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甲、乙两水池某时段的蓄水量随时间变化而变化,甲水池蓄水量(百吨)与时间t(小时)的关系是:f(t)=2+sint,t∈[0,12],乙水池蓄水量(百吨)与时间t(小时

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解决时间 2021-12-28 02:45
甲、乙两水池某时段的蓄水量随时间变化而变化,甲水池蓄水量(百吨)与时间t(小时)的关系是:f(t)=2+sint,t∈[0,12],乙水池蓄水量(百吨)与时间t(小时)的关系是:g(t)=5-|t-6|,t∈[0,12].问:何时甲、乙两水池蓄水量之和达到最大值?最大值为多少?
(参考数据:sin6≈-0.279).
最佳答案
解:设甲、乙两水池蓄水量之和为H(t)=f(t)+g(t)
①当t∈[0,6]时,H(t)=f(t)+g(t)=2+sint+5-(6-t)=sint+t+1
H′(t)=cost+1≥0,所以H(t)在t∈[0,6]上单调递增,
所以[H(t)]max=H(6)=7+sin6;
②当t∈(6,12]时,H(t)=f(t)+g(t)=2+sint+5-(t-6)=sint-t+13
H′(t)=cost-1≤0,所以H(t)在t∈(6,12]上单调递减,
所以H(t)<7+sin6=6.721;
故当t=6h时,甲、乙两水池蓄水量之和H(t)达到最大值,最大值为6.721百吨.解析分析:要求甲、乙两水池蓄水量之和达到最大值,设甲、乙两水池蓄水量之和为H(t)=f(t)+g(t).因为g(t)中含有绝对值,分[0,6]和(6,12]两个区间讨论t的取值范围化简绝对值,分别求出H′(t)=0时t的值得到函数的增减性以及正弦、余弦函数的增减性得到两个最大值,比较最大即可.点评:考查学生会根据实际问题选择函数关系的能力,以及利用导数研究函数的单调性的能力,掌握正、余弦函数的图象增减性的能力.
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