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课时跟踪检测(八) 生活中的优化问题举例
一、选择题
1.一质点沿直线运动,如果由始点起经过t秒后的距离为s=t3-2t2,那么速度为0的时刻是( )
A.1秒末
B.0秒
C.2秒末
D.0秒或1秒末
解析:选D 由题意可得t≥0,且s′=4t2-4t,令s′=0,解得t1=0,t2=1,故选D.
2.将8分为两个非负数之和,使两个非负数的立方和最小,则应分为( )
A.2和6
B.4和4
C.3和5
D.以上都不对
解析:选B 设一个数为x,则另一个数为8-x,则其立方和y=x3+(8-x)3=83-192x+24x2(0≤x≤8),y′=48x-192.令y′=0,即48x-192=0,解得x=4.当0≤x<4时,y′<0;当4<x≤8时,y′>0.所以当x=4时,y最小.
3.内接于半径为R的半圆的周长最大的矩形的宽和长分别为( )
A.RR和R
B.和
C.R
D.以上都不对
R和
解析:选B 设矩形的宽为x,则长为2 .
(0<x<R),l′=2-,则l=2x+4
令l′=0,解得x1=R(舍去).
R,x2=-
当0<x<R<x<R时,l′<0,
R时,l′>0;当
所以当x=R.
R,R时,l取最大值,即周长最大的矩形的宽和长分别为
4.某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品,若该商品的零售价定为p元,销售量为Q件,则销售量Q与零售价p有如下关系:Q=8 300-170p-p2.则最大毛利润(毛利润=销售收入-进货支出)为( )
A.30元
B.60元
C.28 000元
D.23 000元
解析:选D 设毛利润为L(p),由题意知
L(p)=pQ-20Q=Q(p-20)
=(8 300-170p-p2)(p-20)
=-p3-150p2+11 700p-166 000,
所以L′(p)=-3p2-300p+11 700.
令L′(p)=0,解得p=30或p=-130(舍去),
此时L(30)=23 000.
因为在p=30附近的左侧L′(p)>0,右侧L′(p)<0,
所以L(30)是极大值,根据实际问题的意义知,L(30)是最大值,即零售价定为每件30元时,最大毛利润为23 000元.
5.某工厂要围建一个面积为512平方米的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,其他三边需要砌新墙壁,当砌新墙壁所用的材料最省时堆料场的长和宽分别为( )
A.32米,16米
B.30米,15米
C.40米,20米
D.36米,18米
解析:选A 设矩形堆料场中与原有的墙壁平行的一边的边长为x米,其他两边的边长均为y米,则xy=512,
则所用材料l=x+2y=2y+(y>0),
求导数,得l′=2-.
令l′=0,解得y=16或y=-16(舍去).
当0<y<16时,l′<0;
当y>16时,l′>0.
所以y=16是函数l=2y+=32.
(y>0)的极小值点,也是最小值点.此时,x=
所以当堆料场的长为32米,宽为16米时,砌新墙壁所用的材料最省.
二、填空题
6.已知某矩形广场面积为4万平方米,则其周长至少为________米.
解析:设广场的长为x米,则宽为.
(x>0),所以y′=2米,于是其周长为y=2
令y′=0,解得x=200(x=-200舍去),这时y=800.
当0<x<200时,y′<0;当x>200时,y′>0.
所以当x=200时,y取得最小值,故其周长至少为800米.
答案:800
7.要做一个圆锥形的漏斗,其母线长为20 cm,要使其体积最大,则高为________ cm.
解析:设该漏斗的高为x cm,体积为V cm3,则底面半径为时,V取得最大值.
<x<20时,V′<0.所以当x=时,V′>0;当(舍去).当0<x<,x2=-π(400-3x2).令V′=0,解得x1=π(400x-x3)(0<x<20),则V′=πx(202-x2)= cm,V=
答案:
8.如下图,内接于抛物线y=1-x2的矩形ABCD,其中A,B在抛物线上运动,C,D在x轴上运动,则此矩形的面积的最大值是________.
解析:设CD=x,则点C的坐标为,
点B的坐标为,
∴矩形ABCD的面积
S=f(x)=x·
=-+x,x∈(0,2).
由f′(x)=-x2+1=0,
得x1=-,
(舍去),x2=
∴x∈时,f′(x)>0,f(x)是递增的,
x∈时,f′(x)<0,f(x)是递减的,
当x=.
时,f(x)取最大值
答案:
三、解答题
9.某汽车生产企业上年度生产一品牌汽车的投入成本为10万元/辆,出厂价为13万元/辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适当增加投入成本,若每辆车的投入成本增加的比例为x(0<x<1),则出厂价相应提高的比例