- 函数模型及其综合应用
- 共61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
某单位有、、三个工作点,需要建立一个公共无线网络发射点,使得发射点到三个工作点的距离相等,已知这三个工作点之间的距离分别为,,,假定、、、四点在同一平面上。
(1)求的大小;
(2)求点到直线的距离。
正确答案
见解析。
解析
(1)在△中,因为,,,
由余弦定理得
,
因为为△的内角,所以,
(2)
方法1:因为发射点到、、三个工作点的距离相等,
所以点为△外接圆的圆心,设外接圆的半径为,
在△中,由正弦定理得,
因为,由(1)知,所以。
所以,即,
过点作边的垂线,垂足为,
在△中,,,
所以
。
所以点到直线的距离为
方法2:
因为发射点到、、三个工作点的距离相等,
所以点为△外接圆的圆心。
连结,,
过点作边的垂线,垂足为,
由(1)知,
所以。
所以。
在△中,,
所以。
所以点到直线的距离为。
知识点
某公司一年购买某种货物吨,每次都购买吨(为的约数),运费为万元/次,一年的总存储费用为万元.若要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则每次需购买()吨。
正确答案
30
解析
略
知识点
某仓库为了保持库内的湿度和温度,四周墙上均装有如图所示的自动通风设施,该设施的下部ABCD是正方形,其中AB=2米;上部CDG是等边三角形,固定点E为AB的中点,△EMN是由电脑控制其形状变化的三角通风窗(阴影部分均不通风),MN是可以沿设施边框上下滑动且始终保持和AB平行的伸缩横杆。
(1)设MN与AB之间的距离为米,试将△EMN的面积S(平方米)表示成关于x的函数;
(2)求△EMN的面积S(平方米)的最大值。
正确答案
(1)
(2)最大值为2平方米
解析
解析:(1)
①如图1所示,当MN在正方形区域滑动,
即0<x≤2时,
△EMN的面积S==;······························ 2分
②如图2所示,当MN在三角形区域滑动,
即2<x<时,
如图,连接EG,交CD于点F,交MN于点H,
∵ E为AB中点,
∴ F为CD中点,GF⊥CD,且FG=.
又∵ MN∥CD,
∴ △MNG∽△DCG。
∴ ,即。················· 5分
故△EMN的面积S=
=; ············································ 7分
综合可得:
···························································· 8分
说明:讨论的分段点x=2写在下半段也可。
(2)①当MN在正方形区域滑动时,,所以有;·································· 10分
②当MN在三角形区域滑动时,S=.
因而,当(米),S在上递减,无最大值,。
所以当时,S有最大值,最大值为2平方米. ···················································· 14分
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
某企业有两个生产车间分别在A、B两个位置,A车间有100名员工,B车间有400名员工,现要在公路AC上找一点D,修一条公路BD,并在D处建一个食堂,使得所有员工均在此食堂用餐,已知A、B、C中任意两点间的距离均是1km,设∠BDC=α,所有员工从车间到食堂步行的总路程为S。
(1)写出S关于α的函数表达式,并指出α的取值范围;
(2)问食堂D建在距离A多远时,可使总路程S最少?
正确答案
见解析。
解析
(1)在△BCD中,∵,
∴,。
则。
,其中。
(2)
令S'=0,得。
当时,S'<0,S是α的单调减函数;
当时,S'>0,S是α的单调增函数。
∴当时,S取得最小值。
此时,,
=。
知识点
20.某服装厂生产一种服装,每件服装的成本为40元,出厂单价定为60元,该厂为鼓励销售商订购,决定当一次订购量超过100件时,每多订购一件,订购的全部服装的出场单价就降低0.02元,根据市场调查,销售商一次订购量不会超过600件.
(1)设一次订购x件,服装的实际出厂单价为p元,写出函数p=f(x)的表达式;
(2)当销售商一次订购多少件服装时,该厂获得的利润最大?其最大利润是多少?
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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