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《文汇报》载,举世瞩目的上海磁悬浮列车工程于2003年3月2日在浦东新区开工,该工程全线长35km.磁悬浮列车运行时悬浮

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/11 01:31:45
《文汇报》载,举世瞩目的上海磁悬浮列车工程于2003年3月2日在浦东新区开工,该工程全线长35km.磁悬浮列车运行时悬浮于轨道上面,运行平稳舒适,安全无噪声,可以实现全自动化运行.据德国科学家预言,到2014年,采用新技术的磁悬浮列车的时速将达到1000km/h.现假设上海磁悬浮列车每小时使用的能源费用(千元)和列车速度(km/h)的立方成正比,且最大速度不超过550km/h.当速度是100km/h时,它的能源费用是每小时0.04千元,其余费用(不论速度如何)都是每小时40.96千元,
(1)求列车试运行时,完成全程路线所需的总费用与车速的函数关系;
(2)求车速为多少时,运行的总费用最低?(若写不下,可做在反面)
《文汇报》载,举世瞩目的上海磁悬浮列车工程于2003年3月2日在浦东新区开工,该工程全线长35km.磁悬浮列车运行时悬浮
(1)设能源费用每小时是q千元,车速是vkm/h,依题意有q=kv3(k为比例系数),
将v=100,q=0.04代入得k=4×10-8.于是有q=4×10-8v3
因此列车从甲地行驶到乙地,所需的总费用为y=f(x)=1.4×10-6x2+
1433.6
x
(2)因为f(x)=1.4×10-6x2+
716.8
x+
716.8
x
≥3[(1.4×10-6x2)×(
716.8
x)×(
716.8
x)] 
1
3═2.688(千元).
并且最小值在1.4×10-6x2=
716.8
x时取得,对应的x=800km/h
当且仅当v2=,即v=800时,上面不等式取等号.
但由实际情况可知,目前建造的列车根本达不到800km/h这个速度,即上式中的v是有限制的:0<v≤550,因此不能利用均值不等式来求函数的最值.我们可以证明函数f(v)在定义域(0,550)上是单调递减的,故车速为550km/h时,运行的总费用最低.