题目内容

【题目】一艘轮船在航行中燃料费和它的速度的立方成正比.已知速度为每小时10千米时,燃料费是每小时6,而其他与速度无关的费用是每小时96,问轮船的速度是多少时,航行1千米所需的费用总和最少?

【答案】当速度为20千米/小时时,航行1千米所需费用总和最少

【解析】

试题设速度为每小时v千米时,由题可得行驶1千米的总费用为q=(0.006v3+96)=0.006v2+. 再用导数作为工具求解该最值问题即可.

试题解析:设速度为每小时v千米时,燃料费是每小时p元,那么由题设知p=kv3,因为v=10,p=6,所以k==0.006.于是有p=0.006v3.

又设船的速度为每小时v千米时,行驶1千米所需的总费用为q元,那么每小时所需的总费用是(0.006v3+96)元,而行驶1千米所用时间为小时,所以行驶1千米的总费用为

q=(0.006v3+96)=0.006v2+.

q′=0.012v-=(v3-8000),

令q′=0,解得v=20.

当v<20时,q′<0;当v>20时,q′>0,

所以当v=20时,q取得最小值.

即当速度为20千米/小时时,航行1千米所需费用总和最少.

点晴:本题考查函数模型的应用,考查建立函数模型解决实际问题的思想和方法.建立起函数模型之后选择导数作为工具求解该最值问题. 根据题意建立相应的函数模型是解决本题的关键.建立起函数的模型之后,根据函数的类型选择合适的方法求解相应的最值问题,充分发挥导数的工具作用.

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