24. (2025·沭阳期末)【知识迁移】当$a > 0$且$x > 0$时,因为$(\sqrt{x} - \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{x}})^2 ≥ 0$,所以$x - 2\sqrt{a} + \frac{a}{x} ≥ 0$,从而$x + \frac{a}{x} ≥ 2\sqrt{a}$(当$x = \sqrt{a}$时取等号)。记函数$y = x + \frac{a}{x}(a > 0,x > 0)$,由上述结论可知:当$x = \sqrt{a}$时,该函数有最小值$2\sqrt{a}$。
【直接应用】已知函数$y_1 = x(x > 0)$与函数$y_2 = \frac{1}{x}(x > 0)$,则当$x =$
【变形应用】已知函数$y_1 = x + 1(x > -1)$与函数$y_2 = (x + 1)^2 + 4(x > -1)$,求$\frac{y_2}{y_1}$的最小值,并指出取得该最小值时$x$的值。
【实际应用】已知某汽车的一次运输成本包含以下三个部分:一是固定费用,共360元;二是燃油费,每千米为1.6元;三是折旧费,它与路程的平方成正比,比例系数为0.001。设该汽车一次运输的路程为$x$千米,当$x$为何值时,该汽车平均每千米的运输成本最低?最低是多少元?
【直接应用】已知函数$y_1 = x(x > 0)$与函数$y_2 = \frac{1}{x}(x > 0)$,则当$x =$
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时,$y_1 + y_2$取得最小值,为2
。【变形应用】已知函数$y_1 = x + 1(x > -1)$与函数$y_2 = (x + 1)^2 + 4(x > -1)$,求$\frac{y_2}{y_1}$的最小值,并指出取得该最小值时$x$的值。
【实际应用】已知某汽车的一次运输成本包含以下三个部分:一是固定费用,共360元;二是燃油费,每千米为1.6元;三是折旧费,它与路程的平方成正比,比例系数为0.001。设该汽车一次运输的路程为$x$千米,当$x$为何值时,该汽车平均每千米的运输成本最低?最低是多少元?
答案:24.【直接应用】1 2
【变形应用】解:
∵$\frac{y_{2}}{y_{1}}$ = $\frac{(x + 1)^{2}+4}{x + 1}$ = (x + 1)+$\frac{4}{x + 1}$(x> - 1)≥2$\sqrt{(x + 1)·\frac{4}{x + 1}}$ = 4,
∴$\frac{y_{2}}{y_{1}}$有最小值4,当x + 1 = $\frac{4}{x + 1}$,
即x = 1或x = - 3(舍去)时取得该最小值,
∴取得该最小值时x的值为1.
【实际应用】解:设该汽车平均每千米的运输成本为y元,
则y = $\frac{0.001x^{2}+1.6x + 360}{x}$ = 0.001x + $\frac{360}{x}$ + 1.6 = 0.001(x + $\frac{360000}{x}$)+1.6,
∴当x = $\sqrt{360000}$ = 600时,该汽车平均每千米的运输成本y最低,
最低成本为0.001×2$\sqrt{360000}$ + 1.6 = 2.8(元).
【变形应用】解:
∵$\frac{y_{2}}{y_{1}}$ = $\frac{(x + 1)^{2}+4}{x + 1}$ = (x + 1)+$\frac{4}{x + 1}$(x> - 1)≥2$\sqrt{(x + 1)·\frac{4}{x + 1}}$ = 4,
∴$\frac{y_{2}}{y_{1}}$有最小值4,当x + 1 = $\frac{4}{x + 1}$,
即x = 1或x = - 3(舍去)时取得该最小值,
∴取得该最小值时x的值为1.
【实际应用】解:设该汽车平均每千米的运输成本为y元,
则y = $\frac{0.001x^{2}+1.6x + 360}{x}$ = 0.001x + $\frac{360}{x}$ + 1.6 = 0.001(x + $\frac{360000}{x}$)+1.6,
∴当x = $\sqrt{360000}$ = 600时,该汽车平均每千米的运输成本y最低,
最低成本为0.001×2$\sqrt{360000}$ + 1.6 = 2.8(元).