题目内容
【题目】经统计分析,我市城区某拥挤路段的车流速度v(单位:千米/小时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数.当该路段的车流密度达到180辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0千米/小时;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为40千米/小时;当时,车流速度v是车流密度x的一次函数.
(1)当时,求函数的表达式;
(2)当车流密度x为多大时,该拥挤路段车流量(单位时间内通过该路段某观测点的车辆数,单位:辆/小时)可以达到最大,并求出最大值(精确到1辆/小时).
【答案】(1)(2)当车流密度为时,车流量可以达到最大,最大值为2025辆/小时
【解析】
(1)根据自变量的取值不同,根据题意,写成分段函数;
(2)由(1)求得,从而得到,考虑其单调性,从而求解最大值.
(1)由题意,当时,;
当时,设.
由已知得,
解得.
故函数的表达式为
.
(2)依题意及(1)可得,
.
当时,为增函数,
故当时,其最大值为;
当时,
.
所以当时,
在区间上取得最大值2025.
综上,当时,
在区间上取得最大值,
即当车流密度为90辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值为2025辆/小时.
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