问题
解答题
为了研究某种药物,用小白鼠进行试验,发现药物在血液内的浓度与时间的关系因使用方式的不同而不同.若使用注射方式给药,则在注射后的3小时内,药物在白鼠血液内的浓度y1与时间t满足关系式:y1=4-at(0<a<
(1)若a=1,求3小时内,该小白鼠何时血液中药物的浓度最高,并求出最大值 (2)若使小白鼠在用药后3小时内血液中的药物浓度不低于4,求正数a的取值范围. |
答案
(1)药物在白鼠血液内的浓度y与时间t的关系为:当a=1时,
y=y1+y2=
;-t+
+4,0<t<1t 7-(t+
),1≤t≤32 t
①当0<t<1时,y=-t+
+4=-(t
-t
)2+1 2
,所以ymax=f(17 4
)=1 4
;17 4
②当1≤t≤3时,∵t+
≥22 t
,所以ymax=7-22
(当t=2
时取到),因为2
>7-217 4
,故ymax=f(2
)=1 4
.17 4
(2)由题意y=-at+
+4(0<t<1)t 7-(at+
)(1≤t≤3)2 t
①-at+
+4≥4⇒-at+t
≥0⇒a≤t
,又0<t<1,得出a≤1;1 t
②7-(at+
)≥4⇒at+2 t
≤3⇒at≤3-2 t
由于1≤t≤3得到a≤-2 t
+2 t2
,令u=3 t
,则a≤-2u2+3u,u∈[1 t
,1],1 3
所以a≤
,综上得到以0<a≤7 9
.7 9