问题 解答题
为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.今年暑假我校学生公寓建造了可使用15年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为4万元.学生公寓每年的能源消耗费用C(单位:万元)与隔热层厚度x(单位:cm)满足关系:C(x)=
k
2x+3
(0≤x≤10
,若不建隔热层,每年能源消耗费用为10万元.设f(x)为隔热层建造费用与15年的能源消耗费用之和.
(1)求k的值及f(x)的表达式;
(2)我校做到了使总费用f(x)达到最小,请你计算学生公寓隔热层修建的厚度和总费用的最小值.
答案

(1)由题意,当x=0,C(x)=10,代入C(x)=

k
2x+3
,得k=30.…(3分)

所以f(x)=4x+15C(x)=4x+

450
2x+3
(0≤x≤10)…(6分)

(2)f(x)=4x+

450
2x+3
=4x+6+
450
2x+3
-6

=2(2x+3)+

450
2x+3
-6≥2
2(2x+3)•
450
2x+3
-6=54…(10分)

等号成立当且仅当2(2x+3)=

450
2x+3
即x=6.…(12分)

因此隔热层修建6 cm时,总费用f(x)达到最小,最小值为54元.…(13分)

f′(x)=4-

900
(2x+3)2
=
16(x+9)(x-6)
(2x+3)2
,当x=6时f′(x)=0…(14分)

单项选择题
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