MI PU2 Promo 9758/2019/02/Q1 A 镇、B 镇和 C 镇位于瓦坎迪国(Wakandi Country)。A 镇与 B 镇之间的距离为 60 km,B 镇与 C 镇之间的距离为 20 km。一条铁路连接 A 镇与 B 镇(见图)。 某制造商计划每日从 A 镇向 C 镇运送一定数量的货物集装箱。为了支持这一计划,瓦坎迪政府决定建造换乘站 S 以及一条连接该站与 C 镇的公路(见图)。一旦公路建成,货物制造商便可以通过换乘站 S 结合铁路和公路,将集装箱从 A 镇运送到 C 镇。 每日铁路运送集装箱的费用为每公里 200 美元,每日公路运送集装箱的费用为每公里 300 美元。

- ((i))
证明集装箱从 A 镇到 C 镇的每日总运输费用 由以下公式给出:
其中 km 是 A 镇与换乘站 S 之间的距离。
- ((ii))
由此,利用求导来寻找使得 取得驻值时的 的值,答案保留两位小数。证明在此 的值下 取得极小值。
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
7((i))
1. Find the distance SB and use Pythagoras' theorem to express the road distance SC in terms of $x$.
Since the distance from A to B is 60 km and km,
Using Pythagoras' theorem on the right-angled triangle ,
2. Calculate the total cost by combining the cost of rail and road delivery.
Cost for rail delivery from A to S
Cost for road delivery from S to C
Total daily delivery cost, (Shown)
T = 200x + 300\sqrt{x^2 - 120x + 4000} \text{ (Shown)}
7((ii))
1. Differentiate $T$ with respect to $x$ using the chain rule.
2. Equate the derivative to zero and rearrange to isolate the square root term.
For a stationary value, set :
Note: For this equation to hold, the left-hand side must be negative (since the principal square root is always positive), which implies .
3. Square both sides, solve the resulting quadratic equation, and reject the extraneous root.
Using the quadratic formula:
Since we established earlier that , we reject .
4. Use the second derivative test to verify that this value of $x$ yields a minimum cost.
Using the quotient rule:
Multiply the numerator and denominator by :
Since , we have for all real .
Thus, is a minimum at .
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