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

题目

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．

答案

（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．