14.(5分)(2011•陕西)植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米.开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为 2000 (米)
2000
2011_省自主命题(陕西)
14.(5分)(2011•陕西)植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米.开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为 2000 (米)
2000
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
【考点】等差数列的前n项和
【专题】应用题;压轴题
【分析】设在第n棵树旁放置所有树苗,利用等差数列求和公式,得出领取树苗往返所走的路程总和f(n)的表达式,再利用二次函数求最值的公式,求出这个最值
【解答】解:记公路一侧所植的树依次记为第1棵、第2棵、第3棵、…、第20棵
设在第n棵树旁放置所有树苗,领取树苗往返所走的路程总和为f(n)(n为正整数)
$$ \big \vert \frac { 1 } { 2 } \mathbf { f } _ { \mathrm { ~ \tiny ~ ( ~ n ~ ) ~ } } = [ 1 0 + 2 0 + . . . + 1 0 \mathrm { ~ \tiny ~ ( ~ n ~ - ~ 1 ~ ) ~ } ] + [ 1 0 + 2 0 + . . . + 1 0 \mathrm { ~ \tiny ~ ( ~ 2 0 ~ - ~ n ~ ) ~ } ] \mathrm { ~ \tiny ~ ( ~ n ~ - ~ 1 ~ ) ~ } . $$
$$ = 5 ( { \mathrm { n } } ^ { 2 } - { \mathrm { n } } ) + 5 ( { \mathrm { n } } ^ { 2 } - 4 1 { \mathrm { n } } + 4 2 0 ) $$
$$ = 1 0 \mathrm { n } ^ { 2 } - 2 1 0 \mathrm { n } + 2 1 0 0 , $$
$\therefore f ( \mathbf { n } ) = 2 0 ( \mathbf { n } ^ { 2 } - 2 1 \mathbf { n } + 2 1 0 )$ ,相应的二次函数图象关于n=10.5对称,
结合n为整数,可得当n=10或11时,f(n)的最小值为2000米
故答案为:2000
【点评】本题利用数列求和公式,建立函数模型,再用二次函数来解题,属于常见题型