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()导数在实际生活中的应用


L' 1 q 21 4
令L' 0,即 1 q 21 0 求得唯一的极值点 q 84
4
因为L只有一个极值点,所以它是最大值.
答:产量为84时,利润L最大.
练习1: 如图,在二次函数
f(x)=4x-x2的图象与x轴所
y
围成的图形中有一个内接
矩形ABCD,求这 个矩形的
最大面积.
解:设B(x,0)(0<x<2), 则
时,利润L最大。
分析:利润L等于收入R减去成本C,而收入R等于产量乘价格.由此可得出 利润L与产量q的函数关系式,再用导数求最大利润.
解:收入R q p q 25 1 q 25q 1 q2
8
8
利润L R C 25q 1 q2 (100 4q)
8
1 q2 21q 100 (0 q 200) 8
x应取何值?
(2)若广告商要求包装盒容积V(cm)最大,试问x
应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值。
课本例题的改编导数解决放到17题位置相对简单。
D
C
A x E Fx B
练习2:某种圆柱形的饮料罐的容积一定时,如何确定它 的高与底半径,使得所用材料最省?
解 设圆柱的高为h,底面半径为R.
x
A(x, 4x-x2).
从而|AB|= 4x-x2,|BC|=2(2-x).故矩形ABCD的面积
为:S(x)=|AB||BC|=2x3-12x2+16x(0<x<2).
S( x) 6x2 24x 16.

S(
x)
0
,得x1
2
2
3 3
,
x2
2
2
3 3
.
x1 (0,2), 所以当 因此当点B为(2 2
满足上述情况的函数我们称之为“单峰函数”.
2、实际应用问题的表现形式,常常不是 以纯数学模式反映出来。
首先,通过审题,认识问题的背景,抽象出问题的实质。
其次,建立相应的数学模型, 将应用问题转化为数学问题,再解。
3、求最大(最小)值应用题的一般方法
(1)分析实际问题中各量之间的关系,把实际问题化为 数学问题,建立函数关系式,这是关键一步。
y 20 10sin 10 cos
0
4
y x 2 x2 20x 200 0 x 10
y'
10 cos
gcos
20
cos2
10sin
sin
10 2 sin
cos2
1

6
时ymin
10 10
3
例3.已知某商品生产成本C与产量q的函数关系式为C=100+4q,
价格p与产量q的函数关系式为 p 25 1 q. 求产量q为何值 8
• 2008-17如图,某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的两个顶点A,B及CD的中点P处.AB=20km,BC= 10km.为了处理这三家工厂的污水,现要在该矩形区域 上(含边界)且与A,B等距的一点O处,建造一个污水 处理厂,并铺设三条排污管道AO,BO,PO.记铺设管 道的总长度为ykm.
• (1)按下列要求建立函数关系式:
• (i)设 BAO (rad),将表示成的函数;
• (ii)设 OP (x km),将表示成的函数;
• (2)请你选用(1)中的一个函数关系确定污水处理厂的 位置,使铺设的污水管道的总长度最短。
• 【解析】本小题主要考查函数最值的应用.
D
P
C
O
A
B
y OA OB OP 10 10 10 10 tan cos cos
11年应用题是全卷的焦点
请你设计一个包装盒,如图所示,ABCD是边长为
60cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等
的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得四个点重合
于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,
E、F在AB上是被切去的等腰直角三角形斜边的两个
端点,设AE=FB=xcm
(1)若广告商要求包装盒侧面积S(cm)最大,试问
x x
60
解:设箱底边长为x cm,则箱高 h 60 x
箱子容积为V=x2 h
60 x 2
x3
(0
2
x
60)
2
V ´=60x-3x²/2
令V ´=0,得x=40, x=0 (舍去)
得V (40)=16000
当x (0,40)时,V (x) 0;
当x (40,60)时,V (x) 0.
V (40)为极大值,且为最大值。
x
3
2
23 3
时,S( x)max
32 9
3
.
,0) 时,矩形的最大面积是
32
3.
3
9
• 例4,如,现将 货物从A运往C,已知单位距离铁路 费用为2a元,公路费用为4a元,问在 AB上何处修筑公路至C,可使运费由 A至C最省?
答:当箱底边长为x=40时,箱子容积最大,最大值为16000cm3
在实际问题中,如果函数 f ( x )在某区间内 只有一个x0 使f ´(x0)=0,而且从实际问题本身又可 以知道函数在 这点有极大(小)值,那么不与端点 比较, f ( x0 )就是所求的最大值或最小值. (所说区间的也适用于开区间或无穷区间)
h
则表面积为 S(R)=2πRh+2πR2.
又V=πR2h(定值),
则h
V
R 2
.
R
S
(R)
2R
V
R 2
2R2
2V R
2R2.
由S(R) 2V 4R 0.
R2
解得R 3
V.
2
从而h
V
R 2
23
V
2
即h=2R.
可以判断S(R)只有一个极值点,且是最小值点.
答 罐高与底的直径相等时, 所用材料最省.
(2)确定函数定义域,并求出极值点。 (3)比较各极值与定义域端点函数的大小, 结合实 际,确定最值或最值点。
4.问题类型
1.几何方面的应用(面积和体积等的最值) 2.物理方面的应用. (功和功率等最值) 3.经济学方面的应用 (利润方面最值)
例1 在边长为60cm的正方形铁皮的四角切去相等的正方形, 再把它的边沿虚线折起,做成一个无盖的方底箱子,箱底 边长为多少时,箱子容积最大?最大容积是多少?
3.4 导数在实际生活中的应用
宿迁青华中学 徐守高
1、实际问题中的应用.
在日常生活、生产和科研中,常常会遇到求函数的 最大(小)值的问题.建立目标函数,然后利用导数的方法 求最值是求解这类问题常见的解题思路.
在建立目标函数时,一定要注意确定函数的定义域.
在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个 点使 f (x) 0 的情形,如果函数在这个点有极大(小)值, 那么不与端点值比较,也可以知道这就是最大(小)值. 这里所说的也适用于开区间或无穷区间.
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