内容正文:
6.3 利用导数解决实际问题
函数最值的求法:假设函数在闭区间上的图象是一条连续不间断的曲线,则该函数在上一定能够取得最大值与最小值,函数的最值一定在 或 取得.由于可导函数在区间内的极值只可能在使的点取得,因此把函数在区间端点的值与区间内使的点的值作比较,最大的就是函数在上的 ,最小的就是 .
最优化问题:花费最少、用料最少、成本最小等问题都需要寻求相应的最佳方案或最佳策略,因此数学上都称为 .因为利用导数可以求得 ,所以可以利用导数来求解最优化问题.
1.在“全面脱贫”行动中,某银行向某贫困地区的贫困户提供10万元以内的免息贷款,贫困户小李准备向银行贷款x万元全部用于农产品土特产的加工与销售,据测算每年利润y(单位:万元)与贷款金额x(单位:万元)满足关系式,要使年利润最大,小李应向银行贷款( )
A.3万元 B.4万元 C.5万元 D.6万元
2.欲制作一个容积为的圆柱形蓄水罐(无盖),为能使所用的材料最省,它的底面半径应为( )
A. B. C. D.
3.某工厂要建造一个长方体的无盖箱子,其容积为48m3,高为3m,如果箱底每平方米的造价为15元,箱侧面每平方米的造价为12元,则箱子的最低总造价为( )
A.900元 B.840元
C.818元 D.816元
4.某制药公司生产某种胶囊,如图,其中胶囊中间部分为圆柱,且圆柱高为l,左、右两端均为半球,其半径为r,若其表面积为S,则胶囊的体积V取最大值时,( )
A. B. C. D.
5.将一个边长为20的正方形铁片的四角截去四个边长均为x的小正方形,做成一个无盖方盒,当方盒的容积最大时,( )
A.3 B.4 C. D.
6.为了应对比赛,某运动会组委会将对泳池进行检修,已知泳池深度为,其容积为,如果池底每平方米的维修费用为150元,设较短池壁长度为x,且据估计较短的池壁维修费用与池壁长度成正比,且比例系数为,较长的池壁总维修费用满足代数式,则当泳池的维修费用最低时,x的值为______.
答案及解析
温故知新·基础填空
温故——课前知识链接
极值点 区间端点 最大值 最小值
知新——课本研习梳理
最优化问题 最值
基础过关·课前自测
1.答案:B
解析:依题意,,则,
所以函数在上单调递增,在上单调递减.所以当时,函数取得最大值.故选B.
2.答案:C
解析:设圆柱形蓄水罐的底面半径为r,高为h,表面积为y,则由题意有,所以.则蓄水罐的表面积.则,令,解得.当时,,当时,,故当时,表面积取得最小值,即所用的材料最省.故选C.
3.答案:D
解析:易知:箱底面积为,设箱底一边的长度为xm,则宽为m,箱子的总造价为l元,根据题意,得,72.令0,解得或(舍去).当时,;当时,.所以函数在上单调递减,在上单调递增.故当时,l有最小值816元.因此,当箱底是边长为4m的正方形时,箱子的总造价最低,最低总造价为816元.故选:D.
4.答案:A
解析:依题意得,,所以,故体积.
令,,则,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,故当时,取最大值,即V取最大值.故选A.
5.答案:D
解析:由题意可知方盒的底面是边长为的正方形,方盒高为x,则.所以无盖方盒的容积为,.
所以,令,解得;令,解得.∴函数在上单调递增,在上单调递减,所以在处取得极大值即最大值,即当时方盒的容积最大.故选:D
6.答案:25
解析:由题可知池底面积为,为定值,即池底维修费用为定值,则泳池维修费用由池壁维修费用决定.又x表示较短池壁长,则,则池壁维修费用表达式为.设,,则.令,可得,则,,所以在上单调递减,在上单调递增,即.故当泳池的维修费用最低时,x的值为25.
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