甲、乙两地相距s千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c

甲、乙两地相距s千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c千米/时,已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度v(千米/时)的平方成正比,比例系数为b; 固定部分为a元.

(1)把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/时)的函数,并指出这个函数的定义域;

(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?

答案

解:

(1)依题意汽车从甲匀速行驶到乙所用的时间为,全程运输成本为ya·bv2·=s(bv),

所求函数及其定义域为y=s(bv),v∈(0,c].

 

(2)由题意,s、ab、v均为正数,故s(bv)≥2s.

等式当且仅当bv,即v=时成立.

c,则当v=时,全程运输成本y最小;

c,当v∈(0,c]时,

有s(bv)+s(bc)=s[a)+b(v-c)]=c-v)(abcv).

 

因为c-v≥0,且abc2,故a-bcv>a-bc2>0,

所以s(bv)≥s(bc),当且仅当v=c时等号成立,即当v=c时,全程运输成本y最小.

综上,为使全程运输成本y最小,当c时,行驶速度为v=;

c时,行驶速度为v=c.

评述:此题考查函数关系、不等式性质、最大值、最小值等基础知识,考查综合应用所学数学知识、思想和方法解决实际问题的能力.考查数学建模能力、求最值的方法.


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