题目内容
某工厂拟建一座平面图(如图所示)为矩形且面积为200m2的三级污水处理池,由于地形限制,长、宽都不能超过16m.如果池外周壁建造单价为每米400元,中间两条隔墙建造单价为每米248元,池底建造单价为每平方米80元(池壁厚度忽略不计,且池无盖).(1)写出总造价y(元)与污水处理池长x(m)的函数关系式,并指出其定义域;
(2)求污水处理池的长和宽各为多少时,污水处理池的总造价最低?并求出最低总造价.
【答案】分析:(1)设水池的长为x,则宽为
,求出池外的造价;求出中间两条隔墙的造价;求出池底的造价;将三个造价加起来即为总造价;据长、宽都大于0小于等于16求出定义域.
(2)求出导函数,判断导函数在定义域上的符号,判断出函数的单调性,利用单调性求出函数的最值.
解答:解:(1)因污水处理水池的长为
.(5分)
由题设条件
即函数定义域为[12.5,16](7分)
(2)由(1)得
(8分)
当x∈[12.5,16]时,y'<0;
故函数y=f(x)在[12.5,16]上是减函数.(10分)
∴当x=16时,y取得最小值,
此时
(元)此时
(13分)
综上,当污水处理池的长为16m,宽为12.5m时,总造价最低,最低为45000元.(14分)
点评:本题考查将实际问题中的最值问题转化为数学中的函数最值、利用导函数的符号判断函数的单调性、利用函数的单调性求出函数的最值.
(2)求出导函数,判断导函数在定义域上的符号,判断出函数的单调性,利用单调性求出函数的最值.
解答:解:(1)因污水处理水池的长为
由题设条件
(2)由(1)得
当x∈[12.5,16]时,y'<0;
故函数y=f(x)在[12.5,16]上是减函数.(10分)
∴当x=16时,y取得最小值,
此时
综上,当污水处理池的长为16m,宽为12.5m时,总造价最低,最低为45000元.(14分)
点评:本题考查将实际问题中的最值问题转化为数学中的函数最值、利用导函数的符号判断函数的单调性、利用函数的单调性求出函数的最值.
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