12.对1个单位质量的含污物体进行清洗,清洗前其清洁度(含污物体的清洁度定义为1-)为0.8,要求洗完后的清洁度是0.99.有两种方案可供选择,方案甲:一次清洗;方案乙:两次清洗.该物体初次清洗后受残留水等因素影响,其质量变为a(1≤a≤3).设用x单位质量的水初次清洗后的清洁度是(x>a-1),用y质量的水第二次清洗后的清洁度是,其中c(0.8<c<0.99)是该物体初次清洗后的清洁度.

(1)分别求出方案甲以及c=0.95时方案乙的用水量,并比较哪一种方案用水量较少;

(2)若采用方案乙,当a为某定值时,如何安排初次与第二次清洗的用水量,使总用水量最少?并讨论a取不同数值时对最少总用水量多少的影响.

解:(1)方案甲与方案乙的用水量分别为x与z,

由题设有=0.99,解得x=19.

由c=0.95得方s案乙初次用水量为3,第二次用水量y满足方程,

解得y=4a,故z=4a+3,

即两种方案的用水量分别为19与4a+3.

因为当1≤a≤3时,x-z=4(4-a)>0,

即x>z,故方案乙的用水量较少.

(2)设初次与第二次清洗的用水量分别为x与y,类似(1)得

,y=a(99-100c).(*)

于是,.

当a为定值时,x+y≥,

当且仅当时等号成立.

此时(不合题意,舍去)或∈(0.8,0.99),

代入(*)式得.

时总用水量最少,此时第一次与第二次用水量分别为,最少总用水量是.

当1≤a≤3时,T′(a)=,

故T(a)是增函数(也可以用二次函数的单调性判断).这说明,随着a的值的增加,最少总用水量也增加.

 0  54314  54322  54328  54332  54338  54340  54344  54350  54352  54358  54364  54368  54370  54374  54380  54382  54388  54392  54394  54398  54400  54404  54406  54408  54409  54410  54412  54413  54414  54416  54418  54422  54424  54428  54430  54434  54440  54442  54448  54452  54454  54458  54464  54470  54472  54478  54482  54484  54490  54494  54500  54508  447348 

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