提高二环路的车辆通行能力可有效改善整个城区的交通状况,在一般情况下,二环路上的车流速度v(单位:千米/小时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数.当二环路上的车流密度

发布时间:2020-08-01 02:58:51

提高二环路的车辆通行能力可有效改善整个城区的交通状况,在一般情况下,二环路上的车流速度v(单位:千米/小时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数.当二环路上的车流密度达到600辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过60辆/千米时,车流速度为80千米/小时,研究表明:当60≤x≤600时,车流速度v是车流密度x的一次函数.
(Ⅰ)当0≤x≤600时,求函数f(x)的表达式;
(Ⅱ)当车流密度x为多大时,车流量(单位时间内通过二环路上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)f(x)=x?v(x)可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时)

网友回答

解:由题意:当0≤x≤60时,v(x)=80;当60<x≤600时,设v(x)=ax+b
再由已知得,解之得
故函数v(x)的表达式为v(x)=
(II)依题并由(I)可得f(x)=
当0≤x<60时,f(x)为增函数,故当x=600时,其最大值为60×80=4800
当60≤x≤600时,f(x)=x(600-x)≤[]2=,
当且仅当x=600-x,即x=300时,等号成立.
所以,当x=300时,f(x)在区间(60,600]上取得最大值.
综上所述,当x=300时,f(x)在区间[0,600]上取得最大值为≈13333,
即当车流密度为300辆/千米时,车流量可以达到最大值,最大值约为13333辆/小时.
答:(I)?函数v(x)的表达式v(x)=
(II)?当车流密度为300辆/千米时,车流量可以达到最大值,最大值约为13333辆/小时.
解析分析:(I)根据题意,函数v(x)表达式为分段函数的形式,关键在于求函数v(x)在60≤x≤600时的表达式,根据一次函数表达式的形式,用待定系数法可求得;(II)先在区间(0,60]上,函数f(x)为增函数,得最大值为f(60)=4800,然后在区间[60,600]用基本不等式求出函数f(x)的最大值,用基本不等式取等号的条件求出相应的x值,两个区间内较大的最大值即为函数在区间(0,600]上的最大值.

点评:本题给出车流密度的实际问题,求车流量的最大值及相应的车流密度,着重考查了函数、最值等基础知识,同时考查运用数学知识解决实际问题的能力,属于中档题.
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