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数学课程
知识点14 不等式的应用
知识回顾
知识回顾
2.在《不等式》这章中我们都学习了哪些有关不等式的知识呢?
1. 解不等式 .
不等式的解集为 .
不等式的基本性质、一元一次不等式(组)的解法、一元二次不等式的解法、含绝对值的不等式等等.
那么学习这些不等式的知识在实际生活中有何应用呢?
第一章 集 合
2.3.1 不等式的应用
不等式的应用
例1 某工厂生产的产品单价是80元,直接生产成本是60元,该工厂每月其他开支是50 000元.如果该工厂计划每月至少获得200 000元的利润,假定生产的全部产品都能卖出,问每月的产量是多少?
分析 假设每月生产x件产品,分别将总收入、总的直接生产成本用x表示出来;再想一想每月的利润怎么表示?然后根据“每月至少获得200 000元的利润” 其中的不等关系可列出一个不等式,从中解出x的值.
解 每月生产x件产品,
则总收入为80x,直接生产成本为60 x,
每月利润为80x-60x-50 000=20x-50 000(元),
依题意,得 20x-50 000≥200 000,
解得 x ≥12 500.
所以,该工厂每月产量不少于12 500件.
课堂练习
课 堂 练 习
某工厂生产一类产品,每月固定成本是12万元,每件产品变动成本是20元,而单价是50元.如每月要求获得的最低利润是2万元,问每月最少需要销售多少件产品?
解 设每月需要销售x件产品.
答:每月至少需要销售4667件产品.
由题意,得
解得
不等式的应用
例2 某公司计划下一年度生产一种新型计算机,各部门提供的数据信息:
人事部:明年生产工人不多于80人,每人每年按2 400工时计算;
市场部:预 测 明年销售量至少10 000台;
技术部:生产一台计算机,平均要用12个工时,每台机器需要安装某种主要部件5个;
供应部:今年年终将库存这种主要部件2 000件,明年能采购到的这种主要部件为80 000件.
根据上述信息,明年公司的生产量可能是多少?
分析 假设明年公司的产量为x台,则技术部计划总工时为12x,人事部计划总工时为不多于80×2400,这二者之间存在一个不等关系.
按技术部计划需主要部件5x个,供应部能提供这种主要部件为2000+80000个,计划需要的主部件一定不多于采购的数量才能保证正常生产,所以由这二者之间的关系可以得到第二个不等式.
解 设明年生产量为x台,则依据题意得:
考虑到市场部预 测 明年的销售量至少是10000台,所以明年这个公司的产量可在10 000台至16 000台之间.
解得:
即有
课堂练习
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在某校的学生公寓,每间住6人,则余165人没有宿舍住,若每间住8人,则有19间宿舍可空出,另有1间宿舍不空也不满,已知该学校的宿舍总数为10 的倍数,求该校有多少间宿舍,有多少个住宿生?
解 设有x间宿舍,则住宿生有(6x+165)人.
因为房间数是10的倍数,所以x=160.
由题意,得
解得
当x=160时,6x+165=1125.
答:这个学校有160间宿舍,相应住宿生有1125人.
不等式的应用
知识延伸
均值定理 若a,b是正数,则
当且仅当a=b时,等号成立.
上式的几何说明是
(如右侧图).
A
B
C
D
E
F
不等式的应用
例3 已知一根长为100 m的绳子,用它围成一个矩形,问长和宽分别为多少时,围成矩形的面积最大?
解:设矩形的长为 x m,宽为y m ,面积为S m2,
根据题设条件,有x+y=50,且 x>0,y>0.
x y=S.
所以 x y≤625,当且仅当 x=y=25时,等号成立.
因此,要想使铁丝框的面积最大,长和宽分别为25 m.
根据均值定理,得
x
S
y
课堂练习
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在面积为25m2的所有矩形中,最短周长 是多少?
解 设矩形的长和宽分别为x,y,周长为l .
由题意,得
答:矩形的最短周长为20m.
当x=y=5时,
不等式的应用
知识延伸
等周问题
如果在例3中取消围成矩形的限制,问用100m的绳子,围成怎样的形状,围出的面积最大,那么答案就不是正方形了.正确的答案是圆形(圆的面积约为795.8m2),证明这个结论需要高等数学知识,这里从略.这类问题叫做等周问题.对等周问题的研究,