- 基本初等函数(1)
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近年来玉制小挂件备受人们的青睐,某玉制品厂去年的年产量为10万件,每件小挂件的销售价格平均为100元,生产成本为80元.从今年起工厂投入100万元科技成本,并计划以后每年比上一年多投入100万元科技成本,预计产量每年递增1万件.设第n年每件小挂件的生产成本g(n)=元,若玉制产品的销售价格不变,第n年的年利润为f(n)万元.(今年为第1年)
(1)求f(n)的表达式;
(2)问从今年算起第几年利润最高?最高利润为多少万元?
正确答案
(1)由题意得,f(n)=(10+n)×100-(10+n)×-100n
=1000-(n为正整数).….(7分)
(2)f(n)=1000-80[+
],…(9分)
由+
≥2
=6,当且仅当n=8时等号成立,得出f(n)≤520,….(13分)
因此第8年利润最高为520万元.…(14分)
某厂2006年拟举行促销活动,经调查测算,该厂产品的年销售量(即该厂的年产量)x万件与去年促销费m(万元)(m≥0)满足x=3-.已知2006年生产的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).
(1)将2006年该产品的利润y万元表示为年促销费m(万元)的函数;
(2)求2006年该产品利润的最大值,此时促销费为多少万元?
正确答案
(I)每件产品的成本为元,且x=3-
,则
今年的利润y=1.5וx-(8+16x+m)=4+8x-m=4+8(3-
)-m=28-
-m(其中m≥0),
所以,所求的函数为y=28-m-m≥0;
(II)因为函数y=28-m-=29-[
+m+1]≤29-2
=21,
当且仅当=m+1(其中m≥0),即m=3(万元)时,等号成立;
所以,今年该产品利润的最大值为21万元,此时年促销费为3万元.
两个重要城市之间人员交流频繁,为了缓解交通压力,特修一条专用铁路,用一列火车作为交通车.已知该车每次拖4节车厢,一日能来回16次,如果每次拖7节车厢,则每日能来回10次.
(1)若每日来回的次数是车头每次拖挂车厢节数的一次函数,求此一次函数解析式;
(2)在(1)的条件下,每节车厢能载乘客110人.问这列火车每天来回多少次才能使运营人数最多?并求出每天最多运营人数.
正确答案
(1)设每日来回y次,每次挂x节车厢,由题意y=kx+b…(1分)
由已知可得方程组:…(2分)
解得:k=-2,b=24…(3分)
∴y=-2x+24(x>0,x∈N*)…(4分)
(2)设每日火车来回y次,每次挂x节车厢,设每日可营运S节车厢.
由题意知,每日挂车厢最多时,营运人数最多,则S=xy=x(-2x+24)=-2x2+24x=-2(x-6)2+72…(6分)
所以当x=6时,Smax=72(节) …(7分)
此时y=12,故每日最多运营人数为110×72=7920(人)
答:这列火车每天来回12次,才能使运营人数最多,每天最多运营人数为7920人.…(8分)
已知函数f(x)=a|x|+2ax(a>1),x∈[-2,+∞),若f(x)的最小值与a无关,求a的取值范围.
正确答案
当x∈[0,+∞)时,f(x)=ax+2ax=3ax.
∵a>1,∴f(x)min=f(0)=3.
当x∈[-2,0)时,f(x)=+2ax.
∵a>1,∴≤ax<1.
∵+2ax≥2
,当且仅当
=2ax,即ax=
时等号成立.
∴若>
,即1<a<
,则f(x)min=f(
)=a2+
,
若≤
,即a≥
,则f(x)min=2
.
又∵a2+<3(否则,由a2+
≥3,得(a2-1)(a2-2)>0,又a>1,所以a2>2,即a>
,
即a>,这与1<a<
矛盾),
∴当1<a<时,f(x)min=a2+
;
当a≥时,f(x)min=2
.
故当f(x)的最小值与a无关时,a的取值范围是[,+∞).
已知:函数y=ax2-3x+3在[0,2]上有最小值8,求:正数a的值.
正确答案
设二次函数u=x2-3x+3,当x∈[0,2]时,有:u∈[,3]
(1)当a>1时,有最小值a 34=8,解得a=16,
(2)当0<a<1时,有最小值a3=8,解得a=2,不合舍去,
故正数a=16.
