问题 解答题

为迎接山东省第23届运动会在济宁召开,济宁市加快了城市建设改造的步伐.在太白路升级改造工程中,欲在京杭大运河上新建一座跨河大桥,最两端的两桥墩相距m米.经测算,一个桥墩的工程费用为256万元,距离为工米的相邻两桥墩之间的桥面工程费用为(2+x)x万元,假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素,记工程的总费用为:y万元.

(I )试写出y关于工的函数关系式;

(II)当m=320米时,需建多少个桥墩才能使得工程总费用y最小,最小费用为多少万元?

答案

(I)设需建n个桥墩,则(n-1)x=m即n=

m
x
+1

所以y=f(x)=256n+(n-1)(2+x)x

=256(

m
x
+1)+
m
x
(2+x)x

=

256m
x
+mx+2m+256(0<x<m)

(II)由(I)知,y=m(

256
x
+x)+2m+256

≥32m+2m+256

=34m+256

=34×320+256=11136

当且仅当

256
x
=x即x=16时取等号,

所以f(x)在x=16时取得最小值.此时,n=

m
x
+1=
320
16
+1=21

故需要建21个桥墩才能使工程费用最小,最小费用为11136万元.

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