烟囱向其周围散落烟尘造成环境污染.已知落在地面某处的烟尘浓度与该处到烟囱的距离的平方成反比,而与该烟囱喷出的烟尘量成正比

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  • 解题思路:设B处烟尘量为1,则A处烟尘量为8,根据烟尘浓度与到烟囱距离的关系可求得A、B在C处的烟尘浓度,然后两者相加可得y关于x的函数;再进行求导,然后令导函数等于0求x的值,然后判断原函数的单调性进而可求得最小值.

    不妨设A烟囱喷出的烟尘量为1,则B烟囱喷出的烟尘量为8,

    由AC=x(0<x<20),可得BC=20-x. …(2分)

    C处的烟尘浓度y的函数表达式为y=[k

    x2+

    k•8

    (20−x)2(0<x<20).…(4分)

    求导得y′=-

    2k

    x3+

    16k

    (20−x) 3=

    2k(9x3−60x2+1200x−8000)

    x3(20−x)3…(8分)

    令y′=0,得(3x-20)(3x2+400)=0,

    ∵0<x<20,

    ∴x=

    20/3]…(11分)

    ∵当x∈(0,[20/3])时y′<0,当x∈( [20/3],20)时y′>0,

    ∴当x=[20/3]时,y有最小值.…(12分)

    故存在点C,当AC=[20/3]km时,该点的烟尘浓度最低.…(13分)

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题以环保为素材,考查函数模型的构建,考查根据导数求函数的最值的问题.属中档题.