最值问题应用题的解法
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二次函数应用题最值解法技巧
求解二次函数的最值,是高中数学教学中常见的问题,也是学生学习,应对考试经常遇到的难题。
下面介绍一般常用的求解二次函数最值的技巧:
一、求图像上最大最小值的步骤:
1、分析二次函数的几个重要关于最值的性质。
首先,二次函数的最值总是取决于它的顶点,而顶点的横纵坐标即为二次函数的最值。
2、求得顶点的横纵坐标,可以采用求导法:二次函数y=ax2+bx+c的导数为y'=2ax+b,上下两个函数图像关于x轴对称,故用y'=0即可求得函数最大最小值点的横坐标值。
3、求得二次函数最值点的横坐标后,就可以替换到y=ax2+bx+c中,求出该点处函数的值,就是函数的最值。
二、求导法求解二次函数最值的注意事项:
1、求导时,需要用合适的表达式;
2、求导法仅适用于求确定数学函数的最大最小值,不能用来求未定义函数或参数函数的最大最小值;
3、求导时,需要判断函数在不同区域的极大值极小值情况,以及确定顶点的横纵坐标值。
以上内容是求解求解二次函数的最值的常用技巧,但是学生在复习时,还需要多积累二次函数求解最值的实际应用实例,熟悉不同情况下的求解步骤,加强对求解最值的熟练操作。
高中数学最值问题的解题意义步骤和求解策略摘要:《数学新课程标准》提出高中数学应该侧重于培养学生的知识运用能力,最值问题是高中数学教学的重要内容,它贴近生活,题型新颖,是培养学生应用意识的关键。
关键词:高中数学最值问题投入最小、成本最低、路程最短、效益最高等,都属于数学最值问题,也是高中数学应用题的主要组成内容。
笔者以常见的最值问题为例,探析了高中数学最值问题的解题意义、步骤和策略,旨在强化学生的数学运用意识,增强学生高中数学最值问题的解题能力。
一、高中数学最值问题的解题意义二、高中数学最值问题的一般解题步骤高中数学最值解题方法,学生应遵循一定的步骤,笔者把它们归纳为八个字,即:读题、建模、求解、还原。
第一是读题,要求学生从应用题的背景中来理解题意。
对于某一领域的新问题,学生更要从文字表达来弄清条件和结论,梳理好各变量之间的数量关系;第二是建模,要求学生把实际问题的文字表述转化为数学符号语言,然后利用数学模型构建相应的解题方法;第三是求解,建立模型后,学生需要推导出结论,而这个过程就是求解的过程;第四是还原,学生要从数学结论还原到实际问题,才能更好地与现实问题对接,解决实际问题。
三、高中数学最值问题的求解策略通过分析高中数学应用题最值问题的解题步骤,笔者认为,在实际问题的求解过程中,教师需要从三个方面制订教学策略。
1.强化数学素养培养,转变教学观念作为新课程改革工作的实施者,教师在重新定位角色的过程中,还需要充分研究学生的特点、层次、兴趣差异,坚持从师生情感方面创造和谐的课堂氛围,完善学生的人格。
由于高中数学最值问题与社会实践息息相关,所以教师必须转变,注重数学知识的实用性,从数学知识背景、数学文化、数学思想、数学方法等方面延伸数学理论,凸显数学知识的运用价值。
2.注重教学资源的挖掘,以趣味来导入课堂3.注重数学教学活动中数学应用意识的培养4.注重数学思想方法的渗透与社会实践的导向作用高中数学最值问题涉及领域较广,解题方法也较灵活。
第3课时 二次函数的实际应用——最大(小)值问题[例1]:求下列二次函数的最值:(1)求函数322-+=x x y 的最值. 解:4)1(2-+=x y当1-=x 时,y 有最小值4-,无最大值.(2)求函数322-+=x x y 的最值.)30(≤≤x解:4)1(2-+=x y∵30≤≤x ,对称轴为1-=x∴当12330有最大值时;当有最小值时y x y x =-=.[例2]:某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件,市场调查反映:每涨价1元,每星期少卖出10件;每降价1元,每星期可多卖出20件,已知商品的进价为每件40元,如何定价才能使利润最大?解:设涨价(或降价)为每件x 元,利润为y 元,1y 为涨价时的利润,2y 为降价时的利润 则:)10300)(4060(1x x y -+-=)60010(102---=x x 6250)5(102+--=x当5=x ,即:定价为65元时,6250max =y (元))20300)(4060(2x x y +--= )15)(20(20+--=x x6125)5.2(202+--=x当5.2=x ,即:定价为57.5元时,6125max =y (元) 综合两种情况,应定价为65元时,利润最大.[练习]:1.某商店购进一批单价为20元的日用品,如果以单价30元销售,那么半个月内可以售出400件.根据销售经验,提高单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高1元,销售量相应减少20件.如何提高售价,才能在半个月内获得最大利润? 解:设每件价格提高x 元,利润为y 元, 则:)20400)(2030(x x y --+= )20)(10(20-+-=x x 4500)5(202+--=x 当5=x ,4500max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.2.某旅行社组团去外地旅游,30人起组团,每人单价800元.旅行社对超过30人的团给予优惠,即旅行团每增加一人,每人的单价就降低10元.你能帮助分析一下,当旅行团的人数是多少时,旅行社可以获得最大营业额? 解:设旅行团有x 人)30(≥x ,营业额为y 元, 则:)]30(10800[--=x x y )110(10--=x x 30250)55(102+--=x 当55=x ,30250max =y (元)答:当旅行团的人数是55人时,旅行社可以获得最大营业额.[例3]: 某产品每件成本10元,试销阶段每件产品的销售价x (元)与产品的日销售量y (件)之间的关系如下表: 若日销售量y 是销售价x 的一次函数. ⑴求出日销售量y (件)与销售价x (元)的函数关系式;⑵要使每日的销售利润最大,每件产品的销售价应定为多少元?