為迎接山東省第23屆運動會在濟寧召開,濟寧市加快了城市建設(shè)改造的步伐.在太白路升級改造工程中,欲在京杭大運河上新建一座跨河大橋,最兩端的兩橋墩相距m米.經(jīng)測算,一個橋墩的工程費用為256萬元,距離為工米的相鄰兩橋墩之間的橋面工程費用為(2+x)x萬元,假設(shè)橋墩等距離分布,所有橋墩都視為點,且不考慮其他因素,記工程的總費用為:y萬元.
(I )試寫出y關(guān)于工的函數(shù)關(guān)系式;
(II)當(dāng)m=320米時,需建多少個橋墩才能使得工程總費用y最小,最小費用為多少萬元?
【答案】
分析:(I)設(shè)出建n個橋墩,則求出橋墩數(shù)與相鄰兩橋墩之間距離x的關(guān)系,所有橋墩的工程費為256n,橋面工程費用
為(n-1)(2+x)x;兩項費用加起來為工程的總費用y
(II)將m的值代入y的解析式,化簡解析式;利用基本不等式求出最小值,檢驗等號何時取得.
解答:解:(I)設(shè)需建n個橋墩,則(n-1)x=m即n=
所以y=f(x)=256n+(n-1)(2+x)x
=
=
(II)由(I)知,
≥32m+2m+256
=34m+256
=34×320+256=11136
當(dāng)且僅當(dāng)
時取等號,
所以f(x)在x=16時取得最小值.此時,
故需要建21個橋墩才能使工程費用最小,最小費用為11136萬元.
點評:本題考查將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的能力、考查利用基本不等式求函數(shù)的最值要注意滿足的條件:一正、二定、
三相等.