Question

有甲、乙两个工厂，甲厂位于一直线河岸的岸边A处，乙厂与甲厂在河的两侧，乙厂位于离河岸40km的B处，乙厂到河岸的垂足D与A相距50km，两厂要在此岸边合建一个供水站C，从供水站到甲厂和乙厂的水管费用分别为3a元和5a元，问供水站C建在何处才能使水管费用最省？

Answer 1

分析：根据题设建立数学模型，借助图象寻找个条件间的联系，适当设定变元，构造相应的函数关系，通过求导，求出最值，可确定C点的位置．

解答：解：据题意知，只有点C在线段AD上某一适当位置，才能使总运费最省，
设C点距D点xkm，如图所示，则BD=40，AC=50-x，
∴BC=

BC2+CD2

=

x2+402

又设总的水管费用为y元，
由题意得y=3a（50-x）+5a

x2+402

（0＜x＜50），
y′=-3a+

5ax

x2+402

令y′=0解得x=30．
在（0，50）上，y只有一个极值点，
根据实际意义，函数在x=30（km）处取得最小值，
此时AC=50-x=20（km），
答：供水站C建立在A、D之间距甲厂20km处，可使水管费用最省．

点评：解决实际问题的关键在于建立数学模型和目标函数，把“问题情境”译为数学语言，找出问题的主要关系，并把问题的主要关系抽象成数学问题，在数学领域寻找适当的方法解决，再返回到实际问题中加以说明．