此时每日销售利润是多少元?解:⑴设一次函数表达式为b kx y +=.则1525,220k b k b +=⎧⎨+=⎩ 解得⎩⎨⎧=-=401b k ,•即一次函数表达式为40+-=x y .⑵ 设每件产品的销售价应定为x 元, 所获销售利润为w 元y x w )10(-=)40)(10(+--=x x400502-+-=x x225)25(2+--=x当25=x ,225max =y (元)答:产品的销售价应定为25元时,每日获得最大销售利润为225元.【点评】解决最值问题应用题的思路与一般应用题类似,也有区别,主要有两点: ⑴在“当某某为何值时,什么最大(或最小、最省)”的设问中,•“某某”要设为自变量,“什么”要设为函数;⑵求解方法是依靠配方法或最值公式,而不是解方程. 3.(2006十堰市)市“健益”超市购进一批20元/千克的绿色食品,如果以30•元/千克销售,那么每天可售出400千克.由销售经验知,每天销售量y (千克)•与销售单价x (元) (30≥x )存在如下图所示的一次函数关系式. ⑴试求出y 与x 的函数关系式;⑵设“健益”超市销售该绿色食品每天获得利润P 元,当销售单价为何值时,每天可获得最大利润?最大利润是多少? ⑶根据市场调查,该绿色食品每天可获利润不超过4480元,•现该超市经理要求每天利润不得低于4180元,请你帮助该超市确定绿色食品销售单价x 的范围(•直接写出答案). 解:⑴设y=kx+b 由图象可知,3040020,:402001000k b k k b b +==-⎧⎧⎨⎨+==⎩⎩解之得, 即一次函数表达式为100020+-=x y )5030(≤≤x . ⑵ y x P )20(-=)100020)(20(+--=x x 200001400202-+-=x x∵020<-=a ∴P 有最大值.当35)20(21400=-⨯=x 时,4500max =P (元)(或通过配方,4500)35(202+--=x P ,也可求得最大值)答:当销售单价为35元/千克时,每天可获得最大利润4500元.⑶∵44804500)35(2041802≤+--≤x 16)35(12≤-≤x ∴31≤x •≤34或36≤x≤39.作业布置: 1.二次函数1212-+=x x y ,当x=_-1,_时,y 有最_小_值,这个值是23-. 2.某一抛物线开口向下,且与x 轴无交点,则具有这样性质的抛物线的表达式可能为12--=x y (只写一个),此类函数都有_大_值(填“最大”“最小”).3.不论自变量x 取什么实数,二次函数y =2x 2-6x +m 的函数值总是正值,你认为m 的取值范围是29>m ,此时关于一元二次方程2x 2-6x +m =0的解的情况是_有解_(填“有解”或“无解”)解:29)23(22-+-=m x y ∵0)23(22≥-x ,要使0>y ,只有029>-m ∴29>m4.小明在某次投篮中,球的运动路线是抛物线21 3.55y x =-+的一部分,如图所示,若命中篮圈中心,则他与篮底的距离L 是 4.5米 .解:当05.3=y 时,21 3.55y x =-+05.3= 45.052⨯=x ,5.1=x 或5.1-=x (不合题意,舍去)5.在距离地面2m 高的某处把一物体以初速度V 0(m/s )竖直向上抛出,•在不计空气阻力的情况下,其上升高度s (m )与抛出时间t (s )满足:S=V 0t-12gt 2(其中g 是常数,通常取10m/s 2),若V 0=10m/s ,则该物体在运动过程中最高点距离地面__7_m .解:t t s 1052+-=5)1(52+--=t当1=t 时,5max =s ,所以,最高点距离地面725=+(米).6.影响刹车距离的最主要因素是汽车行驶的速度及路面的摩擦系数.有研究表明,晴天 在某段公路上行驶上,速度为V (km/h )的汽车的刹车距离S (m )可由公式S=1100V 2确定;雨天行驶时,这一公式为S=150V 2.如果车行驶的速度是60km/h ,•那么在雨天 行驶和晴天行驶相比,刹车距离相差_36_米.7.将进货单价为70元的某种商品按零售价100元售出时,每天能卖出20个.若这种商品的零售价在一定范围内每降价1元,其日销售量就增加了1个,为了获得最大利润,则应降价_5_元,最大利润为_625_元.解:设每件价格降价x 元,利润为y 元, 则:)20)(70100(x x y +--=600102++-=x x 625)5((2+--=x 当5=x ,625max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.8.如图,一小孩将一只皮球从A 处抛出去,它所经过的路线是某个二次函数图象的一部分,如果他的出手处A 距地面的距离OA 为1 m ,球路的最高点B (8,9),则这个二次函数的表达式为______,小孩将球抛出了约______米(精确到0.1 m) .解:设9)8(2+-=x a y ,将点A )1,0(代入,得81-=a12819)8(8122++-=+--=x x x y令0=y ,得09)8(812=+--=x y98)8(2⨯=-x268±=x ,)0,268(+C ,∴5.242688≈++=OC (米)9.(20XX 年青岛市)在20XX 年青岛崂山北宅樱桃节前夕,•某果品批发公司为指导今年(1)在如图的直角坐标系内,作出各组有序数对(x ,y )所对应的点.连接各点并观察所得的图形,判断y 与x 之间的函数关系,并求出y 与x 之间的函数关系式; (2)若樱桃进价为13元/千克,试求销售利润P (元)与销售价x (元/千克)之间的函数关系式,并求出当x 取何值时,P 的值最大?解:(1)由图象可知,y 是x 的一次函数,设y=kx+b ,• ∵点(•25,2000),(24,2500)在图象上,∴200025500,:25002414500k bk k b b =+=-⎧⎧⎨⎨=+=⎩⎩解得 , ∴y=-500x+14500.