所以当x=|时,f(x)取极大值f(|)=20000万元
因为f(x)在区间(0,1)上只有一个极大值,所以它是最大值,所以当
x三时,本年度的年利润最大,最大利润为20000万元.
9
吧迁移与应用
1.某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品,若该商品定价为P元,则销售量Q(单位:
件)与定价P(单位:
元)有如下关系:
Q=8300-170P-P2则该商场定价为元时,毛利润L最大.
2•某工厂生产某种产品,已知该产品的月产量x(吨)与每吨产品的
价格P(元/吨)之间的关系为P二24200寺?
且生产x吨的成本为R二50
000+200X元•问该产品每月生产多少吨产品才能使利润达到最大?
最大利润是多少?
(利润二收入■成本)
障
利用导数解决生活中的最优化问题的一般步骤:
第一步,分析实际问题中各个量之间的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系y=f(x).
第二步,求函数的导数f(x),解方程f(x)=O.
第三步,比较函数在区间端点和使f(x)=O的点的函数值的大小,最大(小)者为最大(小)值.
二、费用最省问题
S3活动与探究
匸二例2如图所示,设铁路AB=50,B,C之间距离为10,现将货物从A运往C,已知单位距离铁路费用为2,公路费用为4,问在AB上何处修筑公路至C,可使运费由A至C最省?
MB
解:
设MB二x,于是AM上的运费为2(50-x),MC上的运费为
4“102+x2,则由A到C的总运费为p(x)=2(50-x)+4V100+x2(0WxW50).
P'(x)=2+石語倉令pg=o,解得X1=J=,X2~(舍去).
当XV詈时,p*(x)<0;当x>詈时,p(x)>0,所以当X二詈时,取得最小值.故在离B点距离为罟的点M处筑公路至C时,由A至C的货物
运费最省.
ES迁移与应用
某单位用2160万元购得一块空地,计划在该地块上建造一栋至少10层、每层2000平方米的楼房.经测算,如果将楼房建为x(x$10)层,则每平方米的平均建筑费用为560+48x(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?
(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=
购地总费用
建筑总面积
解:
设楼房每平方米的平均综合费用为f(x)元,则
=560+48x+1—°-(x^10,xw
X
令几x)=o,得*15,或*・15(舍去),当兀>15时/(x)>0;
当10Wxvl5时/(x)<0,因此当*15时金)取最小值曲5)=2000.
故为了楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为15层.
老師修障
(1)求实际问题的最大(小)值时,一定要从问题的实际意义去考虑,不符合实际意义的理论值应舍去;
(2)在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个点使f(x)=O的情形,如果函数在这点有极大(小)值,那么不与端点值比较,也可以知道这就是最大(小)值;
(3)在解决实际优化问题中,不仅要注意将问题中涉及的变量关系用函数关系式给予表示,还应确定函数关系式中自变量的取值范围,即函数的定义域.
三、面积(体积)最大问题
E2活动与探究
1•面积、体积问题一般为几何问题,而求最值问题又是代数问题,由此,解决此类问题的常用方法是什么?
2.周长一定的矩形面积有何特点?
表面积一定的长方体,体积有何特点?
问题导学
例3如图,有一块半椭圆形钢板,其长半轴长为2r,短半轴长为r.计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底AB是半椭圆的短轴,上底CD的端点在椭圆上,记CD=2x,梯形面积为S.
(1)求面积S以x为自变量的函数式,并写出其定义域;
(2)求面积S的最大值.
解:
(1)依题意,以AB的中点O为原点建
立平面直角坐标系(如图所示),则点C的横坐
2
标为X,点C的纵坐标为y,满足方程筈+
r乙
存i(y>o),
解得y=2Jr2-x2(0(2)记f(x)=4(x+r)2(r2-x2),0则f(x)=8(x+r)2(r-2x).
令f(x)=O,得x二扣或x=i•(舍去).
因为当0O;^|r大值.
因此当x=|r时,S也取得最大值,最大值为=竽己即梯形面积S的最大值为竽己
S3迁移与应用
1.有一道长为16加的篱笆,要围成一个矩形场地,则此矩形场地的最大面积是・
2•用总长为14.8m的钢条制作一个长方体容器的框架,如果所制作容器的底面的一边比另一边长0.5加,那么高为多少时容器的容积最大?
并求出它的最大容积.
••当xe(o,l)时,Vg>O,V(x)为增函数;当xe(i,i.6)时,V(x)vO,V(x)为减函数,在x丘(0,1・6)时取极大值V(l)=1.8,这个极大值就是V在xe(0,1.6)时的最大值,即V,”ax=1.8.这时容器的高为1.2m.
••首高为1.2m时,容器的容积最大,最大值为1.8m3.
名師❾障
(1)求面积、体积的最大值问题是生活、生产中的常见问题,解决这
类问题的关键是根据题设确定出自变量及其取值范围,利用几何性质写出面积或体积关于自变量的函数,然后利用导数的方法来解.
(2)必要时,可选择建立适当的坐标系,利用点的坐标建立函数关系或曲线方程,以利于解决问题.
问题导学
1・一个箱子的容积与底面边长X的关系为V(X)二X
箱子的容积最大时,X的值为()
2•以长为10的线段AB为直径作半圆,则它的内接矩形面积的最大值为
()
A.10BA5C.25D.50
3•把长100cm的铁丝分为两段,各围成正方形,使两个正方形的面积之
和最小,则两段的长分别为
4•已知某生产厂家的年利润y(单位:
万元)与年产量x(单位:
万件)的函数关系式为y=-ix3+81x-234,则使该生产厂家获得最大年利润的年产量为.万件.
5•—艘轮船在航行中每小时的燃料费和它的速度的立方成正比,已知速度为10W/1时的燃料费是每小时6元,而其他与速度无关的费用是每小时96元,为使行驶每千米的费用总和最小,则此轮船的航行速度为