- 基本初等函数(1)
- 共14786题
通过研究学生的学习行为,专家发现,学生的注意力着老师讲课时间的变化而变化,讲课开始时,学生的兴趣激增;中间有一段时间,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,设f(t)表示学生注意力随时间t(分钟)的变化规律(f(t)越大,表明学生注意力越集中),经过实验分析得知:f(t)=.
(1)讲课开始后多少分钟,学生的注意力最集中?能持续多少分钟?
(2)讲课开始后5分钟与讲课开始后25分钟比较,何时学生的注意力更集中?
(3)一道数学难题,需要讲解24分钟,并且要求学生的注意力至少达到180,那么经过适当安排,教师能否在学生达到所需的状态下讲授完这道题目?
正确答案
(1)当0<t≤10时,f(t)=-t2+24t+100
=-(t-12)2+244是增函数,且f(10)=240;
当20<t≤40时,f(t)=-7t+380是减函数,
且f(20)=240.
所以,讲课开始10分钟,学生的注意力最集中,能持续10分钟.
(2)f(5)=195,f(25)=205,
故讲课开始25分钟时,学生的注意力比讲课开始后5分钟更集中.
(3)当0<t≤10时,f(t)=-t2+24t+100=180,则t=4;
当20<t≤40时,令f(t)=-7t+380=180,
t≈28.57,则学生注意力在180以上所持续的时间
28.57-4=24.57>24,
所以,经过适当安排,老师可以在学生达到所需要的状态下讲授完这道题.
现有一张长80厘米、宽60厘米的长方形ABCD铁皮,准备用它做成一只无盖长方体铁皮盒,要求材料利用率为l00%,不考虑焊接处损失.
方案一:如图(1),从右侧两个角上剪下两个小正方形,焊接到左侧中闻,沿虚线折起,求此时铁皮盒的体积;
方案二:如图(2),若从长方形ABCD的一个角上剪下一块正方形铁皮,作为铁皮盒的底面,用余下材料剪拼后作为铁皮盒的侧面,求该铁皮盒体积的最大值,并说明如何剪拼?.
正确答案
方案一:设小正方形的边长为x,由题意得4x=60,x=15,
所以铁皮盒的体积为65×30×15=29250(cm3). …(4分)
方案二:设底面正方形的边长为x(0<x<60),长方体的高为y,
由题意得x2+4xy=4800,即y=,
所以铁皮盒体积V(x)=x2y=x2=-
x3+1200x,…(10分)V/(x)=-
x2+1200,令V′(x)=0,解得x=40或x=-40(舍),
当x∈(0,40)时,V'(x)<0;当x∈(40,60)时,V'(x)>0,
所以函数V(x)在x=40时取得最大值32000cm3.将余下材料剪拼成四个长40cm,宽20cm的小长方形作为正方形铁皮盒的侧面即可. …(15分)
答:方案一铁皮盒的体积为29250cm3;方案二铁皮盒体积的最大值为32000cm3,将余下材料剪拼成四个长40cm,宽20cm的小长方形作为正方形铁皮盒的侧面即可.(16分)
如图,动点P从单位正方形ABCD顶点A开始,顺次经B、C、D绕边界一周,当x表示点P的行程,y表示PA之长时,求y关于x的解析式,并求f()的值.
正确答案
(1)如图,当点P在AB上运动时,y=x,0≤x≤1,
当点P在BC上运动时,y=,1<x≤2
当点P在CD上运动时,y=,2<x≤3
当点P在DA上运动时,y=4-x,3<x≤4
∴函数y=
(2)当x=时,f(
)=
=
=
.
A市一卡车运送物资到相距120千米的B市,卡车每小时的费用L(元)可表示为车速v(千米/小时)平方的一次函数.当车速为60km/h时,每小时的费用为19元;当车速为90km/h时,每小时费用为31.5元.求:
(1)写出每小时费用(L)与车速(v)之间的函数关系式;
(2)写出本次运输的总费用y(元)与车速v(km/h)的函数关系式并指出v为多大费用最省.(精确到1)
正确答案
(1).由题意可设:L=kV2+b
由已知中,当车速为60km/h时,每小时的费用为19元;
当车速为90km/h时,每小时费用为31.5元
代入得:19=k•602+b
31.5=k•902+b
解得:k=,b=9
∴L=v2+9,v>0
(2)由(1)得y=L•t,t==
,
即y=L*t=+
≥12
,当且仅当v=18
时等号成立.
又∵18≈57
故速度为57km/h时邮费最省.
如图,已知底角为45°的等腰三角形ABC,底边AB的长为2,当一条垂直于AB的直线L从左至右移动时,直线L把三角形ABC分成两部分,令AD=x,
(1)试写出左边部分的面积y与x的函数解析式;
(2)在给出的坐标系中画出函数的大致图象.
