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生活中的优化问题举例第3课时 PPT

解:设容器底面短边长为x m,则另一边长为 (x+0.5)m,高为(14.8-4x-4(x+0.5))/4=(3.2-2x)m 由3.2 – 2x > 0 , x>0 , 得 0<x<1.6.
设容器体积为y m3, 则 y = x (x+0.5) (3.2 – 2x)
= - 2x3+2.2x2+1.6x (0<x<1.6) y' = - 6x2+4.4x+1.6, 令y' = 0 得 x = 1 或 x = - 4/15 (舍去), ∴当0<x<1时,y'>0 , 当1<x<1.6时,y'<0 , ∴在 x = 1处,y有最大值,此时高为1.2m, 最大容积为1.8m3。
1.4.3生活中的优化问题举例
例3:
饮料瓶大小对饮料公司利润的影响 ※你是否注意过,市场上等量的小包装的物品一般 比大包装的要贵些? ※是不是饮料瓶越大,饮料公司的利润越大?
背景知识:某制造商制造并出售球型瓶装的某种饮料。
瓶子的制造成本是0.8 r2 分,其中 r 是瓶
子的半径,单位是厘米。已知每出售1 ml 的饮料,制造商可获利 0.2 分,且制造商能 制作的瓶子的最大半径为 6cm
当r (0,2)时, f '(x) 0 当r (2,6)时, f '(x) 0
当半径r>2时,f ’(r)>0它表示 f(r) 单调递增, 即半径越大,利润越高;
当半径r<2时,f ’(r)<0 它表示 f(r) 单调递减, 即半径越大,利润越低.
问题1:由上面的运算,你可以的出什么结论?
1.半径为2cm 时,利润最小,这时 f (2) 0
补充练习:某单位用木料制作如图所示的框架, 框架的下部是边长分别为x、y(单位:m)的矩形. 上部是等腰直角三角形. 要求框架围成的总面积 8cm2. 问x、y分别为多少(精确到0.001m) 时用
料最省?
答案 : x 4 8 2 , y 2 2
作业:P40 习题1.4 A组 6题
问题(1)瓶子的半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大? (2)瓶子的半径多大时,每瓶的利润最小?
解:由于瓶子的半径为R,所以每瓶饮料的利润是
y f (x) 0.2 4 r3 0.8 r20.8Fra bibliotekr3 (3
r 2 ),
0r6
3
令 f '(x) 0.8(r2 2r) 0
当 r 2时, f '(r) 0
三.小结
解决优化问题的方法之一:通过搜集大量的统计数据, 建立与其相应的数学模型,再通过研究相应函数的性质, 提出优化方案,使问题得到解决.在这个过程中,导数 往往是一个有利的工具,其基本思路如以下流程图所示
建立数学模型
优化问题
用函数表示数学问题
解决数学模型
优化问题的答案
作答 用导数解决数学问题
上述解决最优化问题的过程,实际上是一个典型的数学建模过程
表示此种瓶内饮料的利润还不够瓶子的成本, 此时利润是负值 2.半径为6cm时,利润最大
问题2:我们不用导数工具,从函数图象来看,你会
有什么发现?
函数图象
练习: 用总长为14.8m的钢条制作一个长方体容器的框 架,如果所制作的容器的底面的一边比另一边长0.5m,那 么高为多少时容器的容积最大?并求出它的最大容积。
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