針對(duì)酒后駕車經(jīng)常造成的嚴(yán)重交通事故,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局2004年5月31日發(fā)布了新的《車輛駕駛?cè)藛T血液、呼氣酒精含量閾值與檢驗(yàn)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,駕駛?cè)搜褐械木凭看笥冢ǖ扔冢?0毫克/100毫升、小于80毫克/100毫升的行為屬于飲酒駕車,含量大于(等于)80毫克/100毫升的行為屬于醉酒駕車.經(jīng)過(guò)測(cè)算一般情況下,成人飲用1杯啤酒后,血液中酒精濃度就可達(dá)到20mg/100ml,即構(gòu)成飲酒駕駛的處罰條件.飲用2瓶啤酒或3兩低度白酒后,血液酒精濃度可達(dá)到80mg/100ml,即構(gòu)成醉酒駕駛處罰條件.
經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)成人在飲用2瓶啤酒或3兩低度白酒后血液中酒精濃度隨時(shí)間變化的函數(shù)為f(x)=
a
3
x3-
5
2
ax2+6ax+b,0.5≤x≤3
k1
x
,3<x≤9
k2e-
9
5
x
,x≥9

現(xiàn)測(cè)得某人在飲酒后2小血液中酒精含量82,3小時(shí)含量68.(參考數(shù)據(jù):e
9
5
411
68
,e2.04
137
20

(1)求a,b,k1,k2;
(2)此人飲酒后血液中酒精濃度什么時(shí)候最大?最大值是多少?
(3)此人經(jīng)過(guò)多少時(shí)間可以駕車?
分析:(1)根據(jù)某人在飲酒后2小時(shí)血液中酒精含量82,3小時(shí)含量68,建立關(guān)于a,b的方程組,從而可求出a,b的值,進(jìn)而可求出k1,k2的值;
(2)先利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)在[0.5,3]上的最大值,然后利用函數(shù)的單調(diào)性求出在[3,+∞)上的最大值,再比較可得函數(shù)在[0.5,+∞)上最大值,從而求出所求;
(3)根據(jù)(2)可知需超出9個(gè)小時(shí),故令k2e-
9
5
x
≤20,求出x即可求出所求.
解答:解:(1)∵某人在飲酒后2小時(shí)血液中酒精含量82,3小時(shí)含量68,
f(2)=82
f(3)=68
14
3
a+b=82
9
2
a+b=68
,
解得
a=84
b=-310
,
k1
3
=68,∴k1=204
∴f(9)=
204
9
=k2e-
9
5
×9
,
解得:k2=
137×4118
688
;
(2)當(dāng)0.5≤x≤3時(shí),f(x)=28x3-210x2+504x-310,
∴f′(x)=84x2-420x+504,
令f′(x)=0,解得:x=2或3,
當(dāng)0.5≤x<2時(shí),f′(x)>0,
當(dāng)2<x≤3時(shí),f′(x)<0,
∴f(x)在[0.5,3]上的最大值為f(2)=82,
當(dāng)3≤x≤9時(shí),函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,故最大值為f(3)=68,
當(dāng)9≤x時(shí),函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,故最大值為f(9)=
68
3
,
綜上所述:此人飲酒后血液中酒精濃度3個(gè)小時(shí)候最大,最大值是82;
(3)根據(jù)(2)可知需超出9個(gè)小時(shí),
故令
137×4118
688
e-
9
5
x
≤20,
e-
9
5
x
20×688
137×4118
=e-2.04e-
9
5
×8
=e-
9
5
×8-2.04

∴x≥8+
10.2
9
≈9.13,
∴此人經(jīng)過(guò)9.13小時(shí)可以駕車.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了分段函數(shù)求解析式,以及求函數(shù)的最值,同時(shí)考查了分析問(wèn)題的能力和運(yùn)算求解的能力,屬于中檔題.
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