某城市为了改善交通状况,需进行路网改造.已知原有道路a个标段(注:1个标段是指一定长度的机动车道),拟增建x个标段的新路和n个道路交叉口,n与x满足关系n=ax+b,其中b为常数.设新建1个标段道路的平均造价为k万元,新建1个道路交叉口的平均造价是新建1个标段道路的平均造价的β倍(β≥1),n越大,路网越通畅,记路网的堵塞率为μ,它与β的关系为.
(Ⅰ)写出新建道路交叉口的总造价y(万元)与x的函数关系式:
(Ⅱ)若要求路网的堵塞率介于5%与10%之间,而且新增道路标段为原有道路标段数的25%,求新建的x个标段的总造价与新建道路交叉口的总造价之比P的取值范围;
(Ⅲ)当b=4时,在(Ⅱ)的假设下,要使路网最通畅,且造价比P最高时,问原有道路标段为多少个?
网友回答
解:(Ⅰ)依题意得,新建道路交叉口的总造价(单位:万元)为:
y=kβn=kβ(ax+b);
(Ⅱ).
由于?5%≤μ≤10%
有
则
∴5≤1+β≤10.
∴4≤β≤9.
∴.
又由已知P>0,β>0,从而.
所以P的取值范围是.
(Ⅲ)当b=4时,在(Ⅱ)的条件下,若路网最通畅,则β=9.
又造价比最高.
∴.
当且仅当??即a=4时取等号.
∴满足(Ⅲ)的条件的原有道路标段是4个.
解析分析:(Ⅰ)直接由题意得到新建道路交叉口的总造价y(万元)与x的函数关系式;
(Ⅱ)由题意可知P=,再由路网的堵塞率介于5%与10%之间列式得到β的范围,从而得到P的范围;
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,要使路网最通畅,且造价比P最高时β=9,代入造价比P=后利用基本不等式求最值.
点评:本题考查了函数模型的选择及应用,考查了学生的读题能力,解答的关键在于读懂题意,正确列出表达式,训练了利用基本不等式求最值,是中高档题.