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问题: 函数的应用

在交通拥挤及事故多发地段,为了确保交通安全规定在此段内,车距d是车速v(km/h)的平方与本身长s(m)的积的正比例函数,且最小车距不得小于车身长的一半,现假定车速为50km/h,车距恰为车身长。
(1)写出d关于v的分段函数式(其中s是常数)
(2)问应该怎样规定车速,才能使此地段的车流量Q=1000v/(d+s)最大?

解答:

解:按题意可设d=ksv^;由假定车速为50km/h,车距=s可求得k=1/2500,从而在d》1/2s的前提下,d=(1/2500)sv^,此时v》25*根号下2;当d<1/2s时,即0<v<25*根号下2时,d=1/2s;这样,分段函数也就列出来了。
(2)当0<v<25*根号下2时,d=1/2s,此时流量Q=1000v/(d+s)=1000v/(3/2s)<50000*根号下2/(3s);当v》25*根号下2时,d=(1/2500)sv^,此时,
Q=1000v/[s(v^/2500+1)]《25000/s,此时v=50。比较两式可知v=50时,流量最大。