- 函数模型的选择与应用
- 共46题
某厂以x千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求),每小时可获得的利润是元.
(1)要使生产该产品1小时获得的利润不低于1200元,求x的取值范围;
(2)要使生产120千克该产品获得的利润最大,问:该厂应该选取何种生产速度?并求此最大利润.
正确答案
见解析
解析
知识点
某企业接到生产3000台某产品的A,B,C三种部件的订单,每台产品需要这三种部件的数量分别为2,2,1(单位:件),已知每个工人每天可生产A部件6件,或B部件3件,或C部件2件,该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件,生产B部件的人数与生产A部件的人数成正比,比例系数为(为正整数)。
(1)设生产A部件的人数为,分别写出完成A,B,C三种部件生产需要的时间;
(2)假设这三种部件的生产同时开工,试确定正整数的值,使完成订单任务的时间最短,并给出时间最短时具体的人数分组方案。
正确答案
见解析
解析
(1)设完成A,B,C三种部件的生产任务需要的时间(单位:天)分别为
由题设有
期中均为1到200之间的正整数.
(2)完成订单任务的时间为其定义域为
易知,为减函数,为增函数.注意到
于是
(i)当时, 此时
,
由函数的单调性知,当时取得最小值,解得
.由于
.
故当时完成订单任务的时间最短,且最短时间为.
(ii)当时, 由于为正整数,故,此时易知为增函数,则
.
由函数的单调性知,当时取得最小值,解得.由于
此时完成订单任务的最短时间大于.
(iii)当时, 由于为正整数,故,此时由函数的单调性知,
当时取得最小值,解得.类似(1)的讨论.此时
完成订单任务的最短时间为,大于.
综上所述,当时完成订单任务的时间最短,此时生产A,B,C三种部件的人数
分别为44,88,68.
知识点
某工厂生产某种产品,每日的成本C(单位:元)与日产里x(单位:吨)满足函数关系式C=3+x,每日的销售额R(单位:元)与日产量x满足函数关系式,已知每日的利润L=S﹣C,且当x=2时,L=3
(1)求k的值;
(2)当日产量为多少吨时,毎日的利润可以达到最大,并求出最大值。
正确答案
见解析。
解析
解:(1)由题意可得:L=
因为x=2时,L=3
所以3=2×2++2
所以k=18
(2)当0<x<6时,L=2x++2
所以L=2(x﹣8)++18=﹣[2(8﹣x)+]+18≤﹣2+18=6
当且仅当2(8﹣x)=即x=5时取等号
当x≥6时,L=11﹣x≤5
所以当x=5时,L取得最大值6
所以当日产量为5吨时,毎日的利润可以达到最大值6。
知识点
若函数h(x)满足
①h(0)=1,h(1)=0;
②对任意a∈[0,1],有h(h(a))=a;
③在(0,1)上单调递减。
则称h(x)为补函数,已知函数(λ>-1,p>0)。
(1)判断函数h(x)是否为补函数,并证明你的结论;
(2)若存在m∈[0,1],使h(m)=m,称m是函数h(x)的中介元,记(n∈N+)时h(x)的中介元为xn,且,若对任意的n∈N+,都有,求λ的取值范围;
(3)当λ=0,x∈(0,1)时,函数y=h(x)的图像总在直线y=1-x的上方,求p的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)函数h(x)是补函数,证明如下:
①,;
②对任意a∈[0,1],有;
③令g(x)=(h(x))p,有
=,
因为λ>-1,p>0,所以当x∈(0,1)时,g′(x)<0,
所以函数g(x)在(0,1)上单调递减,故函数h(x)在(0,1)上单调递减。
(2)当(n∈N+)时,由h(x)=x,得.(*)
(ⅰ)当λ=0时,中介元;
(ⅱ)当λ>-1且λ≠0时,
由(*)得或;得中介元.
综合(ⅰ)(ⅱ),对任意的λ>-1,中介元为(n∈N+),于是,当λ>-1时,有,
当n无限增大时,无限接近于0,Sn无限接近于,
故对任意的n∈N+,成立等价于,即λ∈[3,+∞)。
(3)当λ=0时,,中介元为,
(ⅰ)当0<p≤1时,,中介元为,
所以点(xp,h(xp))不在直线y=1-x的上方,不符合条件;
(ⅱ)当p>1时,依题意只须在x∈(0,1)时恒成立,
即xp+(1-x)p<1在x∈(0,1)时恒成立,
设φ(x)=xp+(1-x)p,x∈[0,1],
则φ′(x)=p[xp-1-(1-x)p-1],
由φ′(x)=0得,且当x∈(0,)时,φ′(x)<0,当x∈(,1)时,φ′(x)>0,
又因为φ(0)=φ(1)=1,所以当x∈(0,1)时,φ(x)<1恒成立。
综上,p的取值范围是(1,+∞)。
知识点
已知,则
正确答案
解析
,,,故选答案D。
知识点
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