为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.今年暑假我校学生公寓建造了可使用15年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为4万元.学生公寓每年

发布时间:2020-08-07 12:31:08

为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.今年暑假我校学生公寓建造了可使用15年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为4万元.学生公寓每年的能源消耗费用C(单位:万元)与隔热层厚度x(单位:cm)满足关系:C(x)=,若不建隔热层,每年能源消耗费用为10万元.设f(x)为隔热层建造费用与15年的能源消耗费用之和.
(1)求k的值及f(x)的表达式;
(2)我校做到了使总费用f(x)达到最小,请你计算学生公寓隔热层修建的厚度和总费用的最小值.

网友回答

解:(1)由题意,当x=0,C(x)=10,代入C(x)=,得k=30.
所以f(x)=4x+15C(x)=4x+(0≤x≤10)
(2)f(x)=4x+=4x+6+-6
=2(2x+3)+-6≥2-6=54
等号成立当且仅当2(2x+3)=即x=6.
因此隔热层修建6 cm时,总费用f(x)达到最小,最小值为54元.
f′(x)=4-=,当x=6时f′(x)=0
解析分析:(1)根据不建隔热层,每年能源消耗费用为10万元.我们可得C(0)=10,得k=30,进而得到C(x)的解析式,建造费用为C1(x)=4x,则根据隔热层建造费用与15年的能源消耗费用之和为f(x),从而得到f(x)的表达式.
(2)由(1)中所求的f(x)的表达式,我们利用导数法,求出函数f(x)的单调性,然后根据函数单调性易求出总费用f(x)的最小值.


点评:本题主要考查了函数模型的选择和应用,在解决函数的实际应用题,我们要经过析题→建模→解模→还原四个过程,属于中档题.
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