题目内容

15.保持合理车流密度是保证高速公路畅通的重要因素,距车管部门测算,车流速度v与车流密度x满足如下关系;当车流密度不超过40辆/千米时,车流速度可以达到90千米/小时;当车流密度达到400辆/千米时,发生堵车现象,即车流速度为0千米/小时;当车流密度在40辆/千米时到400辆/千米范围内,车流速度v与车流密度x满足一次函数关系.
(1)求车流速度v与车流密度x的函数关系式v(x);
(2)试确定合理的车流密度,使得车流量(车流量=车流速度v(x)×车流密度(x))最大,并求出最大值.

分析 (1)当40≤x≤400时,设函数v(x)=ax+b,根据题意即可确定a,b的值,进而求出v(x)完整的表达式;
(2)先求出各分段的最值,再进行综合比较,得出当x=200时,函数取得最大值.

解答 解:(1)由题意:当40≤x≤400时,设v(x)=ax+b,
由已知得$\left\{\begin{array}{l}{400a+b=0}\\{40a+b=90}\end{array}\right.$,解得$\left\{\begin{array}{l}{a=-\frac{1}{4}}\\{b=100}\end{array}\right.$,
故函数v(x)的表达式v(x)=$\left\{\begin{array}{l}{90,0≤x<40}\\{-\frac{1}{4}x+100,40≤x≤400}\\{0,x>400}\end{array}\right.$;
(2)设车流量为f(x),则f(x)=x•v(x),
根据(1)得,f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{90x,0≤x<40}\\{x(-\frac{1}{4}x+100),40≤x≤400}\\{0,x>400}\end{array}\right.$,
①当0≤x<40时,f(x)为增函数,
当x=40时,其最大值为90×40=3600;
②当40≤x≤400时,f(x)=-$\frac{1}{4}$[(x-200)2-40000],
当x=200时,函数取得最大值为10000;
③当x>400时,f(x)=0,
综合以上讨论得,当x=200(辆/千米)时,f(x)max=10000(辆/小时).

点评 本题主要考查了函数解析式的求法,以及分段函数的表示和最值的确定,同时考查运用数学知识解决实际问题的能力,属于中等题.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网