Một khu đất có dạng hình tam giác \(ABC\) vuông cân tại \(A\) với \(AB = 40{\rm{ m}}\). Người ta trồng hoa trên mảnh đất hình quạt tròn (phần được tô đậm trong hình vẽ), phần còn lại của khu đất thì trồng cỏ. Tính diện tích phần đất trồng cỏ theo đơn vị \({{\rm{m}}^2}\) (lấy \[\pi \approx 3,14\], kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).

Đáp án: 48

Đặt \[AD = x\,,\,\,AE = y\] (đơn vị: m, điều kiện \[0 < x < 12\,,\,\,0 < y < 16\]).

\[ \Rightarrow DB = 12 - x\,,\,\,CE = 16 - y\,,\,\,ME = x\,,\,\,DM = y\].

Ta có:

\[ \Rightarrow \frac{{12 - x}}{x} = \frac{y}{{16 - y}} \Rightarrow 192 - 12y - 16x + xy = xy \Leftrightarrow 192 = 16x + 12y\]

Ta có: \[{\left( {\sqrt a  - \sqrt b } \right)^2} \ge 0 \Leftrightarrow a + b \ge 2\sqrt {ab} \] (*). Áp dụng bất đẳng thức (*), ta có:

\[192 = 16x + 12y \ge 2\sqrt {16x\,.\,12y}  \Leftrightarrow 192 \ge 2\sqrt {192xy}  \Leftrightarrow xy \le \frac{{192}}{2} = 48\].

Vậy diện tích lớn nhất mảnh vườn \(ADME\) là \[48\;\left( {{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right)\] khi

\[\left\{ \begin{array}{l}16x = 12y\\xy = 48\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 6\\y = 8\end{array} \right.\].