某森林出现火灾,火势正以每分钟100 m2的速度顺风蔓延,消防站接到警报立即派消防员前去,在火灾发生后五分钟到达救火现场,已知消防队员在现场平均每人每分钟灭火50 m2,所消耗的灭火材料、劳务津贴等费用为每人每分钟125元,另附加每次救火所耗损的车辆、器械和装备等费用平均每人100元,而烧毁1 m2森林损失费为60元,问应该派多少消防员前去救火,才能使总损失最少?
设派x名消防员前去救火,用t分钟将火扑灭,总损失为y元,则
t=
=5×100 50x-100
,10 x-2
y=灭火材料、劳务津贴+车辆、器械、装备费+森林损失费
=125tx+100x+60(500+100t)
=125x•
+100x+30000+10 x-2 60000 x-2
方法一:y=1250•
+100(x-2+2)+30000+x-2+2 x-2 60000 x-2
=31450+100(x-2)+62500 x-2
≥31450+2
=36450,100×62500
当且仅当100(x-2)=
,62500 x-2
即x=27时,y有最小值36450.
答:应该派27名消防员前去救火,才能使总损失最少,最少损失为36450元、
方法二:y′=
+100-1250(x-2-x) (x-2)2
=100-60000 (x-2)2
,62500 (x-2)2
令100-
=0,62500 (x-2)2
解得x=27或x=-23(舍)
当x<27时y′<0,当x>27时y′>0,
∴x=27时,y取最小值,最小值为36450元,
答:应该派27名消防员前去救火,才能使总损失最少,最少损失为36450元.