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高考数学常考题型:基本不等式在实际问题中的应用
x
当且仅当 x 900 时等号成立,由 x 0 得 x 30 .
x
因此,当处理量为 30 吨时,每吨的处理成本最少为10 万元.
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典例 2.在城市旧城改造中,某小区为了升级居住环境,拟在小区的 闲置地中规划一个面积为 200m2 的矩形区域(如图所示),按规划要求: 在矩形内的四周安排 2m 宽的绿化,绿化造价为 200 元/ m2 ,中间区域 地面硬化以方便后期放置各类健身器材,硬化造价为 100 元/ m2 .设矩
(1)当 x10,15时,判断该项举措能否获利?如果能获利,求出最大利润;
如果不能获利,请求出国家最少补贴多少万元,该工厂才不会亏损? (2)当处理量为多少吨时,每吨的平均处理成本最少?
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解:(1)根据题意得,利润 P 和处理量 x 之间的关系:
P (10 10)x y 20x x2 50x 900 x2 70x 900
(1)分别用 x 表示 y 和 S 的函数关系式,并给出定义域;
(2)怎样设计能使 S 取得最大值,并求出最大值.
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形的长为 xm.
(1)设总造价 y (元)表示为长度 xm的函数;
(20220)/4/2当1 x m取何值时,总造价最119低5134,13 并求出最低总造价.
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解:(1)由矩形的长为 x m ,则矩形的宽为 200 (m) ,
x
则中间区域的长为 x 4m ,宽为 200 4(m) ,则定义域为 x (4,50)
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四、迎接挑战
挑战题 1:首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”
为主题,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化 碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为 400 吨,最多为 600 吨,月处理成本 y (元)与月处理量 x (吨)之间的函数关系可近似地表示为 y 1 x2 200x 80000 ,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为 100 元.
2 (1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低? (2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至 少补贴多少元才能使该单位不亏损?
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挑战题 2:某市近郊有一块大约 500m500m的接近正方形的荒地,地方政府
准备在此建一个综合性休闲广场,首先要建设如图所示的一个矩形场地,其中 总面积为 3000 平方米,其中阴影部分为通道,通道宽度为 2 米,中间的三个 矩形区域将铺设塑胶地面作为运动场地(其中两个小场地形状相同),塑胶运 动场地占地面积为 S 平方米.
x 352 325 , x [10,15] . ∵ x 35[10,15], P x 352 325 在[10,15]上为增函数,
可求得 P [300, 75].
∴国家只需要补贴 75万元,该工厂就不会亏损.
(2)设平均处理成本为
Q y x 900 50
x
x
2 x 900 50 10 ,
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三、归纳总结
●实际问题解题步骤: (1)审题弄清题意; (2)找出已知量与所求问题 之间的关系; (4)列出算式; (5)算出结果; (6)检验并作答.(所得的解是否符合实际意义 ) ●实际问题常见题型:(1)经济利润问题(2)几何问题 ●数学思想:转化化归,即将实际问题抽象概括成数学问题,也称 数学建模。基本不等式常用来求函数的最值,做到一正二定三相等。
微课:基本不等式在实际问题 中的应用
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一、温故知新
基本不等式:如果a, b∈R+,那么 a b ab 2
(当且仅当a=b时,式中等号成立)
(1)常用变形:① a b 2 ab ② ab (a b)2
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(2)处理技巧: ①凑项使积成为定值 ②凑项使和成为定值
x
则
y
100
(
x
4)
200 x
4
200
200
(
x
4)
200 x
4
整理得
y
18400
0
x
200 x
,
x
(4,
50)
(2) x 200 2 x 200 20 2
x
x
当且仅当 x 200 时取等号,即 x 10 2 (4,50) x
所以当 x 10 2 时,总造价最低为18400 8000 2 元
“一正,二定,三相等”
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二、典例精讲
典例.为了保护环境,某工厂在国家的号召下,把废弃物回收转化为某种 产品,经测算,处理成本 y (万元)与处理量 x (吨)之间的函数关系可近 似的表示为:y x2 50x 900 ,且每处理一吨废弃物可得价值为10 万元的某 种产品,同时获得国家补贴10 万元.