问题 解答题
我国发射的天宫一号飞行器需要建造隔热层.已知天宫一号建造的隔热层必须使用20年,每厘米厚的隔热层建造成本是6万元,天宫一号每年的能源消耗费用C(万元)与隔热层厚度x(厘米)满足关系式:C(x)=
k
3x+5
(0≤x≤10)
,若无隔热层,则每年能源消耗费用为8万元.设f(x)为隔热层建造费用与使用20年的能源消耗费用之和.
(I)求C(x)和f(x)的表达式;
(II)当陋热层修建多少厘米厚时,总费用f(x)最小,并求出最小值.
答案

(I)当x=0时,C=8,因为C(x)=

k
3x+5
(0≤x≤10),所以k=40,故C(x)=
40
3x+5
…(3分)

∵f(x)为隔热层建造费用与使用20年的能源消耗费用之和

f(x)=6x+

20×40
3x+5
=6x+
800
3x+5
(0≤x≤10).…(6分)

(II)f(x)=6x+

800
3x+5
=2(3x+5)+
800
3x+5
-10≥2
1600
-10=70,…(9分)

当且仅当6x+10=

800
3x+5
,即x=5时取得最小值.…(11分)

即隔热层修建5厘米厚时,总费用达到最小值,最小值为70万元.…(12分)

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