- 对数函数模型的应用
- 共1344题
为减少空气污染,某市鼓励居民用电(减少燃气或燃煤),采用分段计费的方法计算电费.每月用电不超过100度时,按每度0.57元计算,每月用电量超过100度时,其中的100度仍按原标准收费,超过的部分每度按0.5元计算.
(1)设月用电x度时,应交电费y元,写出y关于x的函数关系式;
(2)小明家第一季度缴纳电费情况如下:问小明家第一季度共用电多少度?
正确答案
某种产品每件成本为6元,每件售价为x元(x>6),年销量为u万件,若已知-u与(x-
)2成正比,且售价为10元时,年销量为28万件.
(1)求年销售利润y关于x的函数关系式.
(2)求售价为多少时,年利润最大,并求出最大年利润.
正确答案
(1)设-u=k(x-
)2,
∵售价为10元时,年销量为28万件;
∴-28=k(10-
)2,解得k=2.
∴u=-2(x-)2+
=-2x2+21x+18.
∴y=(-2x2+21x+18)(x-6)=-2x3+33x2-108x-108.
(2)y'=-6x2+66x-108=-6(x2-11x+18)=-6(x-2)(x-9)
令y'=0得x=2(∵x>6,舍去)或x=9
显然,当x∈(6,9)时,y'>0当x∈(9,+∞)时,y'<0
∴函数y=-2x3+33x2-108x-108在(6,9)上是关于x的增函数;
在(9,+∞)上是关于x的减函数.
∴当x=9时,y取最大值,且ymax=135.
∴售价为9元时,年利润最大,最大年利润为135万元.
为了保护一件珍贵文物,博物馆需要在一种无色玻璃的密封保护罩内充入保护气体.假设博物馆需要支付的总费用由两部分组成:①罩内该种气体的体积比保护罩的容积少0.5立方米,且每立方米气体费用1千元;②需支付一定的保险费用,且支付的保险费用与保护罩容积成反比,当容积为2立方米时,支付的保险费用为8千元.
(1)求博物馆支付总费用y与保护罩容积V之间的函数关系式;
(2)求博物馆支付总费用的最小值.
正确答案
(1)设y=,把x=2,y=8000代入,得k=16000…(3分)
y=1000(V-0.5)+=1000V+
-500(V>0.5)…(8分)
(2)y=1000V+-500≥7500…(11分)
当且仅当1000V=,即V=4立方米时不等式取得等号
所以,博物馆支付总费用的最小值为7500元.…(14分)
为了保护一件珍贵文物,博物馆需要在一种无色玻璃的密封保护罩内充入保护气体.假设博物馆需要支付的总费用由两部分组成:①罩内该种气体的体积比保护罩的容积少0.5立方米,且每立方米气体费用1千元;②需支付一定的保险费用,且支付的保险费用与保护罩容积成反比,当容积为2立方米时,支付的保险费用为8千元.
(1)求博物馆支付总费用y与保护罩容积V之间的函数关系式;
(2)求博物馆支付总费用的最小值;
(3)(理)如果要求保护罩可以选择正四棱锥或者正四棱柱形状,且保护罩底面(不计厚度)正方形边长不得少于1.1米,高规定为2米.当博物馆需支付的总费用不超过8千元时,求保护罩底面积的最小值(结果保留一位小数).
正确答案
:(1)y=1000(V-0.5)+=1000V+
-500(或y=V+
-0.5)(V>0.5)(理4分,文6分)
(2)y=1000V+-500≥7500(理8分,文12分)
当且仅当1000V=,即V=4立方米时不等式取得等号(理(10分),文15分)
所以,博物馆支付总费用的最小值为7500元. (文16分)
(3)(理)解法1:由题意得不等式:V+-0.5≤8(理12分)
当保护罩为正四棱锥形状时,V=S,代入整理得:4S2-51S+144≤0,解得4.22≈
≤S≤
≈8.53;
当保护罩为正四棱柱形状时,V=2S,代入整理得:4S2-17S+16≤0,解得1.41≈≤S≤
≈2.84(理15分)
又底面正方形面积最小不得少于1.1×1.1=1.21,所以,底面正方形的面积最小可取1.4平方米 (理16分)
解法2.解方程8000=1000V+-500,即V2-8.5V+16=0得两个根为V1=2.814,V2=5.686(理12分)
由于函数y=1000V+-500在(0,4]上递减,在[4,+∞)上递增,所以当V<V1时,总费用超过8000元,所以V取得最小值V1(理14分)
由于保护罩的高固定为2米,
所以对于相等体积的正四棱锥与正四棱柱,正四棱柱的底面积是正四棱锥底面积的.
所以当保护罩为正四棱柱时,保护罩底面积最小,S==
≈1.4m2 (理15分)
又底面正方形面积最小不得少于1.1×1.1=1.21,1.21<1.4,
所以,底面正方形的面积最小可取1.4平方米 (理16分)
解法3.解V+-0.5≤8(理12分)
得2.8≈≤V≤
≈5.7(理14分)
又底面正方形面积最小不得少于1.1×1.1=1.21,当保护罩为正四棱锥形状时,V=S≥0.87;
当保护罩为正四棱柱形状时,V=2S≥2.42.
所以,保护罩容积可取最小V=2.8立方米,当形状为棱柱时底面正方形的面积最小,为1.4平方米 (理16分)
函数f(x)=2x和g(x)=x3的图象如图所示,则图中曲线C1,C2对应的函数分别为______,______.
正确答案
∵函数f(x)=2x的图象恒在x轴上方,g(x)=x3的图象关于原点对称,
∴C1对应的函数为g(x)=x3,C2对应的函数为f(x)=2x.
故答案为:g(x)=x3 f(x)=2x.
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