煙囪向其周圍地區(qū)散落煙塵造成環(huán)境污染.已知A、B兩座煙囪相距20km,其中B煙囪噴出的煙塵量是A煙囪的8倍,經(jīng)環(huán)境檢測(cè)表明:落在地面某處的煙塵濃度與該處到煙囪距離的平方成反比,而與煙囪噴出的煙塵量成正比.(比例系數(shù)為k).若C是AB連線上的點(diǎn),設(shè)AC=x km,C點(diǎn)的煙塵濃度記為y.
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(Ⅰ)寫出y關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式;
(Ⅱ)是否存在這樣的點(diǎn)C,使該點(diǎn)的煙塵濃度最低?若存在,求出AC的距離;若不存在,說明理由.
(Ⅰ)不妨設(shè)A煙囪噴出的煙塵量為1,則B煙囪噴出的煙塵量為8,由AC=x,(0<x<20),可得BC=20-x;…(3分)
依題意,點(diǎn)C處的煙塵濃度y的函數(shù)表達(dá)式為:
y=+,(0<x<20)…(6分)
(Ⅱ)對(duì)(Ⅰ)中的函數(shù)表達(dá)式求導(dǎo)得
y′=?+=2k(9x3?60x2+1200x?8000) |
x3(20?x)3 |
;…(9分)
令y'=0,得(3x-20)?(3x
2+400)=0;
又0<x<20,∴
x=.…(12分)
∵當(dāng)
x∈(0 , )時(shí),y'<0;當(dāng)
x∈( , 20)時(shí),y'>0,
∴當(dāng)
x=時(shí),y取最小值.
故存在點(diǎn)C,當(dāng)
AC=km時(shí),該點(diǎn)的煙塵濃度最低.…(14分)