(2)P=(x-13)·y=(x-13)·(-500x+14500))37744144142(500)37742(500)29)(13(50022+-+--=+--=---=x x x x x x=-500(x-21)2+32000∴P 与x 的函数关系式为P=-500x 2+21000x-188500,当销售价为21元/千克时,能获得最大利润,最大利润为32000元.10.有一种螃蟹,从海上捕获后不放养,最多只能存活两天.如果放养在塘内,可以延长存活时间,但每天也有一定数量的蟹死去.假设放养期内蟹的个体质量基本保持不变,现有一经销商,按市场价收购这种活蟹1000 kg 放养在塘内,此时市场价为每千克30元,据测算,此后每千克活蟹的市场价每天可上升1元,但是,放养一天需支出各种费用为400元,且平均每天还有10 kg 蟹死去,假定死蟹均于当天全部销售出,售价都是每千克20元.(1)设x 天后每千克活蟹的市场价为p 元,写出p 关于x 的函数关系式; (2)如果放养x 天后将活蟹一次性出售,并记1000 kg 蟹的销售总额为Q 元,写出Q 关于x 的函数关系式.(3)该经销商将这批蟹放养多少天后出售,可获最大利润(利润=Q -收购总额)? 解:(1)由题意知:p=30+x,(2)由题意知:活蟹的销售额为(1000-10x)(30+x)元,死蟹的销售额为200x 元.∴Q=(1000-10x)(30+x)+200x=-10x 2+900x+30000. (3)设总利润为W 元则:W=Q -1000×30-400x=-10x 2+500x=-10(x 2-50x) =-10(x -25)2+6250.当x=25时,总利润最大,最大利润为6250元. 答:这批蟹放养25天后出售,可获最大利润.11.(2008湖北恩施)为了落实国务院副总理李克强同志到恩施考察时的指示精神,最近,州委州政府又出台了一系列“三农”优惠政策,使农民收入大幅度增加.某农户生产经销一种农副产品,已知这种产品的成本价为20元/千克.市场调查发现,该产品每天的销售量w(千克)与销售价x(元/千克)有如下关系:w=-2x+80.设这种产品每天的销售利润为y(元) .(1)求y与x之间的函数关系式;(2)当销售价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少? (3)如果物价部门规定这种产品的销售价不得高于28元/千克,该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为多少元? 解:)802)(20()20(+--=-=x x w x y)40)(20(2---=x x)80060(22+--=x x 200)30(22+--=x 160012022-+-=x x当30=x ,200max =y (元)(1)y 与x 之间的的函数关系式为;160012022-+-=x x y(2)当销售价定为30元时,每天的销售利润最大,最大利润是200元. (3) 150200)30(22=+--x ,25)30(2=-x28351>=x (不合题意,舍去)252=x答:该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为25元.12.(2008河北)研究所对某种新型产品的产销情况进行了研究,为投资商在甲、乙两地生产并销售该产品提供了如下成果:第一年的年产量为x (吨)时,所需的全部费用y (万元)与x 满足关系式9051012++=x x y ,投入市场后当年能全部售出,且在甲、乙两地每吨的售价,(万元)均与满足一次函数关系.(注:年利润=年销售额-全部费用)(1)成果表明,在甲地生产并销售吨时,,请你用含的代数式表示甲地当年的年销售额,并求年利润(万元)与之间的函数关系式;(2)成果表明,在乙地生产并销售吨时,(为常数),且在乙地当年的最大年利润为35万元.试确定的值;(3)受资金、生产能力等多种因素的影响,某投资商计划第一年生产并销售该产品18吨,根据(1),(2)中的结果,请你通过计算帮他决策,选择在甲地还是乙地产销才能获得较大的年利润?解:(1)甲地当年的年销售额为万元;.(2)在乙地区生产并销售时,年利润.由,解得或.经检验,不合题意,舍去,.(3)在乙地区生产并销售时,年利润,将代入上式,得(万元);将代入,得(万元).,应选乙地.。
最值问题是初中数学的重要内容,是一类综合性较强的问题,它贯穿初中数学的始终,是中考的热点问题,无论是代数题还是几何题都有最值问题。
数形结合的思想贯穿始终。
一、代数中的最值问题1、代数求最值方法 ①利用一次函数的增减性一次函数(0)y kx b k =+≠的自变量x 的取值范围是全体实数,图象是一条直线,因而没有最大(小)值;实际问题中,当m x n ≤≤时,则一次函数的图象是一条线段,根据一次函数的增减性,就有最大(小)值。
1、某工程队要招聘甲、乙两种工种的工人150人,甲、乙两种工种的工人的月工资分别是600元和1000元,现要求乙种工种的人数不少于甲种工种人数的2倍,问甲、乙两种工种各招聘多少人时可使得每月所付的工资最少?②配方法,利用非负数的性质2、(1)求二次三项式223x x -+的最小值(2)设a 、b 为实数,那么222a ab b a b ++--的最小值为_______。
③判别式法3、(1)求2211x x x x -+++的最大值与最小值。
(2),x y 为实数且x y m ++=5,xy ym mx ++=3,求实数m 最大值与最小值。
④零点区间讨论法4、求函数|1||4|5y x x =--+-的最大值。
⑤基本不等式性质222()020a b a ab b -≥∴-+≥即222a b ab +≥,仅当a b =时,等号成立由此可推出222a b ab +≤(0,0)2a ba b +≤≥≥⑥夹逼法通过转化、变形和估计,将有关的量限制在某一数值范围内,再通过解不等式获取问题的答案,这一方法称为夹逼法。
5、不等边三角形的两边上的高分别为4和12且第三边上的高h 为整数,那么此高h 的最大值可能为________。
