Question

【題目】交通工程學(xué)理論把在單向道路上行駛的汽車(chē)看成連續(xù)的流體，并用流量、速度、密度三個(gè)概念描述車(chē)流的基本特征，其中流量q（輛/小時(shí)）指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)道路指定斷面的車(chē)輛數(shù)；速度v（千米/小時(shí)）指通過(guò)道路指定斷面的車(chē)輛速度，密度k（輛/千米）指通過(guò)道路指定斷面單位長(zhǎng)度內(nèi)的車(chē)輛數(shù)．

為配合大數(shù)據(jù)治堵行動(dòng)，測(cè)得某路段流量q與速度v之間關(guān)系的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：

（1）根據(jù)上表信息，下列三個(gè)函數(shù)關(guān)系式中，刻畫(huà)q，v關(guān)系最準(zhǔn)確的是 （只填上正確答案的序號(hào)）

①q=90v+100；②q=；③．

（2）請(qǐng)利用（1）中選取的函數(shù)關(guān)系式分析，當(dāng)該路段的車(chē)流速度為多少時(shí)，流量達(dá)到最大？最大流量是多少？

（3）已知q，v，k滿(mǎn)足q=vk，請(qǐng)結(jié)合（1）中選取的函數(shù)關(guān)系式繼續(xù)解決下列問(wèn)題．

①市交通運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)顯示，當(dāng)12≤v＜18時(shí)道路出現(xiàn)輕度擁堵．試分析當(dāng)車(chē)流密度k在什么范圍時(shí)，該路段將出現(xiàn)輕度擁堵；

②在理想狀態(tài)下，假設(shè)前后兩車(chē)車(chē)頭之間的距離d（米）均相等，求流量q最大時(shí)d的值．

Answer 1

【答案】（1）③；（2）v=30時(shí)，q達(dá)到最大值，q的最大值為1800；（3）①84＜k≤96；②流量q最大時(shí)d的值為60．

【解析】

試題分析：（1）利用函數(shù)的增減性即可判斷；

（2）利用配方法，根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可解決問(wèn)題；

（3）①求出v=12或18時(shí)，定義的k的值即可解決問(wèn)題；

②由題意流量q最大時(shí)d的值=流量q最大時(shí)k的值；

試題解析：（1）函數(shù)①q=90v+100，q隨v的增大而增大，顯然不符合題意．

函數(shù)②q=q隨v的增大而減小，顯然不符合題意．

故刻畫(huà)q，v關(guān)系最準(zhǔn)確的是③．

故答案為：③．

（2）∵=，∵﹣2＜0，∴v=30時(shí)，q達(dá)到最大值，q的最大值為1800．

（3）①當(dāng)v=12時(shí)，q=1152，此時(shí)k=96，當(dāng)v=18時(shí)，q=1512，此時(shí)k=84，∴84＜k≤96．

②當(dāng)v=30時(shí)，q=1800，此時(shí)k=60，∵在理想狀態(tài)下，假設(shè)前后兩車(chē)車(chē)頭之間的距離d（米）均相等，∴流量q最大時(shí)d的值為60．