甲、乙两地相距S千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c千米/时.已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度v(千米/时)的平方成正比、比例系数为b;固定部分为a元.
(1)把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/时)的函数,并指出这个函数的定义域;
(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?
(1)依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为,全程运输成本为y=a•+bv2•=S(+bv)
故所求函数及其定义域为y=S(+bv),v∈(0,c]
(2)依题意知S,a,b,v都为正数,故有S(+bv)≥2S
当且仅当=bv,.即v=时上式中等号成立
若≤c,则当v=时,全程运输成本y最小,
若>c,即a>bc2,则当v∈(0,c]时,有S(+bv)-S(+bc)=S[(-)+(bv-bc)]
=(c-v)(a-bcv)
因为c-v≥0,且a>bc2,故有a-bcv≥a-bc2>0,
所以S(+bv)≥S(+bc),且仅当v=c时等号成立,
也即当v=c时,全程运输成本y最小.
综上知,为使全程运输成本y最小,当≤c时行驶速度应为v=;当>c时行驶速度应为v=c.