⑦二次函数模型(中考第23题,应用题)该题基本来自课本3个探究例题不断的变化、加深:探究1:商品定价 探究2:磁盘计算(含圆) 探究3:拱桥问题 变化趋势:前几年武汉中考主要考查经济类问题,求最经济、最节约和最高效率等这种类型的考题(探究1的演变);近2年变化为建立函数模型解决实际问题(探究2、3的演变),即利用二次函数的对称性及增减性,确定某范围内函数的最大或最小值。
求三角形面积的最值例题三角形面积的最值是数学中一个经典的问题,通常会在高中数学或初级数学学习中出现。
面积的最值,就是在一定范围内,使面积取得最大或最小值的条件。
下面就给大家介绍三角形面积的最值问题的例题及解法。
例题:在平面直角坐标系xoy中,有一条边在x轴上,另外两条边各在y轴和x轴的正方向上,且三边所围三角形的面积为1。
求三角形的最大周长。
解法一:三角形的面积为1,可以求出其中一条腰为y,其中一个点为(x,0),另一个点为(0,xy),则有1=xy/2,可得出xy=2.则三角形的周长为l=x+y+sqrt(x^2+y^2), 重写l=sqrt((x+y)^2+x^2+y^2)定义f(x,y)=l=sqrt((x+y)^2+x^2+y^2),则f(x,y)关于变量x,y都是可导函数。
对其求偏导,有fx=2x/(sqrt((x+y)^2+x^2+y^2))+2(x+y)/(sqrt((x+y)^2+x^2+y^2)),fy=2y/(sqrt((x+y)^2+x^2+y^2))+2(x+y)/(sqrt((x+y)^2+x^2+y^2))令fx=0,fy=0,则有 x=y,y^2+2y-2=0.解得y1=-1+sqrt(3),y2=-1-sqrt(3)当y1=-1+sqrt(3),有x1=y1,则l1=2(1+sqrt(3));当y2=-1-sqrt(3),有x2=y2,则l2=2(1-sqrt(3));故三角形最大周长为2(1+sqrt(3))。
解法二:同样,三角形的一条腰设为y,有另一点(x,0)和(0,y)。
根据海伦公式,可得s=(x+y+y)/2=2y+x/2三角形面积为1,因此y(x/2)=1,即y=2/x代入s=2y+x/2中,可化简为s(x)=(4+x^2)/(2x)对s(x)求导,可得s'(x)=(2x^2-4)/(2x^2),解出s'(x)=0,则有x=sqrt(2),即y=sqrt(2)此时三角形周长可表示为l=sqrt(2)+2(sqrt(3)-sqrt(2))综上,三角形的最大周长为2(1+sqrt(3))。
二元一次方程求最大值应用题
好的,以下是一个二元一次方程求最大值的实际应用问题:
某大型超市为了促销,决定对两种商品 A 和 B 进行降价。
商品 A 的原价是100 元,商品 B 的原价是 200 元。
超市希望降价后的价格能够尽可能接近原价,但又不能低于成本价。
已知商品 A 的成本价是 80 元,商品 B 的成本价是 120 元。
假设商品 A 降价 x 元,商品 B 降价 y 元。
我们需要找到 x 和 y 的值,使得降价后的总销售额与原价的差距最小。
我们可以使用二元一次方程来表示这个问题:
1. 商品 A 的降价金额为 x 元,所以降价后的价格是 100 - x 元。
2. 商品 B 的降价金额为 y 元,所以降价后的价格是 200 - y 元。
3. 超市希望降价后的总销售额尽可能接近原价,即 (100 - x) × (100 - x) + (200 - y) × (200 - y) 最小。
4. 但降价后的价格不能低于成本价,即 100 - x ≥ 80 且 200 - y ≥ 120。
用数学方程,我们可以表示为:
1) (100 - x)^2 + (200 - y)^2 = z(z 为最小值)
2) 100 - x ≥ 80
3) 200 - y ≥ 120
现在我们要来解这个方程组,找出 x、y 和 z 的值。
解题过程中需要注意的点:
由于降价后的价格不能低于成本价,因此 x 和 y 的取值范围受到限制。
我
们需要先确定 x 和 y 的可能取值范围。
然后在这个范围内,使用最小化函数的方法找到使 z 值最小的 x 和 y 的值。
应用题中的最值问题在数学中,应用题是帮助我们将数学知识应用于实际问题的重要手段之一。
其中,最值问题是应用题中常见且具有挑战性的一类问题。
本文将探讨应用题中的最值问题,并通过实际例子展示如何解决这些问题。
一、最值问题的定义和解决方法最值问题是指在一定范围内,找出函数的最大值或最小值的问题。
在解决最值问题时,我们需要明确以下几个步骤:1. 确定问题背景和条件:了解题目所给的具体情境和限制条件,确保对问题有全面的理解。
2. 建立数学模型:将问题转化为数学表达式。
根据题目提供的信息,可以通过建立函数或方程来描述问题,以便后续求解。
3. 求导并解方程:对所建立的函数或方程进行求导,并解决相关方程。
根据问题要求,我们可以找到导数为0的临界值,以及一些特殊点。
4. 检验临界值和特殊点:将临界值和特殊点代入函数或方程,进行验证。
通过验证,确认所求的最值是否存在或有效。
5. 给出最终答案:根据问题所求,可以得到最大值或最小值,并做出符合问题背景的解释和结论。
二、实例分析:最值问题的应用为了更好地理解最值问题的应用,我们来看一个具体例子。
假设某电商平台推出了一件商品,初始价格为x元。
经过一段时间的销售,该商品的销量与价格之间存在一定的关系。
现在需要确定一个最佳价格,使得销售利润达到最大值。
解决该问题的关键步骤如下:1. 确定问题背景和条件:假设该商品的每个单位价格对应的销量可以通过函数f(x)表示,其中x为价格,f(x)为销量。
另外,我们还需要考虑商品的成本和利润率等因素。
2. 建立数学模型:根据题目要求,可以建立一个代表销售利润的函数p(x),其中p(x) = (x - c) * f(x),其中c表示商品的成本。
这里,我们通过将价格与销量的关系转化为销售利润的函数,建立了一个数学模型。
3. 求导并解方程:对所建立的销售利润函数p(x)进行求导,并解方程p'(x) = 0。
在求解过程中,我们可以找到导数为0时的价格值,即为存在最大利润的价格。
