题目
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y=a・+bv2・=s(+bv), 所求函数及其定义域为y=s(+bv),v∈(0,c]. (2)由题意,s、a、b、v均为正数,故s(+bv)≥2s. 等式当且仅当=bv,即v=时成立. 若≤c,则当v=时,全程运输成本y最小; 若>c,当v∈(0,c]时, 有s(+bv)+s(+bc)=s[a(-)+b(v-c)]=(c-v)(a-bcv). 因为c-v≥0,且a>bc2,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=; 当>c时,行驶速度为v=c.