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第六章 导数及其应用
6.8 利用导数解决实际问题
一.选择题(共8小题)
1.一个物体的运动方程为s=1﹣t+t2其中s的单位是米,t的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是( )
A.7米/秒 B.6米/秒 C.5米/秒 D.8米/秒
【解答】解:∵s=1﹣t+t2,∴s′=﹣1+2t,
把t=3代入上式可得s′=﹣1+2×3=5
由导数的意义可知物体在3秒末的瞬时速度是5米/秒,
故选:C.
2.已知函数y=f(x)是定义在R上的可导函数,y=f′(x)是y=f(x)的导函数,命题p:f′(x0)=0;命题q:y=f(x)在x=x0处取得极值,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【解答】解:∵导数为0的点不一定是极值点,极值点一定是导数为0的点,
∴命题p推不出命题q,命题q推出命题p,
本题A、C只是满足了极值点一定是导数为0的点,故错;
本题D只是满足了导数为0的点不一定是极值点,故也错.
∴结合充要条件可得只有B正确.
故选:B.
3.一艘船从A地到B地,其燃料费w与船速v的关系为w(v)(18≤v≤30),要使燃料费最低,则v=( )
A.18 B.20 C.25 D.30
【解答】解:∵w(v)(18≤v≤30),
∴,
∴w(v)在[18,30]上单调递增,
∴当v=18时,w(v)有最小值,
故选:A.
4.某厂生产x件产品的总成本为C万元,产品单价为P万元,且满足C=1200,则总利润最大时,x=( )
A.25 B.26 C.24 D.28
【解答】解:由题意可得,总利润L(x) (x>0),
求导可得,L'(x),令L'(x)=0,解得x=25,
当0<x<25时,L'(x)<0,当x>25时,L'(x)>0,
故L(x)在(0,25)上单调递增,在(25,+∞)上单调递减,
故当x=25时,总利润最大.
故选:A.
5.已知函数在[1,2]上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵函数在[1,2]上是减函数,∴对x∈[1,2]均成立.
∴对x∈[1,2]均成立,又ex为增函数,∴,解得.
故选:C.
6.某银行准备新设一种定期存款业务,经预算,存款量与存款利率的平方成正比,比例系数为k(k>0).已知贷款的利率为0.0486,且假设银行吸收的存款能全部放贷出去.设存款利率为x,x∈(0,0.0486),若使银行获得最大收益,则x的取值为( )
A.0.0162 B.0.0324 C.0.0243 D.0.0435
【解答】解:由题意可得,存款量是kx2,银行支付的利息是kx3,获得的贷款利息是0.0486kx2,x∈(0,0.0486),故银行的收益y=0.0486kx2﹣kx3,x∈(0,0.0486),
求导可得y'=0.0972kx﹣3kx2,
令y'=0,可得x=0.0324或x=0(舍去),
当0<x<0.0324时,y'>0,
当0.0324<x<0.0486时,y'<0,
故当 x=0.0324时,y取得最大值,即当存款利率为0.0324时,银行获得最大收益.
故选:B.
7.将直径为d的圆木锯成长方体横梁,其断面为矩形,如图,横梁的强度同它的断面高的平方与宽x的积成正比(强度系数为k,k>0),则要将直径为d的圆木锯成强度最大的横梁,断面的宽x应为( )
A. B. C. D.
【解答】解:设断面高为h,则h2=d2﹣x2,
横梁的强度函数f(x)=k•xh2,
则h(x)=kx•(d2﹣x2),
当x∈(0,d)时,令f'(x)=k(d2﹣3x2)=0,
解得x,x,
当0<x时,f'(x)>0,当时,f'(x)<0,
∴当x 时,函数f(x)在定义域内(0,d)内取得极大值点,也为最大值点,
故当断面的宽为时,横梁的强度最大.
故选:C.
8.“如意金箍棒”是神话小说《西游记》中孙悟空所使用的兵器,大小可随意变化.假设其变化时形状始终保持为圆柱体底面半径原为12cm,且以1cm/s等速率缩小,而长度以20cm/s等速率增长.若“如意金箍棒”的底面半径从12cm缩到4cm的过程中,底面半径为10cm时,体积最大,则其体积最小时底面半径为( )
A.7cm B.6cm C.5cm D.4cm
【解答】解:设“如意金箍棒”变化前的长度为acm,ts时的体积为V(t),
则V(t)=π(12﹣t)2(a+20t),0≤t≤8,
所以V′(t)=[﹣2(12﹣t)(a+20t)+20(12﹣t)2]π,
令12﹣t=10,解得t=2,
因为当底面半径为10c