现有21辆汽车从甲地匀速驶往相距180千米的乙地.其时速都是x千米/小时,为安全起见,要求每相邻两辆汽车保持相同车距,车距为x2千米(不计车辆的长度).设第一辆汽车由甲地出发到最后一辆汽车到达乙地所需时间为y(小时).
(1)写出y关于x的函数解析式y=f(x);
(2)问第一辆汽车由甲地出发到最后一辆汽车到达乙地最少需多少时间?并求出此时的车速.
正确答案
(1)根据要求每相邻两辆汽车保持相同车距,车距为x2千米,有y=f(x)=
=
x+180
(x>0);-------(7分)(x>0不写扣1分)
(2)y=f(x)==
x+180
≥2
=6
等号当且仅当x=60时成立.--------(6分)
答:第一辆汽车由甲地出发到最后一辆汽车到达乙地最少需6时间,此时车速为60千米/小时.---(1分)
鹤山公园停车场预计“十•一”国庆节这天停放大小汽车1200辆次,该停车场的收费标准为:大车每辆次10元,小车每辆次5元.根据依据,解答下面问题:
(1)写出国庆这天停车场的收费金额y(元)与小车停放辆次x(辆)之间的函数关系式,并指出x的取值范围;
(2)如果国庆这天停放的小车占停车总辆数的65%-85%,请你估计国庆这天该停车场收费金额的范围.
正确答案
(1)依题意,得y=5x+10=-5x+12000,(其中0≤x≤1200);
(2)∵1200×65%≤x≤1200×85%,即780≤x≤1020;
函数y=-5x+12000在[780,1020]上为减函数,
∴-5×1020+12000≤y≤-5×780+12000,即6900≤y≤8100;
所以,国庆这天停车场收费的金额范围为[6900,8100].
某青年企业家准备在北川禹里乡投资修建一个有30个房间供旅客住宿的旅游度假村,并将其全部利润用于灾后重建.据测算,若每个房间的定价为60元/天,房间将会住满;若每个房间的定价每增加5元∕天时,就会有一个房间空闲.度假村对旅客住宿的房间将支出各种费用20元/天•间(没住宿的不支出).问房价每天定为多少时,度假村的利润最大?
正确答案
设每天的房价为60+5x元,
则有x个房间空闲,已住宿了30-x个房间.
∴度假村的利润y=(30-x)(60+5x)-20(30-x),其中0≤x≤30.
∴y=(30-x)•5•(8+x)
=5(240+22x-x2)
=-5(x-11)2+1805.
因此,当x=11时,y取得最大值1805元,
即每天房价定为115元∕间时,度假村的利润最大.
某工厂生产一种机器的固定成本为5000元,且每生产100部,需要增加投入2500元,对销售市场进行调查后得知,市场对此产品的需求量为每年500部.已知年销售收入为H(x)=500x-x2,其中x是产品售出的数量.
(1)若x为年产量,y表示年利润,求y=f(x)的表达式.(年利润=年销售收入-投资成本(包括固定成本))
(2)当年产量为何值时,工厂的年利润最大,其最大值是多少?
正确答案
(1)当0≤x≤500时,产品全部售出
∴W=500x-x2-(5000+25x)
即 W=-x2+475x-5000(2分)
当x>500时,产品只能售出500台
∴W=500×500-×5002-(5000+25x)
即,W=-25x+120000(4分)
(2)当0≤x≤500时,W=-(x-475)2+107812.5(6分)
当x>500时,W=120000-25x<120000-25×500=107500(8分)
故当年产量为475台时取得最大利润,且最大利润为107812.5元,最佳生产计划475台.(10分)
甲、乙两同学同时从A地出发沿同一条线路前往B地,甲同学前一半时间以速度v1行走,后一半时间以速度v2行走;乙同学前一半路程以速度v1行走,后一半路程以速度v2行走,已知v1>0,v2>0且v1≠v2,A,B两地之间路程为s.
(1)分别求甲、乙两同学从A到B所用的时间(用v1,v2,s表示);
(2)甲、乙两同学谁先到达B地?说明理由.
正确答案
(1)设甲走完全程所用时间为t甲,乙走完全程所用时间为t乙,
由题意得,v1×t甲+v2×
t甲=S,解得:t甲=
;
而t乙=+
=
;
(2)=
,
因为当v1≠v2时,(v1+v2)2>4v1v2,
所以 <1,所以t甲<t乙.所以甲先到达B地.
