- 基本初等函数(1)
- 共14786题
“地沟油”严重危害了人民群众的身体健康,某企业在政府部门的支持下,进行技术攻关,新上了一种从“食品残渣”中提炼出生物柴油的项目.经测算,该项目处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数可以近似的表示为:y=,且每处理一吨“食品残渣”,可得到能利用的生物柴油价值为200元,若该项目不获利,政府将补贴.
(1)当x∈[200,300)时,判断该项目能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获得,则政府每月至少需要补贴多少元才能使该项目不亏损;
(2)该项目每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
正确答案
(1)当x∈[200,300)时,该项目获利为S,则S=200x-(x2-200x+80000)=-
(x-400)2,
∴当x∈[200,300)时,S<0,因此,该项目不会获利
当x=300时,S取得最大值-5000,所以政府每月至少需要补贴5000元才能使该项目不亏损;
(2)由题意知,食品残渣的每吨的平均处理成本为=
①当x∈[120,144)时,=
(x-120)2+240,∴当x=120时,
取得最小值240;
②当x∈[144,500)时,=
x+
-200≥400-200=200
当且仅当x=
,即x=400时,
取得最小值200
∵200<240
∴每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低.
将进货单价为8元的商品按10元销售时,每天可卖出100个,若这种商品销售单价每涨1元,日销售量应减少10个,为了获得最大利润,此商品的销售单价应定为多少元?
正确答案
设商品的销售单价应定为x元则商品销售单价涨了(x-10)元,日销售量应减少10(x-10)个,获利y元
则有y=(x-8)[100-10(x-10)]
=-10x2+280x-1600(x>10)
其对称轴x=14,开口向下
故当x=14时,y最大
答:为了获得最大利润,此商品的销售单价应定为14元
广东某企业转型升级生产某款新产品,每天生产的固定成本为10000元,每生产1吨,成本增加240元.已知该产品日产量不超过600吨,销售量f(x)(单位:吨)与产量x(单位:吨)之间的关系为f(x)=,每吨产品售价为400元.
(1)写出该企业日销售利润g(x)(单位:元)与产量x之间的关系式;
(2)求该企业日销售利润的最大值.
正确答案
(1)当0≤x≤480时,
g(x)=400×(x-x2)-(10000+240x)…(1分)
=-x2+160x-10000…(2分)
当480<x≤600时,
g(x)=400×x-(10000+240x)=40x-10000…(4分),
所以g(x)=…(6分)
(2)当0≤x≤480时,
g(x)=-x2+160x-10000=-
(x-320)2+15600…(8分),
因为-<0,320∈[0,480],
所以当x=320时,g(x)取得最大值15600元…(10分);
当480<x≤600时,
g(x)=40x-10000,
因为40>0,
所以当x=600时,g(x)取得最大值40×600-10000=14000元…(12分).
因为15600>14000,所以该企业日销售利润最大为15600元…(13分).
某地区预计从2011年初开始的第x月,商品A的价格f(x)=(x2-12x+69)(x∈N,x≤12,价格单位:元),且第x月该商品的销售量g(x)=x+12(单位:万件).(1)2011年的最低价格是多少?(2)2011年的哪一个月的销售收入最少?
正确答案
(1)∵价格函数为:f(x)=[(x-6)2+33],(x∈N,1≤x≤12),∴当x=6时,f(x)取得最小值,
即第6月的价格最低,最低价格为16.5元;
(2)设第x月的销售收入为y(万元),依题意有y=(x2-12x+69)(x+12)=
(x3-75x+828),
对y求导,得:y′=(3x2-75)=
(x+5)(x-5),
所以,当1≤x≤5时,y'≤0,y递减;
当5≤x≤12时,y'≥0,y递增,
所以,当x=5时,y最小,即第5个月销售收入最少;
答:2011年在第5月的销售收入最低.
现有一批货物由海上从A地运往B地,已知货船的最大航行速度为50海里/小时,A地到B地的航行距离为500海里,每小时的运输成本由燃料费和其余费用组成,货船每小时的燃料费用与货船速度的平方成正比(比例系数为0.6),其余费用为每小时960元.
(1)把全程运输成本y(元)表示为货速度x(海里/小时)的函数
(2)为了使全程运输成本最低,货船应以多大速度行驶?
