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试题详情及答案解析
提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状态。在一般情况下,大桥上的车流速度(单位:千米/小时)是车流密度(单位:辆/小时)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时.研究表明:当时,车流速度是车流密度的一次函数.
(1)当时,求函数的表达式;
(2)当车流密度为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时)
答案:(1)
(2)当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时.
试题分析:(1)本题在于函数是分段的,注意常函数和一次函数的解析式的确定方法;(2)注意分段函数的最值的求法,每一段上的最值中的最值.
试题解析:(1)由题意:当0≤x≤20时,v(x)=60,
当20≤x≤200时,设v=kx+b,200k+b=0, 20k+b=60
k=−  b=
故车流速度v关于x的解析式为
(2)依题并由(1),
当0≤x≤20时,f(x)为增函数,故当x=20时,其最大值为60×20=1200,
当20≤x≤200时,当x=100时,f(x)最大,最大值为=≈3333,
综上所述,当x=100时,最大值约为3333.
即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时.
考点:1.分段函数解析式的确定;2.分段函数最值的求法.