假设A型进口车关税税率在2002年是100%,在2007年是25%,2002年A型进口车每辆价格为64万元(其中含32万元关税税款).
(1)已知与A型车性能相近的B型国产车,2002年每辆价格为46万元,若A型车的价格只受关税降低的影响,为了保证2007年B型车的价格不高于A型车价格的90%,B型车价格要逐年降低,问平均每年至少下降多少万元?
(2)某人在2002年将33万元存入银行,假设银行扣利息税后的年利率为1.8%(5年内不变),且每年按复利计算(上一年的利息计入第二年的本金),那么5年到期时这笔钱连本带息是否一定够买按(1)中所述降价后的B型车一辆?
正确答案
(1)2007年A型车价为32+32×25%=40(万元)
设B型车每年下降d万元,2002,20032007年B型车价格为:(公差为-d)
a1,a2,…,a6,∴a6≤40×90%∴46-5d≤36 d≥2
故每年至少下降2万元
(2)2007年到期时共有钱
33×(1+1.8%)5>33(1+0.09+0.00324+…)=36.07692>36(万元)
故5年到期后这笔钱够买一辆降价后的B型车.
现有A、B两箱糖果,如果从A箱中取出100块放进B箱,那么B箱中的糖果比A箱多一倍.相反,如果从B箱中取出一些放进A箱,那么A箱中的糖果是B箱的6倍.问A箱中的糖果最少有多少块?此时,B箱有多少块糖果?
正确答案
设A、B两箱糖果数分别为x、y,并设从B箱中取出z块糖放进A箱,由题意可得,x,y,z∈N*.
由此可知:x=+150,y>z,y为偶数,x+z被6整除,即x>150,y>z.
由上面消去y得到x=+163,设z+1=11k,k∈N*,则x=7k+163,
当z最小为21时,x=177>150,y=54,满足x+z=6(y-z).
故A箱中的糖果最少有177块,此时,B箱有54块糖果.
有一种树木栽植五年后可成材.在栽植后五年内,年增加20%,如果不砍伐,从第六年到第十年,年增长10%,现有两种砍伐方案:
甲方案:栽植五年后不砍伐,等到十年后砍伐.
乙方案:栽植五年后砍伐重栽,再过五年再砍伐一次.
请计算后回答:十年内哪一个方案可以得到较多的木材?
正确答案
设树林最初栽植量为a,甲方案在10年后树木产量为y1=a(1+20%)5(1+10%)5=a(1.2×1.1)5≈4a.
乙方案在10年后树木产量为y2=2a(1+20%)5=2a•1.25≈4.98a.
∴y1-y2=4a-4.98a<0,
因此,乙方案能获得更多的木材(不考虑最初的树苗成本,只按成材的树木计算).
研究函数f(x)=()x+(
)x+(
)x的单调性,并求解方程:3x+4x+5x=6x.
正确答案
∵0<<1,0<
<1,0<
<1,
∴y=(
1
2
)x、y=(
2
3
)x、y=(
5
6
)x 都是减函数,故 f(x)=(
1
2
)x+(
2
3
)x+(
5
6
)x在其定义域
内是减函数.
∵x=3时,3x+4x+5x=216,63=216,令 y(x)=3x+4x+5x-6x,
由y(x)的导数大于0知,y(x)是一个增函数,y(2)=50-36>0,y(4)=962-1296<0,
故 3x+4x+5x=6x 的解是 x=3.
(1)若a2>b>a>1,则logb,logba,logab从小到大依次为______;
(2)若2x=3y=5z,且x,y,z都是正数,则2x,3y,5z从小到大依次为______;
(3)设x>0,且ax<bx<1(a>0,b>0),则a,b和1的大小关系为______.
正确答案
(1)∵a2>b>a>1,
∴a>>1,
∴logab>logba>logb,
故答案为:logab>logba>logb.
(2)令2x=3y=5z=t,则t>1,x=,y=
,z=
,
∴2x-3y=-
=
>0,∴2x>3y;
同理可得:2x-5z<0,∴2x<5z,∴3y<2x<5z.
故答案为:3y<2x<5z.
(3)∵x>0,且ax<bx<1(a>0,b>0),
∴取x=1,得a<b<1,
故答案为:a<b<1.
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