小学数学典型应用题23:最值问题(含解析)最值问题【含义】在日常生活中,人们常常会遇到“路程最近”“费用最省”“面积最大”“损耗最小”等问题。
这些寻求极端结果或讨论怎样实现这些极端情形的问题。
最终都归结为:在一定范围内求最大值或最小值的问题,我们称这些问题为最值问题。
【数量关系】一般是求最大值或最小值。
解题思路和方法枚举法,综合法,分析法,公式法,图表法例1:七个小朋友共折纸花100朵,每个小朋友折的朵数都不相同,其中折的最多的小朋友折了18朵,则折的最少的小朋友至少折了多少朵?解:1、要想最少的尽可能少,那么其他人就要尽可能多。
2、因为求折的最少的小朋友至少折了多少朵,那么其他六位小朋友应折的尽可能多,折的朵数应分别为18、17、16、15、14、13,则折的最少的小朋友至少折了100-18-17-16-15-14-13=7(朵)。
例2:有22根长都是1厘米的小棒,乐乐用这些小棒围成长方形,围成的长方形面积最大是多少平方厘米,最小是多少方厘米?解:1、题目已知的是周长求面积,可以利用列表的方法解决。
2、周长是22厘米,则长与宽的和是22÷2=11(厘米),我们将可能的情况列表呈现出来。
3、所以围成的长方形面积最大是30平方厘米,最小是10平方厘米。
例3:有一个73人的旅游团,其中男47人,女26人,住到一个旅馆里。
旅馆里有可住11人,7人,4人的三种房间。
经过服务员的安排,这个旅游团的男、女分别住在不同的房里,而且每个房间都按原定人数住满了旅游团的成员。
服务员最少用了多少个房间?解:1、要使房间用的少,则尽量先用11人间,但是也要考虑每个房间都要住满和性别差异,所以男女分开计算。
2、因为3×11+7×2=47(人),所以男的住了3个11人的房间,2个7人的房间。
又因为11×2+4=26(人),所以女的住了2个11人的房间,1个4人的房间,则服务员最少用了3+2+2+1=8(个)房间。
最值应用问题生产和生活中有许多最值问题,需要我们结合实际,灵活地选择方法进行解答。
常用解题方法有:①逆推,②列表,③比较等。
例1、有10位小朋友,其中任意5人的平均身高不小于1.5米,那么,其中身高小于1.5米的小貊了多有几人?做一做:有四袋糖块,其中任意三袋的总和都超过60块,那么这四袋糖块的总和至少有多少块?例2、5个空瓶可以换一瓶汽水。
某班同学共喝了161瓶汽水,其中有些是用喝完的汽水瓶换来的,那么,他们至少要买多少瓶汽水?做一做:5个空瓶可以换一瓶汽水,某班同学喝了120瓶汽水,那么,他们至少要买多少瓶汽水?例3、某县农机厂金工车间共有77个工人。
已知每天每个工人平均可加工甲种部件5个,或乙种部件4个,或丙种部件3个。
每个甲种部件、1个乙种部件和9个丙种部件恰好配成一套。
问:分别安排多少个工人加工甲、乙、丙三种部件时,才能使生产出来的甲、乙、丙三种部件恰好都配套?做一做:车过河交渡费3元,马过河交渡费2元,人过河交渡费1元。
某天过河的车、马数目的比为2:9,马、人数目的比为3:7,共收得渡费945元。
问:这天渡河的车、马、人的数目各是多少?例4、小朋友们排成一行,从左面第一人开始,每隔2人发一个苹果;从右面第一人开始,每隔绝人发一个橘子,结果有10人小朋友苹果和橘子都拿到了。
那么,这些小朋友最多有多少人?做一做:有2008个小朋友排成一排,王老师从左面第一人开始发一张卡片,然后每隔2人发一张卡片;李老师从右面第一人开始发一朵红花,然后向左每隔4人发一朵红花。
问:有多少个小朋友卡片和红花都拿到了?例5、某金工工厂生产铁箱子,箱子是由一个铁框和两块铁板做成的。
这次任务由老李和小张承担,他们的技术情况不同,老李每小时生产9个铁框,或生产12块铁板;小张只能生产铁板,每小时生产10块。
现要生产63个箱子,问:至少要用多少小时?做一做:完成一套零件需要一个大零件和三个小零件组成。
新机床每小时加工8个大零件,或加工12个小零件;旧机床只能加工小零件,每小时加工10个。
29 最值问题【含义】科学的发展观认为,国民经济的发展既要讲求效率,又要节约能源,要少花钱多办事,办好事,以最小的代价取得最大的效益。
这类应用题叫做最值问题。
【数量关系】一般是求最大值或最小值。
【解题思路和方法】按照题目的要求,求出最大值或最小值。
例1 在火炉上烤饼,饼的两面都要烤,每烤一面需要3分钟,炉上只能同时放两块饼,现在需要烤三块饼,最少需要多少分钟?解先将两块饼同时放上烤,3分钟后都熟了一面,这时将第一块饼取出,放入第三块饼,翻过第二块饼。
再过3分钟取出熟了的第二块饼,翻过第三块饼,又放入第一块饼烤另一面,再烤3分钟即可。
这样做,用的时间最少,为9分钟。
答:最少需要9分钟。
例2 在一条公路上有五个卸煤场,每相邻两个之间的距离都是10千米,已知1号煤场存煤100吨,2号煤场存煤200吨,5号煤场存煤400吨,其余两个煤场是空的。
现在要把所有的煤集中到一个煤场里,每吨煤运1千米花费1元,集中到几号煤场花费最少?解我们采用尝试比较的方法来解答。
集中到1号场总费用为 1×200×10+1×400×40=18000(元)集中到2号场总费用为 1×100×10+1×400×30=13000(元)集中到3号场总费用为 1×100×20+1×200×10+1×400×10=12000(元)集中到4号场总费用为 1×100×30+1×200×20+1×400×10=11000(元)集中到5号场总费用为 1×100×40+1×200×30=10000(元)经过比较,显然,集中到5号煤场费用最少。
答:集中到5号煤场费用最少。
重庆武汉北京 800 400上海 500 300例3 北京和上海同时制成计算机若干台,北京可调运外地10台,上海可调运外地4台。
初中数学竞赛中最值问题求法应用举例最值问题是数学竞赛中考试的重要内容之一,任何一级、任何一年的竞考都是必考内容。
现根据我在辅导学生过程中的体会归纳整理如下:(一)根据非负数的性质求最值。
1、若M =(x±a)2 +b ,则当x±a = 0时M有最小值b 。
2、若M = -(x±a)2 + b ,则当x±a = 0 时M有最大值b 。
3、用(a±b)2≥0 ,∣a∣≥0,a≥0的方法解题。
