题目内容

【题目】某工厂有一个容量为300吨的水塔,每天从早上6时起到晚上10时止供应该厂的生产和生活用水.已知该厂生活用水为每小时10吨,生产用水量(吨)与时间(单位:小时,且规定早上6时)的函数关系式为:,水塔的进水量分为10级,第一级每小时进水10吨,以后每提高一级,每小时进水量就增加10吨.若某天水塔原有水100吨,在开始供水的同时打开进水管.

(1)若进水量选择为级,水塔中剩余水量为吨,试写出与的函数关系式;

(2)如何选择进水量,既能始终保证该厂的用水(水塔中水不空)又不会使水溢出?

【答案】(1),,;(2)选择第4级

【解析】

(1)根据题意,即可求出剩余水量为吨与进水量选择为级之间的函数关系;

(2)由,可得,分离出,利用配方法,根据二次函数的性质求解即可.

(1) 设进水量选第级,则小时后水塔中水的剩余量为:,

,.

(2)根据题意,进水级,所以.

由左边得,

当时,有最大值3.5.所以.

由右边得,当时,有最小值4.75,所以.

综合上述,进水量应选为第4级.

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