- 函数模型的选择与应用
- 共38题
世博中学为了落实上海市教委推出的“阳光运动一小时”活动,计划在一块直角三角形的空地上修建一个占地面积为的矩形健身场地,如图点M在上,点N在上,且P点在斜边上,已知且米,,。
(1)试用表示,并求的取值范围;
(2)设矩形健身场地每平方米的造价为,再把矩形以外(阴影部分)铺上草坪,每平方米的造价为(为正常数),求总造价关于的函数;试问如何选取的长使总造价最低。(不要求求出最低造价)
正确答案
(1)(2)长为12米或18米时总造价最低
解析
解析:(1)在中,显然,
所以 -----2分
矩形的面积,------4分
于是为所求--------6分
(2) 矩形健身场地造价--------------7
又的面积为,
即草坪造价, --------8分
由总造价
所以,-------------10分
-------------11分
当且仅当即时等号成立---------12分
此时,解得或,
所以选取的长为12米或18米时总造价最低。---------------14分
知识点
要制作一个如图的框架(单位:米),要求所围成的面积为6米2,其中ABCD是一个矩形,EFCD是一个等腰梯形,EF=3CD,,设AB = x米,BC=y米。
(1)求y关于x的表达式;
(2)如何设计x,y的长度,才能使所用材料最少?
正确答案
见解析。
解析
(1)
如图:等腰梯形CDEF中,DH是高
依题意:EH=AB=x米,
解之得:0<x<2
∴所求表达式为
(2)设整个框架用料为l米
中,
当且仅当,即:时取等号
此时
米,米时,能使整个框架用材料最少
知识点
根据统计资料,某工艺品厂的日产量最多不超过20件,每日产品废品率与日产量(件)之间近似地满足关系式()。已知每生产一件正品可赢利2千元,而生产一件废品则亏损1千元,(该车间的日利润日正品赢利额日废品亏损额)
(1)将该车间日利润(千元)表示为日产量(件)的函数;
(2)当该车间的日产量为多少件时,日利润最大?最大日利润是几千元?
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意可知,
(2)考虑函数
当时,,函数在上单调减。
所以当时,取得极大值,也是最大值,
又是整数,,,所以当时,有最大值,
当时,,所以函数在上单调减,
所以当时,取得极大值,也是最大值。
由于,所以当该车间的日产量为10件时,日利润最大。
答:当该车间的日产量为10件时,日利润最大,最大日利润是千元。
知识点
甲、乙两地相距1000km,货车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过80km/h,已知货车每小时的运输成本(单位:元)由可变成本和固定成本组成,可变成本是速度平方的倍,固定成本为a元。
(1)将全程运输成本y(元)表示为速度v(km/h)的函数,并指出这个函数的定义域;
(2)为了使全程运输成本最小,货车应以多大的速度行驶?
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为,
全程运输成本为y=,即y=1000(),定义域为(0,80],
(2)依题意知a,v都为正数,故有1000()≥1000,当且仅当,即v=2时,等号成立,
①若2≤80,即0<a≤1600时,则当v=2时,时,全程运输成本y最小。
②若2>80,即a>1600时,则当v∈(0,80]时,有y′=1000()<0。
∴函数在v∈(0,80]上单调递减,也即当v=80时,全程运输成本y最小,
综上知,为使全程运输成本y最小,当0<a≤1600时行驶速度应为v=2时千米/时;当a>1600时行驶速度应为v=80千米/时。
知识点
小张于年初支出50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元,从第二年起,每年都比上一年增加支出2万元,假定该车每年的运输收入均为25万元,小张在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x年年底出售,其销售收入为25﹣x万元(国家规定大货车的报废年限为10年)。
(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?
(2)在第几年年底将大货车出售,能使小张获得的年平均利润最大?(利润=累计收入+销售收入﹣总支出)
正确答案
见解析。
解析
(1)设大货车运输到第x年年底,该车运输累计收入与总支出的差为y万元,
则y=25x﹣[6x+x(x﹣1)]﹣50=﹣x2+20x﹣50(0<x≤10,x∈N)
由﹣x2+20x﹣50>0,可得10﹣5<x<10+5
∵2<10﹣5<3,故从第3年,该车运输累计收入超过总支出;
(2)∵利润=累计收入+销售收入﹣总支出,
∴二手车出售后,小张的年平均利润为=19﹣(x+)≤19﹣10=9
当且仅当x=5时,等号成立
∴小张应当再第5年将大货车出售,能使小张获得的年平均利润最大。
知识点
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