甲、乙两地相距S(千米),汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度最大不得超过c(千米/小时).已知汽车每小时的运输成本(元)由可变部分与固定部分组成.可变部分与速度v(千米/小时)的平方成正比,且比例系数为正常数b;固定部分为a元.(1)试将全程运输成本y(元)表示成速度v(千米/小时)的函数.(2)为使全程运输成本最省,汽车应以多大速度行驶?
问题描述:
甲、乙两地相距S(千米),汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度最大不得超过c(千米/小时).已知汽车每小时的运输成本(元)由可变部分与固定部分组成.可变部分与速度v(千米/小时)的平方成正比,且比例系数为正常数b;固定部分为a元.
(1)试将全程运输成本y(元)表示成速度v(千米/小时)的函数.
(2)为使全程运输成本最省,汽车应以多大速度行驶?
答
(1)依题意得,汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为
,全程运输成本为y=a•s v
+bv2•s v
=s(s v
+bv),a v
故所求函数为y=s(
+bv),其定义域为v∈(0,c)a v
(2)∵s、a、b、v∈R+,∴s(
+bv)≥2sa v
,当且仅当
ab
=bv时取等号,此时v=a v
a b
若
≤c,即v=
a b
时,全程运输成本最小.
a b
若
>c,则当v∈(0,c)时,y=s(
a b
+bv)-s(a v
+bc)=a c
(c-v)(a-bcv)s vc
∵c-v≥0,且a>bc2,故有a-bcv≥a-bc2>0
∴s(
+bv)≥s(a v
+bc),当且仅当v=c时取等号,即v=c时全程运输成本最小.a c
答案解析:(1)确定汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间,从而可得全程运输成本关于速度的函数;
(2)利用基本不等式,再分类讨论,即可求得最值.
考试点:根据实际问题选择函数类型.
知识点:本题考查函数模型的构建,考查基本不等式的运用,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.