理论教育 站点C的最佳位置选择

站点C的最佳位置选择

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:从A 村到B 村去,要先走铁路AC,再走公路CB,已知火车的速度是0.8 千米/分,汽车的速度是0.2 千米/分。为了使所需的时间最短,站点C 应设在什么位置?图7-3解:过点B 作垂直于AC 的直线BD,垂足是点D。也就是说,16k2 的最小值是96 000,此时k 的值是:所以,x 的值是:不管a 的长度是多少,站点C 都应该设在距离点D 约是5 千米的地方。必须谨记一点,在超出所使用的代数依据的前提时,所求的结果就没有意义了。

站点C的最佳位置选择

题:在一条笔直的铁路对面20 千米的地方有一个村庄B,在铁路附近有一个村庄A(图7-3)。从A 村到B 村去,要先走铁路AC,再走公路CB,已知火车的速度是0.8 千米/分,汽车的速度是0.2 千米/分。为了使所需的时间最短,站点C 应设在什么位置?

图7-3

解:过点B 作垂直于AC 的直线BD,垂足是点D。设AD 之间的距离是a,CD 之间的距离是x。那么,AC 的距离是(a-x),CB 之间的距离是。火车行驶AC 这段距离所用的时间是:

汽车行驶CB 这段距离所用的时间是:

从A 到B 需要的时间是:

用m 表示从A 到B 所需的时间,按照题中的要求,m 要取最小值。

把等式变形为:

等式两边同时乘以0.8,得到:

(www.daowen.com)

令k=0.8m-a,上面的等式可以写成,等式两边同时平方,再变形为:

15x2-2kx+6 400-k2=0

解方程得到:

因为k=0.8m-a,所以m 的值最小时,k 的值也是最小,反之也成立[1]。但是,为了使x 的值是实数,16k2 不能小于96 000。也就是说,16k2 的最小值是96 000,此时k 的值是:

所以,x 的值是:

不管a 的长度是多少,站点C 都应该设在距离点D 约是5 千米的地方。

当然,只有在x 小于a 的时候,我们的解才有意义,因为在列方程时,我们的前提条件是(a-x)是一个正数。

当x=a 时,根本没有必要设立站点C,从A 直奔B 就可以了;在a 小于5.16千米时情况也是这样。

这次我们比方程考虑得要周全。如果我们盲目相信方程,不考虑其他的情况,就设立一个站点C,岂不是太荒唐了,因为当x>a 时,在铁路上行驶的时间:

是一个负值。这种情况是非常有意义的,它告诉我们在利用代数解题时,要慎重对待求出的结果。必须谨记一点,在超出所使用的代数依据的前提时,所求的结果就没有意义了。

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