解:如题图所示,AD是水下电缆,DB是地下电缆.作AC⊥BD,AC=1,AB=4,则BC=,设∠CAD=θ,则θ∈(0,arccos
).∵AD=
=secθ,BD=BC-CD=
-tanθ,依题意,由A、B铺设电缆的总费用为y=4secθ+2(
-tanθ)=
+2
.设μ=
(μ>0),则2sinθ+μcosθ=4.∴sin(θ+φ)=
φ=arctan
.∵ sin(θ+φ)≤1.∴
≥4,解得μ≥2
.∴ymin=2
+2
.此时φ=arctan
=
,θ=
,BD=
-
.因此,水下电缆应从距B城(
-
)千米处向A城铺设,总施工费用最少.