【题目】我校高一年级某研究小组经过调查发现:提高北环隧道的车辆通行能力可有效改善交通状况,在一般情况下,隧道内的车流速度v(单位:千米/小时)是车流密度x(单位:辆/千米,车流密度指每千米道路上车辆的数量)的函数.当隧道内的车流密度达到210辆/千米时,将造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过30辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明:当
时,车流速度
是车流密度
的一次函数.
(1)求函数
的表达式;
(2)当车流密度为多大时,车流量(单位时间内通过某观测点的车辆数,单位:辆/小时)
可以达到最大,并求出最大值.
【答案】(1)
;(2) 当车流密度为105辆/小时车流量达到最大值3675
【解析】
(1)根据题意可知,
为分段函数,且当
时
,再根据当
与
时
的值,设
代入求解即可.
(2)根据(1)中的分段函数解析式,求出
的解析式,再分段求解函数的最大值分析即可.
(1)由题意可知, 当
时
,当
时,
,又当
时,车流速度
是车流密度
的一次函数,故设
,所以
,解得
,故当
时,
.
故
.
(2)由题,
,故
当
时,
最大值为
.
当
时,
开口向下且对称轴为
,故此时
最大值为
.
综上,当车流密度为105辆/小时车流量达到最大值3675