题目内容

A地产汽油,B地需要汽油.运输工具沿直线AB从A地到B地运油,往返A,B一趟所需的油耗等于从A地运出总油量的
1
100
.如果在线段AB之间的某地C(不与A,B重合)建一油库,则可选择C作为中转站,即可由这种运输工具先将油从A地运到C地,然后再由同样的运输工具将油从C地运到B地.设
AC
AB
=x,往返A,C一趟所需的油耗等于从A地运出总油量的
x
100
.往返C,B一趟所需的油耗等于从C地运出总油量的
1-x
100
.不计装卸中的损耗,定义:运油率P=
B地收到的汽油量
A地运出的汽油量
,设从A地直接运油到B地的运油率为P1,从A地经过C中转再运油到B地的运油率为P2.
(1)比较P1,P2的大小;
(2)当C地选在何处时,运油率P2最大?
分析:(1)设从A地运出的油量为a,根据题设,直接运油到B地,往返油耗等于
1
100
a,所以B地收到的油量为(1-
1
100
)a.根据
运油率P=
B地收到的汽油量
A地运出的汽油量
,可计算P1;而从A地运出的油量为a时,C地收到的油量为(1-
x
100
)a,
B地收到的油量(1-
1-x
100
)(1-
x
100
)a,根据运油率P=
B地收到的汽油量
A地运出的汽油量
,可计算P2.然后两者作差比较.
(2)由P2=(
99
100
+
x
100
)(1-
x
100
)利用基本不等式求其最大值.
解答:解:(1)设从A地运出的油量为a,根据题设,直接运油到B地,往返油耗等于
1
100
a,
所以B地收到的油量为(1-
1
100
)a.
所以运油率P1=
a-
1
100
a
a
=
99
100
.
而从A地运出的油量为a时,C地收到的油量为(1-
x
100
)a,
B地收到的油量(1-
1-x
100
)(1-
x
100
)a,
所以运油率P2=(1-
1-x
100
)(1-
x
100
)=(
99
100
+
x
100
)(1-
x
100
).
所以P2-P1=
1
10000
x(1-x),因为0<x<1,
所以P2-P1>0,即P2>P1.
(2)因为P2=(
99
100
+
x
100
)(1-
x
100
)≤(
99
100
+
x
100
+1-
x
100
2
)
2
=(
199
200
)
2

当且仅当
99
100
+
x
100
=1-
x
100
,即x=
1
2
时,取“=”
所以当C地为AB中点时,运油率P2有最大值.
点评:本题主要考查函数模型的建立与应用,涉及了函数模型的比较,基本不等式求函数最值.
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