【说明:这里用到的很重要的思想方法是配方法和整体代换思想。
】例题(1)若实数a ,b ,c 满足a2 + b2 + c2 = 9,则代数式(a-b)2 + (b-c)2 +(c-a)2的最大值是()A.27 B、18 C、15 D、12解:(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2= 2(a2+b2+c2)-2ab-2bc-2ca= 3(a2+b2+c2)-a2-b2-c2-2ab-2bc-2ca= 3(a2+b2+c2)-(a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca)=3(a2+b2+c2)-(a+b+c)2 = 27-(a+b+c)2≤ 27 .∵a2+b2+c2 = 9 ,∴ a,b,c 不全为0 。
当且仅当a + b + c = 0 时原式的最大值为 27 。
【说明:本例的关键是划线部份的变换,采用加减(a2+b2+c2)后用完全平方式。
】例题(2)如果对于不小于8的自然数N ,当3N+1是一个完全平方数时,N + 1都能表示成K个完全平方数的和,那么K的最小值是()A、1B、2C、3D、4解:设∵ 3N+1是完全平方数,∴设 3N+1 = X2(N≥ 8),则3不能整除X,所以X可以表示成3P±1的形式。
3N +1=(3P ±1)2= 9P 2±6P+1=3X 2±2X+1=X 2+X 2+(X ±1)2。
即3N+1能够表示成三个完全平方数的和。
二次函数应用题之最值问题(讲义)一、知识点睛1.理解题意,辨识类型.二次函数应用题常见类型有:实际应用问题,最值问题.2.梳理信息,确定_______________及__________________,建立函数模型.①梳理信息时需要借助_______________.②函数模型:确定自变量和因变量;根据题意确定题目中各个量之间的等量关系,用自变量表达对应的量从而确定函数表达式.例如:问“当售价为多少元时,年利润最大?”确定售价为自变量x,年利润为因变量y,年利润=(售价-进价)×年销量,用x表达年销量,从而确定y 与x之间的函数关系.3.根据二次函数性质求解,_____________.验证结果是否符合实际背景及自变量取值范围要求.二、精讲精练1.某汽车租赁公司拥有20辆汽车.据统计,当每辆车的日租金为400元时,可全部租出,且每辆车的日租金每增加50元,未租出的车将增加1辆,公司平均每日的各项支出共4800元.设公司每日租出x辆车时,日收益为y元.(日收益=日租金收入-平均每日各项支出)(1)公司每日租出x辆车时,每辆车的日租金为_______元(用含x的代数式表示);(2)当每日租出多少辆时,租赁公司的日收益最大?最大是多少元?(3)当每日租出多少辆时,租赁公司的日收益不盈也不亏?【分析】2.某商品的进价为每件40元,售价为每件50元,每个月可卖出210件.如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于65元).设每件商品的售价上涨x元(x为正整数),每个月的销售利润为y元.(1)求y与x的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?(3)每件商品的售价定为多少元时,每个月的利润恰为2200元?根据以上结论,请你直接写出售价在什么范围时,每个月的利润不低于2200元.【分析】3.某中学课外活动小组准备围建一个矩形生物苗圃园.其中一边靠墙,另外三边用长为30米的篱笆围成.已知墙长为18米(如图所示),设这个苗圃园垂直于墙的一边的长为x米.(1)若平行于墙的一边的长为y米,直接写出y与x之间的函数关系式及自变量x的取值范围.(2)垂直于墙的一边的长为多少米时,这个苗圃园的面积最大?最大面积是多少?(3)当这个苗圃园的面积不小于88平方米时,试结合函数图象,直接写出x的取值范围.18米苗圃园4.某工厂生产一种合金薄板(其厚度忽略不计),这些薄板的形状均为正方形,边长在5~50(单位:cm)之间.每张薄板的成本价(单位:元)与它的面积(单位:cm2)成正比例;每张薄板的出厂价(单位:元)由基础价和浮动价两部分组成,其中基础价与薄板的大小无关,是固定不变的,浮动价与薄板的边长成正比例.在营销过程中得到了表格中的数据:(2)已知出厂一张边长为40cm的薄板,获得的利润为26元.(利润=出厂价-成本价)①求一张薄板的利润与边长之间满足的函数关系式.②当边长为多少时,出厂一张薄板所获得的利润最大?最大利润是多少?【分析】5.我市高新技术开发区的某公司,用480万元购得某种产品的生产技术后,并进一步投入资金1 520万元购买生产设备,进行该产品的生产加工.已知生产这种产品每件还需成本费40元.经过市场调查发现:该产品的销售单价定在150元到300元之间较为合理,销售单价x(元)与年销售量y(万件)之间的变化可近似的看作是如下表所反映的一次函数:(2)请说明投资的第一年,该公司是盈利还是亏损?若盈利,最大利润是多少?若亏损,最少亏损多少?(3)在(2)的前提下,即在第一年盈利最大或亏损最小时,第二年公司重新确定产品售价,能否使两年共盈利1 790万元?若能,求出第二年的产品售价;若不能,请说明理由.【分析】三、回顾与思考【参考答案】 知识点睛2.函数表达式,自变量取值范围.①列表、图形. 3.验证取舍.精讲精练1.(1)50 1 400x -+;(2)当每日租出14辆时,租赁公司的日收益最大,最大是 5000元.(3)当每日租出4辆时,租赁公司的日收益不盈也不亏. 2.(1)210110 2 100y x x =-++(115x ≤≤,且x 为正整数); (2)每件商品的售价定为5元或6元时,每个月可获得最 大利润,最大的月利润是2400元;(3)每件商品的售价定为51元或60元时,每个月的利润 恰为2200元,每件商品的售价m 满足5160m ≤≤时,每 个月的利润不低于2200元. 3.(1)230y x =-+(615x <≤);(2)垂直于墙的一边的长为152米时,这个苗圃园的面积最大,最大面积是2252平方米;(3)611x ≤≤.4.