- 指数函数的实际应用
- 共1991题
建造一个容积为8m3,深为2m的长方形无盖水池,如果池底和池壁的造价分别为120元/m2和80元/m2
(1)求总造价关于底面一边长的函数解析式,并指出函数的定义域;
(2)求总造价的最小值.
正确答案
(1)设底边一边长为xm,总造价为y元,则
由题意,知底面面积为4m2,则底面另一边长为m,
∴y=120×4+80×(4x+4×)=480+320(x+
),x∈(0,+∞)
(2)当0<x<2时,y=f(x)=480+320(x+)是单调递减的函数,证明如下:
设0<x1<x2<2,则f(x1)-f(x2)=320(x1+)-320(x2+
)=320[(x1-x2)+(
-
)]
=320[(x1-x2)+]=320×
∵0<x1<x2<2∴x1-x2<0,x1x2>0,x1x2-4<0,即f(x1)-f(x2)>0
故当0<x<2时,y=f(x)=480+320(x+)是单调递减的函数
同理可证明当x>2时,y=f(x)=480+320(x+)是单调递增的函数
∴当x=2时,y=f(x)=480+320(x+)在(0,+∞)上取到最小值,
最小值为f(2)=480+320(2+)=1760元
答:(1)总造价y元关于底面一边长xm的函数解析式为y=480+320(x+),此时此函数的定义域为(0,+∞)(2)总造价的最小值为1760元.
已知函数f(x)=2x-.
(Ⅰ)若f(x)=2,求x的值;
(Ⅱ)若2tf(2t)+mf(t)≥0对于t∈[1,2]恒成立,求实数m的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)当x≤0时f(x)=0,
当x>0时,f(x)=2x-,
有条件可得,2x-=2,
即22x-2×2x-1=0,解得2x=1±,∵2x>0,∴2x=1+
,∴x=log2(1+
).
(Ⅱ)当t∈[1,2]时,2t( 22t- )+m( 2t-
)≥0,
即m(22t-1)≥-(24t-1).∵22t-1>0,∴m≥-(22t+1).
∵t∈[1,2],∴-(1+22t)∈[-17,-5],
故m的取值范围是[-5,+∞).
已知函数y=9x-2•3x-1,求该函数在区间x∈[-1,1]上的最大值和最小值.
正确答案
令3x=t
∵-1≤x≤1∴≤t≤3
∴y=t2-2t-1
=(t-1)2-2(其中≤t≤3)
∴当t=1时(即x=0时),y取得最小值-2,
当t=3时(即x=1时),y取得最大值2.
已知函数f(x)=2x+1定义在R上.
(1)若存在,使得f(x)+f(-x)=a成立,求实数a的取值范围;
(2)若可以表示为一个偶函数g(x)与一个奇函数h(x)之和,设h(x)=t,p(t)=g(2x)+2mh(x)+m2-m-1(m∈R),求出p(t)的解析式;
(3)若对任意x∈[1,2]都有p(t)≥m2-m-1成立,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)依题意有a=2x+1+2-x+1,
即关于x的方程a=2•2x+有解.…(2分)
而2•2x+≥2
=4,当且仅当2•2x=
,即x=0时等号成立,故实数a的取值范围是[4,+∞).(4分)
(2)假设f(x)=g(x)+h(x)①,其中g(x)为偶函数,h(x) 为奇函数,
则有f(-x)=g(-x)+h(-x),即f(-x)=g(x)-h(x)②,
由①②得g(x)=,h(x)=
(5分)
∵f(x)定义在R上,
∴g(x),h(x)都定义在R上.
∵g(-x)==g(x),h(-x)=
=-h(x).∴满足g(x)是偶函数,h(x)是奇函数,
又∵f(x)=2x+1,
∴g(x)==
=2x+
h(x)=
=
=2x-
.(7分)
由2x-=t,则t∈R,平方,
得t2=(2x-)2=22x+
-2,∴g(2x)=22x+
=t2+2,
故p(t)=t2+2mt+m2-m+1.(9分)
(3)∵t=h(x)在x∈[1,2]上是增函数,(10分)
∴≤t≤
.(12分)
∴p(t)=t2+2mt+m2-m+1≥m2-m-1对于t∈[,
]恒成立,
∴m≥-=-(
+
)对于t∈[
,
]恒成立(14分)
令φ(t)=-(+
),则
+
≥
,
当且仅当t=时等号成立,而
∉[
,
],
∴函数φ(t)=-(+
)在t∈[
,
]上是减函数,
∴φ(t)max=φ()=-
,故m≥-
.(16分)
某企业为适应市场需求,准备投入资金16万元生产W和R型两种产品.经市场预测,生产W型产品所获利润yW(万元)与投入资金xW(万元)成正比例关系,且当投入资金为6万元时,可获利润1.5 万元.生产R型产品所获利润yR(万元)与投入资金xR(万元)满足关系yR=.为获得最大总利润,问生产W、R型产品各应投入资金多少万元?获得的最大总利润是多少?
正确答案
设生产R型产品投入资金为x万元,则生产W型产品的投入资金为(16-x)万元,所获总利润为y万元.
则由题意,得:y=(16-x)+
,x∈[0,16]
令=t,则y=-
t2+
t+4=-
(t-1)2+
所以t=1,即x=12=1时,y取最大值ymax=(万元)
此时,16-x=15(万元)
所以,生产W型产品投入资金15万元,R型产品投入1万元时,获得最大总利润,是万元.
扫码查看完整答案与解析