正确答案
(1)由题意得,货船每小时的燃料费用与货船速度的平方成正比
则每小时燃料费用为0.6x2(其中0<x≤50),全程所用时间为 小时;
则全程运输成本为y=(0.6x2+960)•…(3分)
即y=300(x+),(0<x≤50)…(4分)
(2)函数y=300(x+)≥300×2
=24000,…..(6分)
根据基本不等式成立的条件可知,当x=,时取等号,此时x=40…(7分)
所以为使运输成本最低,货船应以40海里/小时的速度行驶.….(8分)
某工厂修建一个长方体形无盖蓄水池,其容积为4800立方米,深度为3米.池底每平方米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元.设池底长方形长为x米.
(Ⅰ)求底面积,并用含x的表达式表示池壁面积;
(Ⅱ)当x为何值时,水池的总造价最低?
正确答案
(Ⅰ)设水池的底面积为S1,池壁面积为S2,
则有S1==1600(平方米),
可知,池底长方形宽为米,则S2=6x+6×
=6(x+
).…(6分)
(Ⅱ)设总造价为y,则y=150×1600+120×6(x+)≥240000+57600=297600
当且仅当x=,即x=40时取等号,
所以x=40时,总造价最低为297600元.
答:x=40时,总造价最低为297600元.…(12分)
心理学家发现,学生的接受能力依赖于老师引入概念和描述问题所用的时间,上课开始时,学生的兴趣激增,中间有一段不太长的时间,学生的兴趣保持较理想的状态,随后学生的注意力开始分散,并趋于稳定.分析结果和实验表明,设提出和讲述概念的时间为x(单位:分),学生的接受能力为f(x)(f(x)值越大,表示接受能力越强),
f(x)=
(1)开讲后多少分钟,学生的接受能力最强?能维持多少时间?
(2)试比较开讲后5分钟、20分钟、35分钟,学生的接受能力的大小;
(3)若一个数学难题,需要56的接受能力以及12分钟时间,老师能否及时在学生一直达到所需接受能力的状态下讲述完这个难题?
正确答案
(1)由题意可知:0<x≤10
f(x)=-0.1(x-13)2+60.9
所以当x=10时,f(x)的最大值是60,…(2分)
又10<x≤15,f(x)=60…(3分)
所以开讲后10分钟,学生的接受能力最强,并能维持5分钟.…(4分)
(2)由题意可知:f(5)=54.5,f(20)=45,f(35)=30…(5分)
所以开讲后5分钟、20分钟、35分钟的学生的接受能力从大小依次是
开讲后5分钟、20分钟、35分钟的接受能力;…(6分)
(3)由题意可知:
当0<x≤10,f(x)=-0.1(x-13)2+60.9≥56
解得:6≤x≤10…(7分)
当10<x≤15时,f(x)=60>56,满足要求;…(8分)
当15<x≤25时,-3x+105≥56
解得:15<x≤16…(9分)
因此接受能力56及以上的时间是10分钟小于12分钟.
所以老师不能在所需的接受能力和时间状态下讲述完这个难题.…(10分)
某化工厂生产某产品的年固定成本为200万元,每生产1吨另投入12万元,设化工厂一年内共生产该产品x吨并全部销售完,每吨的销售收入为R(x)万元,且R(x)=.
(Ⅰ)求年利润y(万元)关于年产量x(吨)的函数关系式;
(Ⅱ)年产量为多少吨时,化工厂在这一产品的生产中所获年利最大?
正确答案
(Ⅰ)当0<x≤15时,y=100x-x3-200
当x>15时,y=1030-(+12x)
∴y=
(Ⅱ)当0<x≤15时,y′=100-x2=0,∴x=10
∴x=10时,ymax=
当x>15时,y=1030-(+12x)=1042-[
+12(x+1)]≤1042-720=322
当且仅当=12(x+1),∴x=29,ymax=322
∵>322,∴x=10时,取得最大值
建造一个容积为6400立方米,深为4米的长方体无盖蓄水池,池壁的造价为每平方米200元,池底的造价为每平方米100元.
(1)把总造价y元表示为池底的一边长x米的函数;
(2)蓄水池的底边长为多少时总造价最低?总造价最低是多少?
