《1.4生活中的优化问题举例(三)》
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1 §1.4生活中的优化问题举例
一、几何中的最值问题
【例1】 学校或班级举行活动,通常需要张贴海报进行宣传,现让你设计一张如图所示的竖向张贴的海报,要求版心面积为128dm2,上下边各空2dm,左右空1dm,如何设计海报的尺寸,才能使四周空白面积最小?
1-1、用长为90cm,宽为48cm的长方形铁皮做成一个无盖的方底容器,先在四角分别截去一个小正方形,再然后把四边翻转角再焊接而成,则该容器的高为多少时,容器的容积最大?最大容积是多少?
1-2、要做成一个截面为等腰梯形的水槽,下底长和腰都为a,如图,问斜角为多大时,水槽的流量最大?
2 二、利润最大问题
【例2】 某制造商制造并出售球形瓶装的某种饮料,瓶子的制造成本是20.8r分,其中r(单位:cm)是瓶子的半径,已知每出售1mL的饮料,制造商可获利0.2分,且制造商能制造的瓶子的最大半径为6cm.
(1) 瓶子半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大?
(2) 瓶子半径多大时,每瓶饮料的利润最小?
2-2、某分公司经销某种品牌产品,每件成品的成本为3元,且每件成品需向总公司交元a元(35)a的管理费,预计当每件成品的售价为x元(911)a时,一年销售量为2(12)x万件.
(1)求分公司一年的利润L与每件成品的售价x(元)的函数关系式;
(2)当每件成品的售价为多少元时,分公司一年的利润L最大?并求出L的最大()Qa.
3 2-1、某宾馆有50个房间供游客居住,当每个房间每天的定价为180元时,房间会全部住满;房间的单价每增加0元,就会有一个房间空闲.如果游客居住房间,宾馆每天每间需花费20元的各种维修费.房间定价多少时,宾馆的利润最大?
三、费用最省问题
【例3】某单位用2160万元购得一块空地,计划在该块地上建造一栋至少10层、每层2000平分米的楼房.经测算,如果将楼房建为x(10)x层,则每平方米的平均建筑费用为56048x(单位:元).为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层?
第三章第4节 生活中的优化问题举例
课前预习学案
一、预习目标
了解解决优化问题的思路和步骤
二、预习内容
1.概念:
优化问题:_______________________________________________________
2.回顾相关知识:
(1)求曲线y=x2+2在点P(1,3)处的切线方程.
(2)若曲线y=x3上某点切线的斜率为3, 求此点的坐标。
3:生活中的优化问题, 如何用导数来求函数的最小(大)值?
4.解决优化问题的基本思路是什么?
三、提出疑惑
同学们, 通过你的自主学习, 你还有哪些疑惑, 请把它填在下面的表格中
疑惑点 疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1.要细致分析实际问题中各个量之间的关系, 正确设定所求最大值或最小值的变量y与自变量x, 把实际问题转化为数学问题, 即列出函数解析式()yfx, 根据实际问题确定函数()yfx的定义域;
2.要熟练掌握应用导数法求函数最值的步骤, 细心运算, 正确合理地做答.
重点:求实际问题的最值时, 一定要从问题的实际意义去考察, 不符合实际意义的理论值应予舍去。
难点:在实际问题中, 有()0fx常常仅解到一个根, 若能判断函数的最大(小)值在x的变化区间内部得到, 则这个根处的函数值就是所求的最大(小)值。
二、学习过程
1. 汽油使用效率最高的问题
阅读例1, 回答以下问题:
(1) 是不是汽车速度越快, 汽油消耗量越大?
(2) “汽车的汽油使用效率最高”含义是什么?
(3) 如何根据图3.4-1中的数据信息, 解决汽油的使用效率最高的问题?
2. 磁盘最大存储量问题
阅读背景知识, 思考下面的问题:
问题:现有一张半径为的磁盘, 它的存储区是半径介于r与R的环形区域。
(1)是不是r越小, 磁盘的存储量越大?
(2)r为多少时, 磁盘具有最大存储量(最外面的磁道不存储任何信息)?
3饮料瓶大小对饮料公司利润的影响
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第 1 页 共 2 页 1.4 生活中的优化问题(一)
教学目标:掌握利用导数求函数最大值和最小值的方法.会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值.-------面积、容积最大(最小)问题
教学重点:利用导数求函数最值的方法.用导数方法求函数最值的方法步骤
教学难点:对最值的理解及与极值概念的区别与联系.求一些实际问题的最大值与最小值
教学过程:
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?
解:设箱底边长为xcm,则箱高,260xh
箱子容积hxxV2)(26032xx(0<x<60).
22360)('xxxV,02360)('2xxxV令
解得 0x (不合题意,舍去) ,40x并求得 .00016)40(V
由题意知,当x过小(接近0)或过大(接近60)时,箱子容积很小,因此,16 000是最大值.
答:当x=40 cm时,箱子容积最大,最大容积是16 000cm3.
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,若函数在这点有极大(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者无穷区间.
求最大(最小)值应用题的一般方法:
⑴ 分析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;
⑵ 确定函数的定义域,并求出极值点;
⑶ 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.
练习
1.把长为60 cm的铁丝围成矩形,长、宽、高各为多少时,面积最大?
2.把长为100 cm的铁丝分成两段,各围成正方形,怎样分法,能使两个正方形面积之和最小? 6060知识改变命运,学习成就未来
生活中的优化问题举例
引言
生活中,我们经常面临各种各样的问题和挑战。为了提高效率、提升生活质量,我们需要不断寻找解决问题的方法和策略。在这篇文章中,我们将探讨生活中的优化问题,并给出一些实际的例子来说明如何应对这些问题。
什么是优化问题?
优化问题是指在给定的限制条件下,寻找一个最优解的问题。通过优化,我们可以最大限度地提高效率、降低成本、提升满意度等。在生活中,我们可以将优化问题应用于各个领域,如时间管理、健康管理、金融规划等。
生活中的优化问题举例
1. 时间管理
时间管理是一个常见的生活优化问题。我们每天都面临着有限的时间资源,如何合理分配时间成为了一个重要的课题。以下是一些可以帮助我们优化时间管理的方法和技巧:
1. 制定优先级:将任务按照重要性和紧急性进行排序,优先处理重要且紧急的任务,避免因琐碎的事务耗费过多时间。
2. 打破大目标:学会将大目标分解成小目标,逐步推进。这样可以减少任务的压力,并更好地管理时间。
3. 制定时间表:制定一个明确的时间表,为每项任务规定固定的时间段。这样可以提高效率,并避免时间的浪费。
4. 利用时间碎片:充分利用日常生活中的碎片化时间,比如排队等待、交通工具上的时间,可以用来读书、听课等。
2. 健康管理
健康是幸福生活的基石,因此健康管理也成为了一个重要的优化问题。以下是一些可以帮助我们优化健康管理的方法和策略: 1. 合理饮食:均衡饮食是健康的基础。合理控制饮食,摄入适量的营养物质,避免过量或偏食,有助于维持身体的健康状态。
2. 积极运动:适量的运动可以帮助我们保持身体健康和心理平衡。根据个人情况选择合适的运动方式和时间,如慢跑、游泳、瑜伽等。
3. 规律作息:良好的作息习惯对于身体和心理健康至关重要。合理安排睡眠时间,确保充足的休息,有助于保持精力充沛和情绪稳定。
4. 健康检查:定期进行身体检查,及时发现和处理潜在的健康问题,有助于预防和治疗疾病。