- 函数模型及其综合应用
- 共61题
12.一矩形的一边在轴上,另两个顶点在函数
的图像上,如图,则此矩形绕
轴旋转而成的几何体的体积的最大值是( )
正确答案
解析
设矩形与函数的交点分别为
由题意得:
矩形绕轴旋转而成的几何体为圆柱,其体积为
,当且仅当
即
时取等号,所以矩形绕
轴旋转而成的几何体的体积的最大值是
。
考查方向
解题思路
1.先根据题意确定,然后建立体积函数
;2.将体积函数变形后利用基本不等式求出其最大值。
易错点
对于函数的最值不会求解;看不出
之间的关系导致无从下手。
知识点
8.某食品的保鲜时间(单位:小时)与储藏温度
(单位:℃)满足函数关系
(
为自然对数的底数,
为常数).若该食品在
℃的保鲜时间是
小时,在
℃的保鲜时间是
小时,则该食品在
℃的保鲜时间是( )
正确答案
考查方向
易错点
1.没有发现192与48之间的关系导致不会解方程组;
知识点
20.我国发射的天宫一号飞行器需要建造隔热层.已知天宫一号建造的隔热层必须使用20年,每厘米厚的隔热层建造成本是3万元,天宫一号每年的能源消耗费用C(万元)与隔热层厚度(厘米)满足关系式:
,若无隔热层,则每年能源消耗费用为4万元.设
为隔热层建造费用与使用20年的能源消耗费用之和.
(1)求的解析式;
(2)当隔热层修建多少厘米厚时,总费用最小,并求出最小值.
正确答案
(1)当时,C=4,所以
=40,故C
(2)
当且仅当时取得最小值.
即隔热层修建5厘米厚时,总费用达到最小值,最小值为35万元.
解析
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知识点
19.因发生意外交通事故,一辆货车上的某种液体泄露到一鱼塘中。为治理污染,根据环保部门的建议,现决定在鱼塘中投放一种可与污染液体发生化学反应的药剂。已知每投放
个单位的药剂,它在水中释放的浓度y(克/升)随着时间(天)变化的函数关系式近似为
,其中
。若多次投放,则某一时刻水中的药剂浓度为每次投放的药剂在相应时刻所释放的浓度之和。根据经验,当水中药剂的浓度不低于4(克/升)时,它才能起到有效的治污的作用。
(1)若一次投放4个单位的药剂,则有效治污的时间可达几天?
(2)若因材料紧张,第一次只能投放2个单位的药剂,6天后再投放个单位的药剂,要使接下来的4天中能够持续有效治污,试求
的最小值(精确到0.1,参考数据:
取1.4)。
正确答案
解:(1)因为 ,所以
,
①当时,由
,解得
,所以此时
。
②当时,由
,解得
,所以此时
。
综合得,,即,若一次投放4个单位的制剂,则有效治污时间可达8天。
(2) 当时,
,
由题意知,对于
恒成立。
因为,而
,所以
,
故当且仅当时,
有最小值为
,
令,解得
,所以
的最小值为
。
又,所以
的最小值约为1.6。
解析
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知识点
18. 为了在如图所示的直河道旁建造一个面积为5000m2的矩形堆物场,需砌三面砖墙BC、CD、DE,出于安全原因,沿着河道两边需向外各砌10m长的防护砖墙AB、EF,若当BC的长为m时,所砌砖墙的总长度为
m,且在计算时,不计砖墙的厚度,求
(1)y关于x的函数解析式y=f(x);
(2)若BC的长不得超过40m,则当BC为何值时,y有最小值,并求出这个最小值。
正确答案
解:(1)
(2)令得
因为在
恒小于0
所以在(0,40]内递减
故当x=40m时,y取理最小值225m
解析
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知识点
20.为了提高产品的年产量,某企业拟在2014年进行技术改革,经调查测算,产品当年的产量万件与投入技术改革费用
万元(
)满足
(
为常数).如果不搞技术改革,则该产品当年的产量只能是1万件.已知2014年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元.由于市场行情较好,厂家生产产品均能销售出去,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品生产成本的1.5倍(生产成本包括固定投入和再投入两部分资金)
(1)试确定的值,并将2014年该产品的利润
万元表示为技术改革费用
万元的函数(利润=销售金额﹣生产成本﹣技术改革费用);
(2)该企业2014年的技术改革费用投入多少万元时,厂家的利润最大?并求出最大利润.
正确答案
解析
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知识点
20.如图,某市准备在道路EF的一侧修建一条运动比赛道,赛道的前一部分为曲线段FBC.该曲线段是函数时的图象,且图象的最高点为
,赛道的中间部分为长
千米的直线跑道CD,且
//
;赛道的后一部分是以O为圆心的一段圆弧
.
(Ⅰ)求的值和
的大小;
(Ⅱ)若要在圆弧赛道所对应的扇形ODE区域内建一个“矩形草坪”,矩形的一边在道路EF上,一个顶点在半径OD上,另外一个顶点P在圆弧上,求“矩形草坪”面积的最大值,并求此时
点的位置.
正确答案
(Ⅰ)由条件,得,
.
∵,∴
.
∴ 曲线段FBC的解析式为.
当x=0时,.
又CD=,
∴.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知.
当“矩形草坪”的面积最大时,
点P 在弧DE上,故.
设,
,
“矩形草坪”的面积为
=.
∵,
故取得最大值
.
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知识点
20. 某工厂每天生产某种产品最多不超过40件,并且在生产过程中产品的正品率p与日产量x(单位:件,x∈N*)间的关系为,每生产一件正品赢利4000元,每出现一件次品亏损2000元。
(I)将日利润y(元)表示成日产量x(件)的函数;
(II)求该厂的日产量为多少件时,日利润最大?并求出日利润的最大值。
正确答案
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知识点
18.某建筑公司用8000万元购得一块空地,计划在该地块上建造一栋至少12层.每层4000平方米的楼房。经初步估计得知,如果将楼房建为x(x12)层,则每平方米的平均建筑费用为Q(x)=3000+50x(单位:元),为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层?每平方米的平均综合费最小值是多少?
(注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=)
正确答案
解:设楼房每平方米的平均综合费为元,依题意得
法一:
当且仅当上式取”=”
因此,当时,
取得最小值5000(元).
为了使楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为20层,每平方米的平均综合费最小值为5000元
法二:
解析
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知识点
17.即将开工的上海与周边城市的城际列车铁路线将大大缓解交通的压力,加速城市之间的流通。根据测算,如果一列火车每次拖4节车厢,每天能来回16次;如果每次拖7节车厢,则每天能来回10次。每天来回次数是每次拖挂车厢个数的一次函数,每节车厢一次能载客110人,试问每次应拖挂多少节车厢才能使每天营运人数最多?并求出每天最多的营运人数。(注:营运人数指火车运送的人数)
正确答案
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知识点
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