某森林出现火灾,火势正以每分钟100m2的速度顺风蔓延,消防站接到警报立即派消防员前去,在火灾发生后五分钟到达救火现场,已知消防队员在现场平均每人每分钟灭火50m2,所消耗的灭火

问题描述:

某森林出现火灾,火势正以每分钟100m2的速度顺风蔓延,消防站接到警报立即派消防员前去,在火灾发生后五分钟到达救火现场,已知消防队员在现场平均每人每分钟灭火50m2,所消耗的灭火材料、劳务津贴等费用为每人每分钟125元,另附加每次救火所耗损的车辆、器械和装备等费用平均每人100元,而烧毁1m2森林损失费为60元,(t表示救火时间,x表示去救火消防队员人数),问;
(1)求t关于x的函数表达式.
(2)求应该派多少消防队员前去救火,才能使总损失最少?

(1)设派x名消防员前去救火,用t分钟将火扑灭,总损失为y元,则t=

5×100
50x−100
=
10
x−2

(2)y=灭火材料、劳务津贴+车辆、器械、装备费+森林损失费
=125tx+100x+60(500+100t)
=125x
10
x−2
+100x+30000+
60000
x−2

方法一:y=1250•
x−2+2
x−2
+100(x-2+2)+30000+
60000
x−2

=31450+100(x-2)+
62500
x−2

≥31450+2
100×62500
=36450,
当且仅当100(x-2)=
62500
x−2

即x=27时,y有最小值36450.
答:应该派27名消防员前去救火,才能使总损失最少,最少损失为36450元、
方法二:y′=
1250(x−2−x)
(x−2)2
+100-
60000
(x−2)2
=100-
62500
(x−2)2

令100-
62500
(x−2)2
,=0,
解得x=27或x=-23(舍)
当x<27时y′<0,当x>27时y′>0,
∴x=27时,y取最小值,最小值为36450元,
答:应该派27名消防员前去救火,才能使总损失最少,最少损失为36450元.