正确答案
(1)设直线L与三角形ABC交于D、E两点
当0<x≤1时,y=S△ADE=x2;
当1<x≤2时,y=S△ACB-S△BDE=×
×
-
(2-x)2=-
x2+2x-1
∴y=;
(2)函数的大致图象,如图所示
某羊皮手套生产厂计划投入适当的广告费,对生产的手套进行促销.在一年内,据测算销售量S(万双)与广告费x(万元)之间的函数关系是S=5-.已知羊皮手套的固定投入为6万元,每生产1万双羊皮手套仍需再投入25万元.(年销售收入=年生产成本的120%+年广告费的50%).
(I)将羊皮手套的年利润L(万元)表示为年广告费x(万元)的函数;
(II)当年广告费投入为多少万元时,此厂的年利润最大,最大利润为多少?(年利润=年销售收入-年生产成本-年广告费).(结果保留两位小数)(参考数据:=1.732,
=2.236,
=2.449)
正确答案
(I)由题意知,羊皮手套的年成本为(25S+6)万元,
年销售收入为(25S+6)×120%+x•50%,
年利润为L=(25S+6)×120%+x•50%-(25S+6)-x,
即L=(25S+6)-
x.
又S=5-,所以L=5S+
-
x=5(5-
)+
-
x=
-
-
x(x>0).
(II)由(I)知,L=-
-
x=26.2-(
+
)≤26.2-2
.26.2-2
=26.2-2×2.236=21.728≈21.73.
当且仅当=
,即x=2
=2×2.236≈4.47时,L有最大值21.73.
因此,当年广告费投入约为4.47万元时,此厂的年利润最大,最大年利润约为21.73万元.
一座拱桥桥洞的截面边界由抛物线弧段COD和矩形ABCD的三边组成,拱的顶部O距离水面5m,水面上的矩形的高度为2m,水面宽6m,如图所示,一艘船运载一个长方体形的集装箱,此箱平放在船上,已知船宽5m,船面距离水面1.5m,集装箱的尺寸为长×宽×高=4×3×3(m).试问此船能否通过此桥?并说明理由.
正确答案
设抛物线弧段COD的方程为y=ax2,由题意得C(3,-3),
∴-3=9a,∴a=-
∴y=-x2,
当x=2时,y=-,此时该点距水面5-
=
<3+1.5
∴此船不能通过此桥
已知经营甲、乙两种商品所获的利润(分别用P,Q万元表示)与投入资金x(万元)的关系有经验公式:P=x,Q=
,某公司3万元资金准备投入经营这两种商品,问对这两种商品的资金投入分别为多少时,才能获得最大利润?最大利润为多少?
正确答案
设对甲商品投入x万元(0≤x≤3)所获总利润为y万元.
则y=P+Q=x+
(0≤x≤3)
令t=则0≤t≤
∴y=-(t-
)2+
≤
∴当t=即x=
时ymax=
当对甲投入0.75万元乙投入2.25万元时所获利润最大为1.05万元.
某连锁分店销售某种品牌产品,每件产品的成本为4元,并且每件产品需向总店交5元的管理费,预计当每件产品的售价为x元(10≤x≤12)时,一年的销售量为(13-x)2万件.
(1)求该连锁分店一年的利润L(万元)与每件产品的售价x的函数关系式L(x)(销售一件商品获得的利润为x-(4+5));
(2)当每件产品的售价为多少元时,该连锁分店一年的利润L最大,并求出L的最大值.
正确答案
(1)该连锁分店一年的利润L(万元)与售价x的函数关系式为:L(x)=(x-9)(13-x)2,x∈[10,12].
(2)对利润函数求导,得L′(x)=(13-x)2-2(x-9)(13-x)=(13-x)(31-3x);
令L'(x)=0,得x=或x=13(舍去);
因为L(x)在x∈[10,]上单调递增,L(x)在x∈[
,12]上单调递减,
所以Lmax=L()=(
-9)(13-
)2=
.
答:当每件售价为元时,该连锁分店一年的利润L最大,最大值为
万元.
某村计划建造一个室内面积为800m2的矩形蔬菜温室(如图).在温室内,沿左、右两侧与后侧内墙各保留1m宽的通道,沿前侧内墙保留3m宽的空地.设矩形温室的左侧边长为am,后侧边长为bm,蔬菜的种植面积为Sm2.
(1)用a、b 表示S;
(2)a、b各为多少时,蔬菜的种植面积S最大?最大种植面积是多少?
正确答案
(1)由题意可知,ab=800(a>4,b>2),
S=(a-4)(b-2)=ab-2a-4b+8;
(2)由ab=800,得b=(4<a<400),
代入S=ab-2a-4b+8,得
S=800-2a-4×+8=808-2(a+
)
≤808-2=728.
当且仅当a=,即a=40时S取得最大值,
此时b==20.
所以当a=40m、b=20m时,蔬菜的种植面积S最大,最大种植面积是728m2.
