从A、B两水库向甲、乙两地调水,其中甲地需水15万吨,乙地需水13万吨,A、B两水库各可调出水14万吨.从A地到甲地50千米,到乙地30千米;从B地到甲地60千米,到乙地45千米.设计一个调运方案使水的调运量(单位:万吨•千米)尽可能小.
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完整解法
1. 用单一变量表示各个运输量,并确定其取值范围
设从A水库向甲地调水 万吨,其中 。
因为A水库可调出水14万吨,所以从A水库向乙地调水 万吨,需满足 。
因为甲地共需水15万吨,所以从B水库向甲地调水 万吨,需满足 。
因为乙地共需水13万吨,所以从B水库向乙地调水 万吨,需满足 。
综上所述,自变量 的取值范围为 。
2. 建立总调运量关于 $x$ 的函数关系式
设总调运量为 (万吨·千米),根据“调运量 = 调运吨数 调运路程”可得:
化简整理得:
因此,总调运量 是关于 的一次函数。
3. 利用一次函数的单调性求解最小值及最优方案
在一次函数 中,因为斜率 ,所以 随 的增大而增大,即函数在区间 上单调递增。
因此,当 时,调运量 取得最小值:
此时对应的调水方案为:
- 从A水库向甲地调水 万吨,向乙地调水 万吨;
- 从B水库向甲地调水 万吨,向乙地调水 万吨。
答案
从A水库向甲地调水1万吨,向乙地调水13万吨;从B水库向甲地调水14万吨,向乙地调水0万吨。此时调运量最小,最小调运量为1280万吨·千米。
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