正确答案
(本小题满分13分)已知函数
(Ⅰ)求函数在点(1, )处的切线方程
(Ⅱ)求函数的极值
(Ⅲ)对于曲线上的不同两点,如果存在曲线上的点
,且
,使得曲线在点
处的切线
,则称
为弦
的陪伴切线.已知两点
,试求弦
的陪伴切线
的方程;
正确答案
解:(I)y=2…………………………………(4分)
(Ⅱ). ……………………………(6分)
得
.
当变化时,
与
变化情况如下表:
当x=1时,取得极小值
. 没有极大值. ……………………(9分)
(Ⅲ)设切点,则切线
的斜率为
.
弦AB的斜率为. …(10分)
由已知得,,则
=
,解得
,…………(12分)
所以,弦的伴随切线
的方程为:
.……(13分)
略
某厂在一个空间容积为2000m3的密封车间内生产某种化学药品.开始生产后,每满60分钟会一次性释放出有害气体am3,并迅速扩散到空气中.每次释放有害气体后,车间内的净化设备随即自动工作20分钟,将有害气体的含量降至该车间内原有有害气体含量的r%,然后停止工作,待下一次有害气体释放后再继续工作.安全生产条例规定:只有当车间内的有害气体总量不超过1.25am3时才能正常进行生产.
(Ⅰ)当r=20时,该车间能否连续正常生产6.5小时?请说明理由;
(Ⅱ)能否找到一个大于20的数据r,使该车间能连续正常生产6.5小时?请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)∵第一次释放有害气体am3,
∴第二次释放有害气体后(净化之前),车间内共有有害气体(a+ar%)m3,第三次释放有害气体后(净化之前),车间内共有有害气体[a+(a+ar%)r%]m3,…(2分)
∵6.5小时共释放出6次有害气体,且有害气体的含量逐次递增,
∴要使该车间能连续正常生产,在最后一次释放有害气体后(净化之前),车间内有害气体总量不得超过1.25am3,
即必须要有a+ar%+a(r%)2+…+a(r%)5≤1.25a,
即a•≤1.25a.…(4分)
∵当r=20时,<
=
=1.25,
∴当r=20时,该车间能连续生产6.5小时.…(6分)
(Ⅱ)设r%=0.2+x(x>0)满足条件,即要有≤1.25,
即(0.2+x)6≥1.25•x.(*)…(8分)
∵(0.2+x)6=0.26+6(0.2)5x+…>0.26+6(0.2)5x,
要使(*)成立,只要0.26+(0.2)5•16x-1.25x≥0即可,…(10分)
∴可取x=>0,
∴取r=20+100•,就可使该车间连续生产6.5小时.…(12分)
设某物体一天中的温度T是时间的函数:T(t)=at3+bt2+ct+d(a≠0),其中温度的单位是℃,时间单位是小时,t=0表示12:00,取正值表示12:00以后.若测得该物体在8:00的温度是8℃,12:00的温度为60℃,13:00的温度为58℃,且已知该物体的温度在8:00和16:00有相同的变化率.
(1)写出该物体的温度T关于时间的函数关系式;
(2)该物体在10:00到14:00这段时间中(包括10:00和14:00),何时温度最高,并求出最高温度;
(3)如果规定一个函数f(x)在区间[x1,x2](x1<x2)上的平均值为f(x)dx,求该物体在8:00到16:00这段时间内的平均温度.
正确答案
(1)求导函数可得T′=3at2+2bt+c
∵该物体的温度在早上8:00与下午16:00有相同的变化率
∴T′(-4)=T′(4),∴12a-8b+c=12a+8b+c,∴b=0
∵该物体在早上8:00的温度为8℃,中午12:00的温度为60℃,下午13:00的温度为58℃
∵该物体在早上8:00的温度为8℃,中午12:00的温度为60℃,下午13:00的温度为58℃
∴,
∴a=1,b=0,c=-3,d=60
∴T(t)=t3-3t2+60(-12≤t≤12);
(2)T′=3t2-3=3(t+1)(t-1),
令T′>0,可得t<-1或t>1;令T′<0,可得-1<t<1
∴函数在(-2,-1)上单调递增,在(-1,1)上单调递减,在(1,2)上单调递增
∵T(-2)=58,T(-1)=62,T(1)=58,T(2)=62
∴t=-1或t=2时,T(t)取到最大值62,说明在上午11:00与下午14:00,该物体温度最高,最高温度是62℃;
(3)由题意可得该物体在8:00到16:00这段时间内的平均温度为:
(t3-3t2+60)dt=
(
t4-t3+60t
=14.
