高二(文科)导数应用题例题:时下,网校教学越来越受到广大学生的喜爱,它已经成为学生们课外学习的一种趋势,假设某网校的套题每日的销售量y (单位:千套)与销售价格y (单位:元/套)满足的关系式y =y y ?2+4(y ?6)2,其中2<y <6,y 为常数.已知销售价格为4元/套时,每日可售出套题21千套.(1)求y 的值;(2)假设网校的员工工资,办公等所有开销折合为每套题2元(只考虑销售出的套数),试确定销售价格y 的值,使网校每日销售套题所获得的利润最大.(保留1位小数点) 试题分析:(1)直接代入点(4,21)即可求出y =10;(2)先建立利润函数模型y (y )=(y ?2)[10y ?2+4(y ?6)2]=10+4(y ?6)2(y ?2)=4y 3?56y 2+240y ?278(2<y <6),然后由导数确定函数的单调性,求出函数的最值及条件.试题解析:(1)因为y =4时,y =21,代入关系式y =y y ?2+4(y ?6)2,得y 2+16=21, 2分解得y =10. 4分(2)由(1)可知,套题每日的销售量y =10y ?2+4(y ?6)2, 6分所以每日销售套题所获得的利润 y (y )=(y ?2)[10y ?2+4(y ?6)2]=10+4(y ?6)2(y ?2)=4y 3?56y 2+240y ?278(2<y <6)从而y′(y )=12y 2?112y +240=4(3y ?10)(y ?6)(2<y <6). 8分 令y′(y )=0,得y =103,且在(2,103)上,,函数单调递增;在(103,6)上,,函数单调递减, 10分 所以y =103是函数在(2,6)内的极大值点,也是最大值点, 11分 所以当y =103≈3.3时,函数取得最大值. 12分 故当销售价格为元/套时,网校每日销售套题所获得的利润最大.考点:1.利用导数处理函数的最值;2.函数模型的应用练习题一、单选题1.做一个无盖的圆柱形水桶,若要使其体积是64π,且用料最省,则圆柱的底面半径为( )A. 3B. 4C. 5D. 62.现有一段长为18m 的铁丝,要把它围成一个底面一边长为另一边长2倍的长方体形状的框架,当长方体体积最大时,底面的较短边长是( )A. 1mB. 1.5mC. 0.75mD. 0.5m二、填空题3.传说中孙悟空的“如意金箍棒”是由“定海神针”变形得来的.这定海神针在弯形时永远保持为圆柱体,其底面半径原为12yy 且以每秒1yy 等速率缩短,而长度以每秒20yy 等速率增长.已知神针的底面半径只能从12yy 缩到4yy 为止,且知在这段变形过程中,当底面半径为10yy 时其体积最大.假设孙悟空将神针体积最小时定形成金箍棒,则此时金箍棒的底面半径为__________yy .4.某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=-和L 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则能获得的最大利润为________.三、解答题5.在某次水下科研考察活动中,需要潜水员潜入水深为60米的水底进行作业,根据以往经验,潜水员下潜的平均速度为v (米/单位时间),每单位时间的用氧量为3110v ⎛⎫+ ⎪⎝⎭(升),在水底作业10个单位时间,每单位时间用氧量为(升),返回水面的平均速度为2v (米/单位时间),每单位时间用氧量为(升),记潜水员在此次考察活动中的总用氧量为y (升).(1)求y 关于v 的函数关系式;(2)求当下潜速度v 取什么值时,总用氧量最少.6.某工厂生产某种水杯,每个水杯的原材料费、加工费分别为30元、m 元(m 为常数,且2≤m ≤3),设每个水杯的出厂价为x 元(35≤x ≤41),根据市场调查,水杯的日销售量与e x (e 为自然对数的底数)成反比例,已知每个水杯的出厂价为40元时,日销售量为10个.(1)求该工厂的日利润y (元)与每个水杯的出厂价x (元)的函数关系式;(2)当每个水杯的出厂价为多少元时,该工厂的日利润最大,并求日利润的最大值.7.某造船公司年造船量是20艘,已知造船x 艘的产值函数为R (x )=3 700x +45x 2-10x 3(单位:万元),成本函数为C (x )=460x -5 000(单位:万元).(1)求利润函数P (x );(提示:利润=产值-成本)(2)问年造船量安排多少艘时,可使公司造船的年利润最大?8.某辆汽车以x km /h 的速度在高速公路上匀速行驶(考虑到高速公路行车安全要求60≤x ≤120)时,每小时的油耗(所需要的汽油量)为145005x k L x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,其中k 为常数,若汽车以120km /h 的速度行驶时,每小时的油耗为.(1)求k 的值;(2)求该汽车每小时油耗的最小值.9.为了降低能源消耗,某冷库内部要建造可供使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为4万元,又知该冷库每年的能源消耗费用c (单位:万元)与隔热层厚度x (单位: cm )满足关系()()01025k c x x x =≤≤+,若不建隔热层,每年能源消耗为8万元.设()f x 为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.(1)求k 的值及()f x 的表达式;(2)隔热层修建多厚时,总费用()f x 达到最小?并求最小值.10.现有一张长为108cm ,宽为cm a (108a <)的长方形铁皮ABCD ,准备用它做成一个无盖长方体铁皮容器,要求材料利用率为100%,不考虑焊接处损失.如图,在长方形ABCD 的一个角上剪下一块边长为()cm x 的正方形铁皮,作为铁皮容器的底面,用余下材料剪拼后作为铁皮容器的侧面,设长方体的高为()cm y ,体积为()3cm V .(Ⅰ)求y 关于x 的函数关系式;(Ⅱ)求该铁皮容器体积V 的最大值.高二(文科)导数应用题参考答案1.B【解析】设圆柱的底面半径为r,则高226464h r rππ==, 则圆柱的表面积2222326412864642348S r r r r r r r r r πππππππππ=+⋅=+=+++=. 当且仅当264r r ππ=,即r=4时,取等号。