设一张薄板的边长为x cm ,出厂价为y 元,利润为w 元. (1)210y x =+; (2)①2121025w x x =-++; ②当边长为25cm 时,出厂一张薄板所获得的利润最大,最 大利润是35元. 5.(1)13010y x =-+(150300x ≤≤); (2)投资的第一年该公司亏损,最少亏损310万元; (3)不能,理由略.二次函数应用题之最值问题(随堂测试)1. 某商场将进货单价为2 000元的冰箱以2 400元售出,平均每天能售出8台,为了配合国家“家电下乡”政策的实施,商场决定采取适当的降价措施.调查表明:这种冰箱的销售单价每降低50元,平均每天就能多售出4台. (1)设每台冰箱降价x 元,商场每天销售这种冰箱的利润是y 元,请求出y 与x 之间的函数关系式.(2)商场要想在这种冰箱销售中每天盈利4 800元,同时又 要使百姓得到实惠,每台冰箱应降价多少元?(3)每台冰箱降价多少元时,商场每天销售这种冰箱的利润 最高?最高利润是多少? 【分析】【参考答案】1.(1)2224 3 20025y x x =-++. (2)每台冰箱应降价200元.(3)每台冰箱降价150元时,商场每天销售这种冰箱的利润 最高,最高利润是5 000元.二次函数应用题之最值问题(作业)1.某商店经营儿童益智玩具,已知成批购进时的单价是20元.调查发现:销售单价是30元时,月销售量是230件,而销售单价每上涨1元,月销售量就减少10件,但每件玩具售价不能高于40元.设每件玩具的销售单价上涨了x元时(x为正整数),月销售利润为y元.(1)求y与x之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围.(2)当每件玩具的售价定为多少元时,月销售利润恰好为2 520元?(3)每件玩具的售价定为多少元时,可使月销售利润最大?最大的月销售利润是多少?【分析】2.在Rt△ABC的内部作一个矩形DEFG,按如图所示的位置放置,其中∠A=90°,AB=40 m,AC=30m.(1)如果设矩形的一边DE=x m,那么DG边的长度如何表示?(2)在(1)的条件下,设矩形的面积为y m2,则当x取何值时,y的值最大?最大值是多少?G FEDCB A3.某商家经销一种绿茶,用于装修门面已投资3000元,已知绿茶每千克的成本为50元,在第一个月的试销时间内发现,销量w(kg)随销售单价x(元/kg)的变化而变化,具体变化规律如下表所示:设该绿茶的月销售利润为y(元)(销售利润=单价×销售量-成本-投资).(1)请根据上表,写出w与x之间的函数关系式(不必写出自变量x的取值范围);(2)求y与x之间的函数关系式(不必写出自变量x的取值范围),并求出当x为何值时,y的值最大;(3)若在第一个月里,按使y获得最大值的销售单价进行销售后,在第二个月里受物价部门的干预,销售单价不得高于90元/kg,要想在全部收回投资的基础上使第二个月的利润达到1700元,那么第二个月里应该确定销售单价为多少元?【分析】4. 已知二次函数图象的顶点坐标为(1,-1),且图象经过点(0,-3).求这个二次函数的解析式.5. 二次函数2y ax bx =+的图象如图所示,若一元二次方程20ax bx m ++=有实数根,则m 的最大值为( ) A .-3B .3C .-5D .9 6. 抛物线2y ax bx c =++上部分点的横坐标x ,纵坐标y 的对应值如下表:7.【参考答案】1.(1)210130 2 300y x x =-++(110x ≤≤,且x 为正整数); (2)当每件玩具的售价定为32元时,月销售利润恰好为 2520元;(3)每件玩具的售价定为6元或7元时,可使月销售利润最 大,最大的月销售利润是2720元. 2.(1)255012DG x =-+; (2)当x =12时,y 的值最大,最大值是300. 3.(1)2240w x =-+;(2)2234015 000y x x =-+-,当x =85时,y 的值最大;(3)第2个月里应该确定销售单价为75元. 4.2243y x x =-+- 5.B 6.①②④⑤ 7.①④⑤⑥每周一练(二)1. △ABC 中,∠A ,∠B 均为锐角,且(tan 0B A =,则△ABC 一定是()A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .有一个角是60°的三角形 2. 已知tan 1α=,那么2sin cos 2sin cos -+αααα的值为( )A .13B .12C .1D .163. 对于二次函数2(1)(3)y x x =+-,下列说法正确的是( )A .图象开口向下B .当2x <时,y 随x 的增大而减小C .函数有最小值-8D .与y 轴交点的坐标为(0,-8)4. 在同一平面直角坐标系内,将函数2241y x x =++的图象沿x 轴向右平移2个单位长度后再沿y 轴向下平移1个单位长度,所得图象的顶点坐标是( ) A .(-1,1) B .(1,-2) C .(2,-2)D .(1,-1)5. 将抛物线2y ax bx c =++的图象向左平移2个单位,再向下平移3个单位,所得图象的解析式为223y x x =-+,则有( ) A .b =2,c =6B .b =2,c =-6 C .b =-6,c =14D .b =-6,c =0 6. 二次函数2()y a x m n =++的图象如图所示,则一次函数y mx n =+的图象经过( )A .一、二、三象限B .一、二、四象限C .二、三、四象限D .一、三、四象限7. 反比例函数与二次函数在同一平面直角坐标系中的大致图象如图所示,则它们的解析式可能分别是()A .k y x =,2y kx x =-B .ky x =,2y kx x =+ C .k y x =-,2y kx x =+D .ky x =-,2y kx x =-第7题图第8题图8. 已知二次函数2y ax bx c =++(0a <)的图象如图所示,当50x -≤≤时,下列说法正确的是( )A .有最小值-5,最大值0B .