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应用导数解决优化问题的基本思路如下: 上述过程是一个典型的过程数学建模 1用边长为48厘米的正方形铁皮做一个无盖的铁盒时,在铁皮的四角各截去一个面积相等的小正方形,然后把四角折起,就能焊成铁盒,所做的铁盒容积最大时,在四角截去的正方形的边长为() A6厘米 B8厘米 C10厘米 D12厘米 解析:设截去的正方形的边长为x,则V(482x)2x(0 x24),V(482x)(486x),令V0,得x8或x24(舍去),故当铁盒容积最大时,截去的正方形的边长为8厘米 答案:B 2在半径为R的圆内,作内接等腰三角形,当底边上高为_时它的面积最大 3路灯距地面8 m,一身高1.6 m的人沿穿过灯下的直路以84 m/min的速度行走,则人影长度的变化速率是_(要求以m/s为单位)答案:0.35 解决实际应用问题关键在于建立数学模型和目标函数把“问题情境”译为数学语言,首先应通过审题,分析原型结构,深刻认识问题的实际背景,确定主要矛盾,抓主元,找主线,提出必要假设,并把问题的主要关系近似化、形式化,抽象成数学问题;再化归为常规问题,选择合适的数学方法求解;然后经过检验,求出应用问题的解 (即时巩固详解为教师用书独有) 考点一费用最省问题 【案例1】一艘轮船在航行中的燃料费和它速度的立方成正比,已知在速度为每小时10公里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,问此轮船以多大速度航行时,能使行驶每公里的费用总和最少? 关键提示:列出以速度为自变量,费用为函数值的函数关系 当x(0,20)时,y0,此时函数单调递增, 所以当x20时,y取得最小值, 所以此轮船以20公里/小时的速度行驶时每公里的费用总和最少 点评:利用导数的方法解决实际问题,要注意构造函数,但与解决一般函数问题有区别,即注意利用导数所求出的函数最值点是否符合现实问题的要求 令h(x)0,得x80. 当x(0,80)时,h(x)0,h(x)是增函数 所以当x80时,h(x)取到极小值h(80)11.25. 因为h(x)在(0,120上只有一个极值,所以它是最小值 所以当汽车以80千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为11.25升 考点二面积、体积最大问题 【案例2】现要制作一个圆锥形漏斗,其母线长为t,要使其体积最大,其高为多少? 关键提示:这是求容器的容积最大的问题,解决此类问题应注意列关系式时,要注明自变量的取值范围,在利用导数f(x)0求解时,要注意自变量的取值范围 【即时巩固2】某车间要靠着墙壁盖一间长方形小屋现有存砖只够砌20米长的墙壁问应围成怎样的长方形才能使这间小屋的面积最大? 关键提示:利润L等于收入R减去成本C,而收入R等于产量乘价格,由此可得出利润L与产量q的函数关系式,再用导数求最大利润 因为0q0;84q200时,L0, 所以当q84时,L取得最大值, 即产量为84时,利润L最大 (1)写出年利润W(万元)关于年产量x(千件)的函数解析式 (2)年产量为多少千件时,该公司在这一品牌服装的生产中所获利润最大? (注:年利润年销售收入年总成本) 关键提示:(1)根据年利润年销售收入年总成本,求函数的解析式;(2)分别利用导数、均值不等式求函数的最大值
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