题目内容
一条船在如图所示的Y型河流中行驶,从A逆流行驶到B,再从B顺流行驶到C,AB间航程和BC间航程相等,水流的速度为3km/h,已知该船每小时的耗油量与船在静水中的速度(单位:km/h)的平方成正比.
(1)当船在AB段、BC段静水中的速度分别是多少时,整个航行的总耗油量最小?
(2)如果在整个航行过程中,船在静水中的速度保持不变,当船在静水中的速度是多少时,整个航行的总耗油量最小?
解:设AB=BC=lkm,船在AB段,BC段静水中的速度分别为v1km/h,v2km/h,所用时间分别为t1h,t2h,比例系数为k,耗油量分别为S1,S2,总耗油量为S,其中k,l为常数,v1>3,v2≥0
(1)
,
,
∴
,
∴v2=0,(S2)min=0


当且仅当
,v1=6时,(S1)min=12kl,此时S最小
(2)如果在整个航行过程中,船在静水中的速度保持不变,设v1=v2=v>3


∴
∴
时,S(v)取得最小值.
分析:设AB=BC=lkm,船在AB段,BC段静水中的速度分别为v1km/h,v2km/h,所用时间分别为t1h,t2h,比例系数为k,耗油量分别为S1,S2,总耗油量为S,其中k,l为常数,v1>3,v2≥0
(1)
,
,表示出相应的耗油量,进而可求耗油量最小时,相应的速度;
(2)如果在整个航行过程中,船在静水中的速度保持不变,设v1=v2=v>3,
,求出导函数
,从而求出S(v)的最小值.
点评:本题以实际问题为载体,考查函数模型的构建,考查函数最值的求解,考查导数知识的运用,有一定的综合性.
(1)
∴
∴v2=0,(S2)min=0
当且仅当
(2)如果在整个航行过程中,船在静水中的速度保持不变,设v1=v2=v>3
∴
∴
分析:设AB=BC=lkm,船在AB段,BC段静水中的速度分别为v1km/h,v2km/h,所用时间分别为t1h,t2h,比例系数为k,耗油量分别为S1,S2,总耗油量为S,其中k,l为常数,v1>3,v2≥0
(1)
(2)如果在整个航行过程中,船在静水中的速度保持不变,设v1=v2=v>3,
点评:本题以实际问题为载体,考查函数模型的构建,考查函数最值的求解,考查导数知识的运用,有一定的综合性.
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