- 对数函数模型的应用
- 共1344题
甲、乙两地相距200千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过50千米/小时.已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度v千米/小时的平方成正比,比例系数为0.02;固定部分为50元/小时.
(1)把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/时)的函数,并指出定义域;
(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?
正确答案
(1)∵甲、乙两地相距200千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过50千米/小时,
汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:
可变部分与速度v千米/小时的平方成正比,比例系数为0.02;固定部分为50元/小时.
∴汽车从甲地匀速行驶到乙地的时间为小时,(1分)
全程运输成本y(元)与速度v(千米/时)的函数关系是:
y=(50+0.02v2)•=
+4v,v∈(0,50].(5分)
(2)令f(v)=+4v,
设0<v1<v2 ≤50,(6分)
f(v1)-f(v2)=+4v1-(
+4v2),(8分)
由v1<v2,得v1-v2<0,又v1<v2≤50,得v1v2<2500,且v1v2>0,
∴f(v1)<f(v2)<0,(10分)
则f(v)在(0,50]上单调递减,(11分)
∴f(v)min=f(50).
答:为了使全程运输成本最小,汽车应以50千米/时的速度行驶.(12分)
某种生产设备购买时费用为10万元,每年的设备管理费共计9千元,这种生产设备的维修费各年为:第一年2千元,第二年4千元,第三年6千元,而且以后以每年2千元的增量逐年递增,问这种生产设备最多使用多少年报废最合算(即使用多少年的年平均费用最少)?
正确答案
设使用x年的年平均费用为y万元.
由已知,得y=,即y=1+
+
(x∈N*).
由基本不等式,知y≥1+2=3,当且仅当
=
,即x=10时取“=”.
因此使用10年报废最合算,年平均费用为3万元.
生产某种产品x吨时,所需费用是1000+5x+x2元,当出售这种产品x吨时,每吨价格是a+
(a,b是常数)元,如果生产出来的这种产品能全部出售,那么当产量是150吨时,利润最大,并且这时每吨的价格是40元,求a,b的值.
正确答案
设出售x吨时,利润是y元,
则y=(a+)x-(1000+5x+
)
=x2+(a-5)x-1000
依题意可知,
当x=150时,y有最大值,
则a+=40
当b<0或b>10时,
<0,
故=150②
解①②得a=45,b=-30.
2010年某电视生产厂家中标商务部家电下乡活动,若厂家投放A、B型号电视机的价值分别为p万元,q万元,农民购买电视机获得的补贴分别为mlnp(m>0)万元,q万元,已知厂家把总价值为10万元的A、B两种型号电视机投放黄冈市场,且A、B两种型号的电视机投放金额都不低于1万元.(精确到0.1,参考数据:ln4≈1.4)
(1)当m=时,请你制订一个投放方案,使得在这次活动中黄冈农民得到的补贴最多,并求出其最大值.
(2)当m≥1时,农民得到的补贴随厂家投放A型号电视机金额的变化而怎样变化?
正确答案
设投放的A型号的电视机的价值为x万元,则投放的B型号的电视机的价值为(10-x)万元,且x≥1,10-x≥1,即1≤x≤9,根据题意农民获得补贴y=mlnx+(10-x)=mlnx-
x+1…(4分)
(1)当m=时,y=
lnx-
x+1y′=
-
=
,由y'=0得x=4,
当x∈(1,4)时y'>0,
当x∈(4,9)时y'<0,故x=4是函数y的极大值点,又是唯一的极大值点,故也是y的最大值点,
此时ymax=ln4-
+1≈1.2(万元)
即厂家分别投放A、B两种型号电视机4万元和6万元时,农民得到补贴最多,最多补贴约1.2万元…(9分)
(2)由y′=-
=
当m≥1时,10m≥10,而1≤x≤9,∴此时y'>0恒成立,∴y在[1,9]上是增函数
因此随A型电视机投放金额x的增加,农民得到的补贴逐渐增加.…(13分)
某公司为了实现2011年1000万元利润的目标,准备制定一个激励销售人员的奖励方案:销售利润达到10万元时,按销售利润进行奖励,且奖金数额y(单位:万元)随销售利润x(单位:万元)的增加而增加,但奖金数额不超过5万元,同时奖金数额不超过利润的25%,现有三个奖励模型:y=0.025x,y=1.003x,y=+1,问其中是否有模型能完全符合公司的要求?说明理由.(参考数据:1.003600≈6)
正确答案
由题意,符合公司要求的模型只需满足:当x∈[10,1000]时
①函数为增函数;②函数的最大值不超过5;③y≤x•25%
(1)y=0.025x,易知满足①,但当x>200时,y>5不满足公司要求;
(2)y=1.003x,易知满足①,但当x>600时,y>6不满足公司要求;
(3)y=+1,易知满足①,当x∈[10,1000]时,y≤
+1,
又+1-5=
<0,满足②…(9分)
而+1≤
•x⇔
+8≤2x⇔2x-
-8≥0
令t=,t∈[
,10
]易知y=2t2-t-8在[
,10
]为增函数∴2t2-t-8≥20-
-8=12-
>0,满足③
综上,只有奖励模型:y=+1能完全符合公司的要求. …(12分)
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