甲、乙两地相距300千米,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,且比例系数为0.02;固定部分为200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?全程运输成本最小是多少?

问题描述:

甲、乙两地相距300千米,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,且比例系数为0.02;固定部分为200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?全程运输成本最小是多少?

(1)依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为300v,全程运输成本为y=200×300v+0.02v2×300v=6(10000v+v)…3分故所求函数及其定义域为y=6(10000v+v),v∈(0,c]…4分(2)依题意,有10000v+v≥200.当且仅当...
答案解析:(1)依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为

300
v
,全程运输成本为y=200×
300
v
+0.02v2×
300
v
=6(
10000
v
+v)

(2)由(1)知,全程运输成本关于速度的函数表达式中出现了积为定值的情形,由于等号成立的条件有可能不成立,故求最值的方法不确定,对对速度的范围进行分类讨论,如等号成立时速度值不超过c,则可以用基本不等式求求出全程运输成本的最小值,若等号成立时速度值大于最高限速v,可以判断出函数在(0,c]上的单调性,用单调性求出全程运输成本的最小值.
考试点:基本不等式在最值问题中的应用.
知识点:本小题主要考查建立函数关系、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.