- 对数函数模型的应用
- 共1344题
已知某厂生产x件产品的总成本为f(x)=25000+200x+x2(元).
(1)要使生产x件产品的平均成本最低,应生产多少件产品?
(2)若产品以每件500元售出,要使利润最大,应生产多少件产品?
正确答案
(1)设生产x件产品的平均成本为y元,则y==
+200+
x(x>0)(2分)y′=-
+
(3分)
令y'=0,得x1=1000,x2=-1000(舍去)(4分)
当x∈(0,1000)时,y取得极小值.
由于函数只有一个极值点,所以函数在该点取得最小值,
因此要使平均成本最低,应生产1000件产品(6分)
(2)利润函数L(x)=500x-(25000+200x+)=300x-25000-
x2(8分)L′(x)=300-
(9分)
令L'(x)=0,得x=6000(10分)
当x∈(0,6000)时,L'(x)>0
当x∈(6000,+∞)时,L'(x)<0∴x=6000时,L(x)取得极大值,即函数在该点取得最大值,
因此要使利润最大,应生产6000件产品(12分)
为了绿化城市,准备在如图所示的区域ABCDE内修建一个矩形PQRD的草坪,其中∠AED=∠EDC=∠DCB=90°,点Q在AB上,且PQ∥CD,QR⊥CD,经测量BC=70m,CD=80m,DE=100m,AE=60m问应如何设计才能使草坪的占地面积最大?并求出最大面积(精确到1m2).
正确答案
如图,以BC边所在直线为x轴,,以AE边所在直线为y轴建立平面直角坐标系,则A(0,20),B(30,0).
所以直线AB的方程为:
+
=1,(4分)
即y=20-x
设Q(x,20-),则矩形PQRD的面
积为S=(100-x)[80-(20-)]
(0≤x≤30)(8分)
化简,得S=-x2+
x+6000(0≤x≤30)
配方,S=-(x-5)2+6000+
(0≤x≤30)(12分)
易得当x=5,y=时,S最大,其最大值为Smax≈6017m2(14分)
据某城市2002年末所作的统计资料显示,到2002年末,该城市堆积的垃圾已达50万吨,侵占了大量的土地,并且成为造成环境污染的因素之一.根据预测,从2003年起该城市还将以每年3万吨的速度产生新的垃圾,垃圾的资源化和回收处理已经成为该市城市建设中的重要问题.
(1)假设1992年底该城市堆积的垃圾为10万吨,从1993年到2002年这十年中,该城市每年产生的新垃圾以8%的年平均增长率增长,试求1993年该城市产生的新垃圾约有多少万吨?(精确到0.01,参考数据:1.0810≈2.159)
(2)如果从2003年起,该市每年处理上年堆积垃圾的20%,现有b1表示2003年底该市堆积的垃圾数量,b2表示2004年底该市堆积的垃圾数量…bn表示2002+n年底该城市堆积的垃圾数量,①求b1;②试归纳出bn的表达式(不用证明);③计算bn,并说明其实际意义.
正确答案
(1)设1993年该城市产生的新垃圾为x万吨.依题意,得
10+x+1.08x+1.082x++1.089x=50,
∴•x=40.
∴x=×40≈2.76万吨.
∴1993年该城市产生的新垃圾约为2.76万吨.
(2)①b1=50×80%+3=43(万吨).
②∵b1=50×80%+3=50×+3,
b2=b1+3=50×(
)2+3×
+3,
b3=b2+3=50×(
)3+3×(
)2+3×
+3,
∴可归纳出bn=50×()n+3×(
)n-1+3×(
)n-2++3×
+3
=50×()n+3×
=50×(
)n+15[1-(
)n]=35×(
)n+15.
③bn=
[35×(
)n+15]=15.
这说明,按题目设想的方法处理垃圾,该市垃圾总量将逐年减少,但不会少于15万吨.
已知点C(x,y)(x>0,y>0)在抛物线f(x)=4-x2上(如图),过C作CD∥x轴交抛物线于另一点D,设抛物线与x轴相交于A,B两点,试求x为何值时,梯形ABCD的面积最大,并求出面积的最大值.
正确答案
令4-x2=0,得A(-2,0),B(2,0),设C(x,y),又由对称性知D(-x,y).
设梯形面积为g(x),则梯形的面积g(x)=(4+2x)•y=(2+x)(4-x2)=-x3-2x2+4x+8,
g′(x)=-3x2-4x+4=-(3x-2)(x+2),令g′(x)=0,因x>0,得x=,
当0<x<时,g′(x)>0,g(x)单调递增;当x>
时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
∴当x=时,g(x)有最大值,最大值为g(
)=
.
某制药厂准备投入适当的广告费,对产品进行宣传,在一年内,预计年销量Q(万件)与广告费x(万元)之间的函数关系为Q=(x≥0).已知生产此产品的年固定投入为3万元,每生产1万件此产品仍需后期再投入32万元,若每件售价为“年平均每件投入的150%”与“年平均每件所占广告费的50%”之和(注:投入包括“年固定投入”与“后期再投入”).
(1)试将年利润W万元表示为年广告费x万元的函数;
(2)当年广告费投入多少万元时,企业年利润最大?并求出该最大值.
正确答案
(1)由题意,∵生产此产品的年固定投入为3万元,每生产1万件此产品仍需后期再投入32万元,若每件售价为“年平均每件投入的150%”与“年平均每件所占广告费的50%”之和
∴W=
-0.5x+1.5(x≥0)(3分)
(2)令x+1=t(t≥1),则W=50-(+
)≤50-2
=42.-----(2分)
当且仅当t=8,即x=7时取最大值42万元.-----(2分)
答:当广告投入7万元时,企业的最大利润为42万元.-----(1分)
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