∴要使其体积是64π,且用料最省,则圆柱的底面半径为4.本题选择B 选项.2.A【解析】试题分析:设该长方体的宽是x 米,由题意知,其长是2x 米,高是18849342x x x --=-米, 3(0)2x << 则该长方体的体积()9232V x x x x ⎛⎫=⋅⋅-⎪⎝⎭ , 由V′(x )=0,得到x =1,且当0<x <1时,V′(x )>0;当312x << 时,V′(x )<0, 即体积函数V(x )在x =1处取得极大值V(1)=3,也是函数V(x )在定义域上的最大值。
所以该长方体体积最大值时,x =1即长方体体积最大时,底面的较短边长是1m .故选A.3.4【解析】设原来神针的长度为yyy ,t 秒时神针体积为y (y ),则y (y )=y (12−y )2?(y +20y ),其中0≤y ≤8。
所以y ′(y )=[−2(12−y )(y +20y )+(12−y )2?20]y .因为当底面半径为10yy 时其体积最大,所以10=12−t,解得t =2,此时y ′(2)=0,解得y =60,所以y (y )=y (12−y )2?(60+20y ),其中0≤y ≤8,y ′(y )=60y (12−y )(2−y ),当y ∈(0,2)时,y ′(y )>0,当y ∈(2,8)时,y ′(y )<0,从而y (y )在(0,2)单调递增,在(2,8)单调递减,y (0)=8640π,y (8)=3520π,所以当t =8时,y (y )有最小值3520π,此时金箍棒的底面半径为4yy .4.【解析】设该公司在甲地销x 辆,那么乙地销15-x 辆,利润L (x )=-+2(15-x )=-++30.由L ′(x )=-+=0,得x =.且当x <时,L ′(x )>0,x >时,L ′(x )<0,∴x =10时,L (x )取到最大值,这时最大利润为万元. 答案:万元5.(1)由题意,下潜用时60v (单位时间),用氧量为32603601+1050v v v v ⎡⎤⎛⎫+⨯=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦(升),水底作业时的用氧量为100.99⨯=(升),返回水面用时60120=2v v(单位时间),用氧量为1201801.5v v ⨯=(升), ∴总用氧量()232409050v y v v=++>. (2)()322320006240'5025v v y v v -=-=,令'0y =得3102v =, 在30102v <<时, '0y <,在3102v >时, '0y >,∴函数在()30,102上单调递减,在()3102+∞,上单调递增, ∴此时, 3102v =时总用氧量最少.6.试题解析:解:(1)设日销售量为s ,则s =,因为x =40时,s =10,故10=,则k =10e 40,所以s =, 故y =10y 40y y (x -30-m )(35≤x ≤41).(2)由(1)知y ′=10e 40·=10e 40·. 令y ′=10e 40·=0,则x =31+m .当2≤m ≤3时,y ′<0,所以y 在35≤x ≤41上为减函数,所以x =35时,日利润取得最大值,且最大值为10e 5(5-m )元.7.试题解析:解:(1)P (x )=R (x )-C (x )=-10x 3+45x 2+3 700x -(460x -5 000)=-10x 3+45x 2+3 240x +5 000(x ∈N *,且1≤x ≤20).(2)P ′(x )=-30x 2+90x +3 240=-30(x -12)(x +9),由P ′(x )=0,得x =12,x =-9(舍去).当0<x <12时,P ′(x )>0,P (x )单调递增;当x >12时,P ′(x )<0,P (x )单调递减.∴当x =12时,P (x )取得极大值,也为最大值.∴当年造船量安排12艘时,可使公司造船的年利润最大.8.试题解析:(1)由题意,当x =120时, 145005x k x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=, ∴ k =100.(2)该汽车每小时的油耗为y L ,则y =145001005x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭ (60≤x≤120). 求导知,函数在区间[]60,120上单调递增min 607x y y ∴==当时取得最小值 答: min 607x y y ∴==当时取得最小值升.9.试题解析:(1)当0x =时, ()085k c ==,∴40k =. 由题意知, ()4020425f x x x ⨯=++,即()()800401025f x x x x =+≤≤+. (2)∵()()800401025f x x x x =+≤≤+ ∴()()21600'425f x x -=++,令()'0f x =,即()242516000x +-=,∴7.5x =.当[)0,7.5x ∈时, ()'0f x <,当(]7.5,10x ∈时, ()'0f x >,当7.5x =时, ()f x 取得最小值.()min 80047.57027.55f x =⨯+=⨯+. 所以,当隔热层修建厚时,总费用最小,最小费用70万元. 10.试题解析:((Ⅰ)由题意得24108x xy a +=, 即21084a x y x-=(0x a ≤<). (Ⅱ)铁皮容器体积()2221084a x V x x y x x -=== ()311084x ax -+(0x a ≤<). ()()2131084V x x a +'=-=(34x x -+-,当036a ≤<时,即a ≥,在(]0,a 上, ()0V x ≥'恒成立,函数()V x 单调递增,此时()()()2max 11084V x V a a a ==-; 当36108a <<,即a <,在(上, ()0V x '>,函数()V x 单调递增,在(a ⎤⎦上, ()0V x '<,函数()V x 单调递减,此时()(max 108V x V == 所以()()())23max 31108cm ,036,4{ 108cm ,36108.a a a V x a ≤-<=<<。