问题 解答题

甲、乙两地相距300千米,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,且比例系数为0.02;固定部分为200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?全程运输成本最小是多少?

答案

(1)依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为

300
v
,全程运输成本为y=200×
300
v
+0.02v2×
300
v
=6(
10000
v
+v)
…3分

故所求函数及其定义域为y=6(

10000
v
+v),v∈(0,c]…4分

(2)依题意,有

10000
v
+v≥200.

当且仅当

10000
v
=v,即v=100时上式中等号成立.

而v∈(0,c],所以

当v=100∈(0,c],c≥100时,

10000
v
+v取最小值

所以ymin=6(

10000
v
+v)≥1200

也即当v=100时,全程运输成本y最小达到1200元.…8分

当v=100?(0,c],即c<100时,

取v=c,y=6(

10000
v
+v)达到最小值,即ymin=6(
10000
c
+c)

也即当v=c时,全程运输成本y最小达到6(

10000
c
+c)元.(…12分)

综上知,为使全程运输成本y最小,当c≥100时行驶速度应为100,此时运输成本为1200元;当c<100时行驶速度应为v=c,此时运输成本为6(

10000
c
+c).…12分.

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