所以该物体在8:00到16:00这段时间内的平均温度14℃.
书旗集团截止2010年底,在A市共投资100百万元用于地产和水上运动项目的开发.经调研,从2011年初到2014年底的四年间,书旗集团预期可从三个方面获得利润:一是房地产项目,四年获得的利润的值为该项目投资额(单位:百万元)的25%;二是水上运动项目,四年获得的利润的值为该项目投资额(单位:百万元)的算术平方根;三是旅游业,四年可获得利润10百万元.
(1)书旗集团的投资应如何分配,才能使这四年总的预期利润最大?
(2)假设2012年起,A市决定政府每年都要向书旗集团征收资源占用费,2012年征收2百万元,以后每年征收的金额比上一年增加1百万元,若书旗集团投资成功的标准是:从2011年初到2014年底,这四年总的预期利润中值(预期最大利润与最小利润的平均数)不低于投资额的18%.问书旗集团投资是否成功?
正确答案
(1)设书旗集团用于水上运动项目的投资为x(x∈[0,100])百万元,四年总的预期利润为y百万元.…(2分)
根据题意有y=0.25(100-x)++10.…(4分)
y=-0.25x++35,x∈[0,100].
即y=-0.25(-2)2+36,
∈[0,10].
所以当=2,x=4时,ymax=36.…(7分)
即书旗集团用于水上运动项目的投资为4百万元,投资96百万元用于地产,总的预期利润最大为36百万元.…(8分)
(2)由(1)知,在上缴资源占用费前ymax=36,而x=100时,ymin=20.…(10分)
从2012年到2014年书旗集团上缴资源占用费共为2+3+4=9百万元.…(12分)
这四年总的预期利润中值为-9=19.
由于=19%>18%.所以书旗集团投资是成功的.…(16分)
某学校拟建一座长60米,宽30米的长方形体育馆.按照建筑要求,每隔x米需打建一个桩位,每个桩位需花费4.5万元(桩位视为一点且打在长方形的边上),桩位之间的x米墙面需花(2+)x万元,在不计地板和天花板的情况下,当x为何值时,所需总费用最少?
正确答案
由题意可知,需打2(+1)+2(
-1)=
个桩位.(3分)
墙面所需费用为:(2+)x•
=180(2+
),(5分)
∴所需总费用y=×
+180×(2+
)=180(
+
)+360(0<x<30)(9分)
令t=+
,则t′=-
+
=
,
当0<x<3时,t′<0;当3<x<30时,t′>0.
∴当x=3时,t取极小值为t=+
=
.
而在(0,30)内极值点唯一,所以tmin=.
∴当x=3时,ymin=180×+360=1170(万元),
即每隔3米打建一个桩位时,所需总费用最小为1170万元.(14分)
某民营企业生产A,B两种产品,根据市场调查和预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图1,B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2(注:利润与投资单位是万元)
(1)分别将A,B两种产品的利润表示为投资的函数,并写出它们的函数关系式.
(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A,B两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能使企业获得最大利润,其最大利润约为多少万元.(精确到1万元).
正确答案
(1)投资为x万元,A产品的利润为f(x)万元,B产品的利润为g(x)万元,
由题设f(x)=k1x,g(x)=k2,(k1,k2≠0;x≥0)
由图知f(1)=,∴k1=
又g(4)=,∴k2=
从而f(x)=x,g(x)=
(x≥0)
(2)设A产品投入x万元,则B产品投入10-x万元,设企业的利润为y万元
y=f(x)+g(10-x)=x+
,(0≤x≤10),
令=t,∴y=
+
t=-
(t-
5
2
)2+(0≤t≤
)
当t=,ymax≈4,此时x=3.75
∴当A产品投入3.75万元,B产品投入6.25万元时,企业获得最大利润约为4万元.
扫码查看完整答案与解析