答:当a=40m、b=20m时,蔬菜的种植面积S最大,最大种植面积是728m2.
有一五边形ABCDE的地块(如图所示),其中CD,DE为围墙.其余各边界是不能动的一些体育设施.现准备在此五边形内建一栋科技楼,使楼的底面为一矩形,且靠围墙的方向须留有5米宽的空地.
(Ⅰ)请设计科技楼的长和宽,使科技楼的底面面积最大?
(Ⅱ)若这一块地皮价值为400万,现用来建每层为256平方米的楼房,楼房的总建筑面积(即各层的面积之和)的每平方米平均建筑费用与建筑高度有关,楼房每升高一层,整栋楼房每平方米的建筑费用增加25元.已知建筑5层楼房时,每平方米的建筑费用为500元.为了使该楼每平方米的平均综合费用最低(综合费用是建筑费用与购地费用之和),问应把楼建成几层?
正确答案
(Ⅰ)由图建立如图所示的坐标系,可知AB所在的直线方程为
+
=1,即 x+y=20,设G(x,y),由y=20-x可知G(x,20-x).
S=(34-(20-x))(23-5-x)=-x2+4x+18•14=-(x-2)2+256.
由此可知,当x=2时,S有最大值256平方米.答:长宽均为16时面积最大.
(Ⅱ)设应把楼房建成x层,则楼房的总面积为256x平方米,每平方米的购地费为4000000÷(256x)元,每平方米的建筑费用为500+500(x-5)•5%元.
于是建房每平方米的综合费用为
y=500+500(x-5)•5%+=375+25x+
≥375+2•
=375+1250=1625(元).
当25x=,即x2=
,x=
=25时,y有最小值1625.
故为了使该楼每平方米的平均综合费用最低,学校应把楼房建成25层.
某商场预计全年分批购入每台价值为2000元的电视机共3600台.每批都购入x台(x∈N*),且每批均需付运费400元.贮存购入所有的电视机全年所付保管费与每批购入电视机的总价值(不含运费)成正比,比例系数为k(k>0),若每批购入400台,则全年需用去运输和保管总费用43600元.
(1)求k的值;
(2)现在全年只有24000元资金用于支付这笔费用,请问能否恰当安排每批进货的数量使资金够用?写出你的结论,并说明理由.
正确答案
经市场调查,某商场的一种商品在过去的一个月内(以30天计)销售价格f(t)(元)与时间t(天)的函数关系近似满足f(t)=100(1+)(k为正常数),日销售量g(t)(件)与时间t(天)的函数关系近似满足g(t)=125-|t-25|,且第25天的销售金额为13000元.
(Ⅰ)求k的值;
(Ⅱ)试写出该商品的日销售金额w(t)关于时间t(1≤t≤30,t∈N)的函数关系式;
(Ⅲ)该商品的日销售金额w(t)的最小值是多少?
正确答案
(Ⅰ)由题意,得f(25)•g(25)=13000,
即100(1+)•125=13000,解得k=1
(Ⅱ)w(t)=f(t)•g(t)=100(1+)(125-|t-25|)
=
(Ⅲ)①当1≤t<25时,因为t+≥20,
所以当t=10时,w(t)有最小值12100
②当25≤t≤30时,∵-t在[25,30]上递减,
∴当t=30时,w(t)有最小值12400
∵12100<12400,∴当t=10时,
该商品的日销售金额w(t)取得最小值为12100
在边长分别为6dm和4dm的长方形铁皮的四角切去边长相等的正方形,再把它的边沿虚线折起如图,做成一个无盖的长方形铁皮箱.切去的正方形边长为多少时,铁皮箱的容积最大.
正确答案
设切去的小正方形边长为x,其中x∈(0,2);
则长方体铁皮箱的底面长为(6-2x),宽为(4-2x),高为x;
铁皮箱的容积为V(x)=(6-2x)(4-2x)x,x∈(0,2);
求导,得V′(x)=12x2-40x+24,令V′(x)=0,解得x=,或x=
(舍去);
当x∈(0,)时,V′(x)>0,函数单调递增,当x∈(
,2)时,V′(x)<0,函数单调递减;
所以,函数V(x)在x=时取得最大值;即切去的正方形边长为
dm时,铁皮箱的容积最大.
运货卡车以每小时x千米的速度匀速行驶130千米(60≤x≤100).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油(2+)升,司机的工资是每小时14元.
(1)求这次行车总费用y关于x的表达式;
(2)当x为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值.
正确答案
(1)设行车所用时间为t=(h),y=
×2×(2+
)+
,x∈[60,100]
所以,这次行车总费用y关于x的表达式是y=+
x(x∈[60,100])
(2)y,=-+
>0
所以y=+
x(x∈[60,100])为增函数.
所以,当x=60时,这次行车的总费用最低,最低费用为元
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