- 指数函数的实际应用
- 共1991题
甲、乙两地相距200千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过50千米/小时.已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度v千米/小时的平方成正比,比例系数为0.02;固定部分为50元/小时.
(1)把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/时)的函数,并指出定义域;
(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?
正确答案
(1)∵甲、乙两地相距200千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过50千米/小时,
汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:
可变部分与速度v千米/小时的平方成正比,比例系数为0.02;固定部分为50元/小时.
∴汽车从甲地匀速行驶到乙地的时间为小时,(1分)
全程运输成本y(元)与速度v(千米/时)的函数关系是:
y=(50+0.02v2)•=
+4v,v∈(0,50].(5分)
(2)令f(v)=+4v,
设0<v1<v2 ≤50,(6分)
f(v1)-f(v2)=+4v1-(
+4v2),(8分)
由v1<v2,得v1-v2<0,又v1<v2≤50,得v1v2<2500,且v1v2>0,
∴f(v1)<f(v2)<0,(10分)
则f(v)在(0,50]上单调递减,(11分)
∴f(v)min=f(50).
答:为了使全程运输成本最小,汽车应以50千米/时的速度行驶.(12分)
某种生产设备购买时费用为10万元,每年的设备管理费共计9千元,这种生产设备的维修费各年为:第一年2千元,第二年4千元,第三年6千元,而且以后以每年2千元的增量逐年递增,问这种生产设备最多使用多少年报废最合算(即使用多少年的年平均费用最少)?
正确答案
设使用x年的年平均费用为y万元.
由已知,得y=,即y=1+
+
(x∈N*).
由基本不等式,知y≥1+2=3,当且仅当
=
,即x=10时取“=”.
因此使用10年报废最合算,年平均费用为3万元.
生产某种产品x吨时,所需费用是1000+5x+x2元,当出售这种产品x吨时,每吨价格是a+
(a,b是常数)元,如果生产出来的这种产品能全部出售,那么当产量是150吨时,利润最大,并且这时每吨的价格是40元,求a,b的值.
正确答案
设出售x吨时,利润是y元,
则y=(a+)x-(1000+5x+
)
=x2+(a-5)x-1000
依题意可知,
当x=150时,y有最大值,
则a+=40
当b<0或b>10时,
<0,
故=150②
解①②得a=45,b=-30.
某市出租汽车的收费标准如下:在3km以内(含3km)的路程统一按起步价7元收费,超过3km以外的路程按2.4元/km收费.而出租汽车一次载客的运输成本包含以下三个部分:一是固定费用约为2.3元;二是燃油费,约为1.6元/km;三是折旧费,它与路程的平方近似成正比,且当路程为100km时,折旧费约为0.1元.现设一次载客的路程为xkm.
(Ⅰ)试将出租汽车一次载客的收费F与成本C分别表示为x的函数;
(Ⅱ)若一次载客的路程不少于2km,则当x取何值时,该市出租汽车一次载客每km的收益y(y=)取得最大值?
正确答案
(Ⅰ)F(x)==
设折旧费z=kx2,将(100,0.1)代入,得0.1=1002k,解得k=
所以C(x)=2.3+1.6x+x2;
(Ⅱ)因为y=,所以y=
①当x>3时,由基本不等式,得y≤0.8-2=0.79(当且仅当x=500时取等号)
②当2≤x≤3时,由y在[2,3]上单调递减,得ymax=0.75-<0.79
答:该市出租汽车一次载客路程为500km时,每km的收益y取得最大值.
某公司为了实现2011年1000万元利润的目标,准备制定一个激励销售人员的奖励方案:销售利润达到10万元时,按销售利润进行奖励,且奖金数额y(单位:万元)随销售利润x(单位:万元)的增加而增加,但奖金数额不超过5万元,同时奖金数额不超过利润的25%,现有三个奖励模型:y=0.025x,y=1.003x,y=+1,问其中是否有模型能完全符合公司的要求?说明理由.(参考数据:1.003600≈6)
正确答案
由题意,符合公司要求的模型只需满足:当x∈[10,1000]时
①函数为增函数;②函数的最大值不超过5;③y≤x•25%
(1)y=0.025x,易知满足①,但当x>200时,y>5不满足公司要求;
(2)y=1.003x,易知满足①,但当x>600时,y>6不满足公司要求;
(3)y=+1,易知满足①,当x∈[10,1000]时,y≤
+1,
又+1-5=
<0,满足②…(9分)
而+1≤
•x⇔
+8≤2x⇔2x-
-8≥0
令t=,t∈[
,10
]易知y=2t2-t-8在[
,10
]为增函数∴2t2-t-8≥20-
-8=12-
>0,满足③
综上,只有奖励模型:y=+1能完全符合公司的要求. …(12分)
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