墙纸费用最省;当x≤1,则
1
2
a≤1,得a≤2,而a为整数,得到a=1或2,然后比较费用,最后得到需要这样的木块21块.
考试点:二次函数的应用.

知识点:本题考查了三角形的面积公式的运用,正方形的面积公式的运用.二次函数的性质的运用,单价×数量=总价的运用,解答时求出二次函数的解析式是关键.