提高過江大橋的車輛通行能力可改善整個(gè)城市的交通狀況,在一般情況下,大橋上的車流速度y(單位:千米/小時(shí))是車流密度x(單位:輛/千米)的函數(shù),當(dāng)橋上的車流密度達(dá)到200輛/千米時(shí),造成堵塞,此時(shí)車流速度為0,當(dāng)車流密度不超過25輛/千米時(shí),車流速度為70千米/小時(shí),研究表明:當(dāng)25≤x≤200時(shí),車流速度y是車流密度x的一次函數(shù).
(1)當(dāng)0≤x≤200時(shí),求函數(shù)y與x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)車流密度x為多大時(shí),車流量(單位時(shí)間通過橋上某觀測點(diǎn)的車輛數(shù),單位:輛/小時(shí))w=x•y可以達(dá)到最大,并求出最大值.
解:(1)當(dāng)0≤x≤25時(shí),車流速度為y=70,
當(dāng)25<x≤200時(shí),設(shè)y與x的函數(shù)關(guān)系式為y=kx+b(k≠0,k、b為常數(shù)),
則圖象經(jīng)過點(diǎn)(25,70),(200,0),
所以,
,
解得
,
此時(shí)y=-
x+80,
所以,函數(shù)y與x的函數(shù)關(guān)系式為y=
;
(2)w=x•y=x(-
x+80)=-
x
2+80x=-
(x-200x+10000)
2+4000=-
(x-100)
2+4000,
即w=-
(x-100)
2+4000,
所以,當(dāng)車流密度x=100時(shí),車流量w有最大值,為4000輛/小時(shí).
分析:(1)分0≤x≤25時(shí),根據(jù)題意車流速度為定值70千米/小時(shí),25<x≤200時(shí),設(shè)y與x的函數(shù)關(guān)系式為y=kx+b(k≠0,k、b為常數(shù)),根據(jù)圖象經(jīng)過點(diǎn)(25,70),(200,0),利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式解答;
(2)把y換成關(guān)于x的關(guān)系式,整理并寫成頂點(diǎn)式解析式,再根據(jù)拋物線的最值問題解答即可.
點(diǎn)評(píng):本題考查的是二次函數(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,主要利用了待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的最值問題,(1)要注意根據(jù)自變量的取值范圍分段求解.