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.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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