例4.(1997年全国高考题)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?
分析:几个变量(运输成本、速度、固定部分)有相互的关联,抽象出其中的函数关系,并求函数的最小值.
解:(读题)由主要关系:运输总成本=每小时运输成本×时间,
(建模)有y=(a+bv)
(解题)所以全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/时)的函数关系式是:
y=S(+bv),其中函数的定义域是v∈(0,c] .
整理函数有y=S(+bv)=S(v+),
由函数y=x+ (k>0)的单调性而得:
当<c时,则v=时,y取最小值;
当≥c时,则v=c时,y取最小值.
综上所述,为使全程成本y最小,当<c时,行驶速度应为v=;当≥c时,行驶速度应为v=c.
- 答案
例10.(2004年重庆卷)某工厂生产某种产品,已知该产品的月生产量(吨)与每吨产品的价格(元/吨)之间的关系式为:,且生产x吨的成本为(元).问该厂每月生产多少吨产品才能使利润达到最大?最大利润是多少?(利润=收入─成本)
解:每月生产x吨时的利润为
,故它就是最大值点,且最大值为:
答:每月生产200吨产品时利润达到最大,最大利润为315万元.