为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源消耗,可在建筑物的外墙加装不超过10厘米厚的隔热层.某幢建筑物要加装可使用20年的隔热层.每厘米厚的隔热层的加装成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C(单位:万元)与隔热层厚度x(单位:厘米)满足关系:C(x)=.若不加装隔热层,每年能源消耗费用为8万元.设f(x)为隔热层加装费用与20年的能源消耗费用之和.
(1)求k的值及f(x)的表达式,并写f(x)=的定义域;
(2)隔热层加装厚度为多少厘米时,总费用f(x)=最小?并求出最小总费用.
网友回答
解:(1)由已知,当x=0时,C(x)=8,即=8,所以k=40,
所以C(x)=,
又加装隔热层的费用为:C1(x)=6x,
所以f(x)=20?C(x)+C1(x)=20×+6x=6x+,
且f(x)定义域为[0,10].
(2)f(x)=6x+=6x+=6+-10≥2-10=70,
当且仅当6=,即=,即=,即x=5时取等号.
所以,当隔热层加装厚度为5厘米时,总费用f(x)最小,最小总费用为70万元.
解析分析:(1)由每年的能源消耗费用为C(x),当x=0时,可得k的值;又加装隔热层的费用为C1(x),所以总费用函数f(x)可表示出来,其定义域可得;(2)对函数f(x)变形,利用基本不等式求得最值,即得所求.
点评:本题考查了平均值不等式在函数极值中的应用,在利用平均值不等式求最值时,要注意等号成立的条件是什么.