我们知道,三条边都相等的三角形叫等边三角形.类似地,我们把弧长等于半径的扇形称为“等边扇形”.小明准备将一根长为120cm的铁丝剪成两段,并把每一段铁丝围成一个“等边扇形”

问题描述:

我们知道,三条边都相等的三角形叫等边三角形.类似地,我们把弧长等于半径的扇形称为“等边扇形”.小明准备将一根长为120cm的铁丝剪成两段,并把每一段铁丝围成一个“等边扇形”.
(1)小明想使这两个“等边扇形”的面积之和等于625cm2,他该怎么剪?
(2)这两个“等边扇形”的面积之和能否取得最小值?若能,请求出这个最小值;若不能,请说明理由.

(1)假设一段为x,则另一段为120-x,
∴扇形的半径分别为:

x
3
,40-
x
3

∴扇形面积分别为:S1=
1
2
lr=
1
2
×
x
3
×
x
3
=
x 2
18

S2=
1
2
LR=
1
2
×(40-
x
3
2=
x2
18
-
40
3
x+800,
∴S1+S2=
x 2
18
+
x2
18
-
40
3
x+800,
=
x2
9
-
40
3
x+800,
当625=
x2
9
-
40
3
x+800,
∴x2-120x+1575=0,
解得:x1=15,x2=105,
∴一段为15,则另一段为105.
(2)假设两个“等边扇形”的面积之和为y,
∴y=
x2
9
-
40
3
x+800,
当x=-
b
2a
=60时,
y取到最小值为:
4ac−b2
4a
=400.