如图所示,一个海上油井位于海中的 点,距离陆地上的 点有 8 km。石油需要输送到距离 点 12 km 的 点。铺设管道时,先从 铺设一条直的水下管道到 和 之间的某个点 ,然后通过另一条铺设在陆地上的直管道输送到 点。 如果铺设管道的成本为水下每公里 60,000 美元,陆地上每公里 45,000 美元,那么点 距离 点应该多远,才能使铺设管道的成本最小?

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完整解法
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1. Formulate an equation for the total cost of laying the pipe based on the position of point $P$.
Let the distance be km, where .
By Pythagoras' theorem, the length of the underwater pipe is km.
The length of the pipe on land is km.
The total cost (in $) is given by:
2. Differentiate the cost function with respect to $x$ to find the stationary point.
To find the minimum cost, we differentiate with respect to and set :
3. Solve the algebraic equation to find the value of $x$.
Dividing by 15000:
Squaring both sides:
Since distance ,
4. Verify that this stationary point results in a minimum cost.
Use the second derivative test:
Since for all valid , the cost is definitively minimised when km.
9.07 \text{ km}
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