题目内容
【题目】随着城市化建设的发展,交通拥堵成为上班高峰时难以避免的现象.为了解龙泉驿某条道路交通拥堵情况,龙泉某中学同学经实地统计分析研究表明:当时,车流速度v(千米/小时)是车流密度x(辆/千米)的一次函数.当该道路的车流密度达到220辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0千米/小时;当车流密度为95辆/千米时,车流速度为50千米/小时.
(1)当时,求车流速度v(千米/小时)与车流密度x(辆/千米)的函数关系式;
(2)为使该道路上车流速度大于40千米/小时且小于60千米/小时,应控制该道路上的车流密度在什么范围内?
(3)车流量(辆/小时)是单位时间内通过该道路上某观测点的车辆数,即:车流量=车流速度×车流密度.当时,求该道路上车流量y的最大值.此时车流速度为多少?
【答案】(1)v=﹣x+88;(2)70<x<120;(3)车流量y的最大值是每小时4840辆,此时车流速度是44千米/时.
【解析】
(1)当20≤x≤220时,设车流速度v与车流密度x的函数关系式为v=kx+b,再根据待定系数法求解即可;
(2)由(1)的解析式建立不等式组求出其解集即可;
(3)设车流量y与x之间的关系式为y=vx,当20≤x≤220时表示出相应的二次函数关系,由二次函数的性质就可以求出结果.
解:(1)设车流速度v与车流密度x的函数关系式为v=kx+b,由题意,得
,解得:,
∴当20≤x≤220时,v=﹣x+88;
(2)由题意,得:,解得:70<x<120,
∴应控制该道路上的车流密度在70<x<120范围内;
(3)设车流量y与x之间的关系式为y=vx,
当20≤x≤220时,y=(﹣x+88)x=﹣(x﹣110)2+4840,
∴当x=110时,y最大=4840,此时千米/时,
∴当车流密度是110辆/千米时,车流量y取得最大值是每小时4840辆,此时车流速度是44千米/时.