题目内容
经调查统计,某种型号的汽车在匀速行驶中,每小时的耗油量y(升)关于行驶速度x(千米/时)的函数可表示为y=
x3-
x+
(0<x≤100).已知甲、乙两地相距100千米,在匀速行驶速度不超过100千米/时的条件下,该种型号的汽车从甲地到乙地的耗油量记为f(x)(升).
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性,当x为多少时,耗油量f(x)为最少?最少为多少升?
| 1 |
| 120000 |
| 1 |
| 50 |
| 18 |
| 5 |
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性,当x为多少时,耗油量f(x)为最少?最少为多少升?
考点:导数在最大值、最小值问题中的应用
专题:应用题,导数的综合应用
分析:(I)把用的时间求出,再乘以每小时的耗油量y即可求函数f(x)的解析式;
(II)求导函数,利用导数的正负,即可求出h(x)的极小值,判断出就是最小值即可.
(II)求导函数,利用导数的正负,即可求出h(x)的极小值,判断出就是最小值即可.
解答:
解:(Ⅰ)由题意得,汽车从甲地到乙地行驶了
小时,…(2分)
∴f(x)=(
x3-
x+
)•
=
x2+
-2(0<x≤100). …(5分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)有,f′(x)=
. …(8分)
令f′(x)=0,得x=60. …(9分)
①当x∈(0,60)时,f′(x)<0,f(x)是减函数; …(10分)
②当x∈(60,100]时,f′(x)>0,f(x)是增函数; …(11分)
∴当x=60,即汽车的行驶速度为60(千米/时)时,从甲地到乙地的耗油量f(x)为最少,最少耗油量为f(60)=7(升). …(12分)
| 100 |
| x |
∴f(x)=(
| 1 |
| 120000 |
| 1 |
| 50 |
| 18 |
| 5 |
| 100 |
| x |
| 1 |
| 1200 |
| 360 |
| x |
(Ⅱ)由(Ⅰ)有,f′(x)=
| x3-216000 |
| 600x2 |
令f′(x)=0,得x=60. …(9分)
①当x∈(0,60)时,f′(x)<0,f(x)是减函数; …(10分)
②当x∈(60,100]时,f′(x)>0,f(x)是增函数; …(11分)
∴当x=60,即汽车的行驶速度为60(千米/时)时,从甲地到乙地的耗油量f(x)为最少,最少耗油量为f(60)=7(升). …(12分)
点评:本小题主要考查函数、导数及其应用等基本知识,考查运用数学知识分析和解决实际问题的能力.
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