有最小值-3,最大值6C .有最小值0,最大值6D .有最小值2,最大值9. 已知二次函数2y x bx c =-++的图象经过A (1,2),B (3,2),C (0,-1),D (2,3)四点,且点P (1x ,1y ),Q (2x ,2y )也在该函数的图象上,则当101x <<,223x <<时,1y 与2y 的大小关系正确的是()A .12y y ≥B .12y y >C .12y y <D .12y y ≤10. 若等腰三角形的面积为10,腰长为5,则此等腰三角形的底角的正切值为_________.11. 若抛物线c bx x y ++=22的顶点坐标是(-1,-2),则b 与c 的值分别是_______、_______.12. 已知两数之和为-10,则它们乘积的最大值是________,此时两数分别为____________.13. 如图,已知函数3y x=-与2y ax bx=+(0a >,0b >)的图象交于点P ,且点P 的纵坐标为1,则关于x 的方程230ax bx x++=的解为____________.14. 若不论x 取何值,抛物线221y ax x =-++的函数值总为正数,则抛物线的顶点在第___象限,a 的取值范围是_______.15. 已知二次函数()()1y x m x n =--+(m n <)的图象与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)两点,且12x x <,则实数x 1,x 2,m ,n 的大小关系为_______________________.16. 二次函数2y ax bx c =++(a ≠0)的部分图象如图所示,x =1,则下列说法正确的有_________.(填写序号)①0abc <;②0a b c -+<;③30a c +<;④当13x -<<时,0y >;⑤()a b m am b +>+(m ≠1). 17. 已知二次函数的图象经过A (0,3),B (2,3),C (-1,0)三点. (1)求此二次函数的解析式; (2)求此二次函数图象的顶点坐标;(3)若P (n ,y 1),Q (4,y 2)是该二次函数图象上的两点,且12y y <,则实数n 的取值范围是_________________.18. 已知二次函数图象的顶点坐标为(3,-2),且与y 轴交于点(0,25).(1)求函数的解析式,并画出它的图象; (2)当y ≤6时,求自变量x 的取值范围.19. 如图,二次函数2(2)y x m =-+的图象与y 轴交于点C ,点B 与点C 关于该二次函数图象的对称轴对称.已知一次函数y kx b =+的图象经过该二次函数图象上的点A (1,0)及点B .(1)求二次函数与一次函数的解析式;(2)根据图象,写出满足2kx b x m+-+(2)≥的x的取值范围.20.学校计划用地面砖铺设教学楼前矩形广场的地面ABCD,已知矩形广场地面的长为100米,宽为80米.图案设计如图所示,广场的四角均为小正方形,阴影部分为四个矩形,且四个矩形的宽都与小正方形的边长相等.阴影部分铺绿色地面砖,其余部分铺白色地面砖.Array(1)要使铺白色地面砖的面积为5200形的边长应为多少米?(2)如果铺白色地面砖的费用为每平方米30平方米20费用最少?最少总费用是多少元?21.如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正上方2m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式2=-+.已知球网与O点的水平距离为9m,高度为2.43m,球场(6) 2.6y a x的边界距O点的水平距离为18m.(1)求y与x的关系式(不要求写出自变量x的取值范围);(2)球能否越过球网?球会不会出界?请说明理由.y22. 如图所示,一条小河的两岸1l ∥2l ,河两岸各有一座建筑物A 和B .为测量A ,B 间的距离,小明从点B 出发,在垂直河岸2l 的方向上选取一点C ,然后沿垂直于BC 的直线行进24米到达点D ,测得∠CDA =90°.取CD 的中点E ,测得∠BEC =56°,∠AED =67°,求A ,B 间的距离. (参考数据:sin56°≈45,tan56°≈32,sin67°≈1415,tan67°≈73,226=676,227=729)67°56°l 2l 1AF DECB23.如图,自来水厂A和村庄B在小河l的两侧,现要在A,B间铺设一条输水管道,为了搞好工程预算,需测算出A,B间的距离.一小船在点P处测得A在正北方向,B位于南偏东24.5°的方向,前行1200m,到达点Q处,测得A位于北偏西49°的方向,B位于南偏西41°的方向.(1)线段BQ与PQ是否相等?请说明理由.(2)求A,B间的距离.(参考数据cos41°≈0.75)东l【参考答案】1.D2.A3.C4.B5.C6.C7.B8.B 9.C10.2或1211.4,012.25;5-,5- 13.3x =- 14.二,1a <- 15.12m x x n <<< 16.①②③⑤17.(1)223y x x =-++;(2)(1,4);(3)24n n <->或.18.(1)21(3)22y x =--,图象略;(2)17x -≤≤. 19.(1)()221y x =--,1y x =-;(2)14x ≤≤. 20.(1)小正方形的边长应为10米或35米;(2)当广场四角小正方形的边长为22.5米时,总费用最少, 最少总费用是199 500元. 21.(1)()216 2.660y x =--+; (2)球能越过球网,球会出界,理由略. 22.A ,B 间的距离为26米.23.(1)相等,理由略;(2)A ,B 间的距离为2000 m .。
最值问题应用题的解法
有关应用题中最值问题,在实际条件的约束下,不能仅靠使用重要不等式求出最值,需要借助比较法,把问题转化为与端点值的大小关系问题。
例1 某种印刷品,单面印刷,其版面(如图中阴影部分)排成矩形,版面面积为A ,它的左右两边都要留宽为a 的空白,上下两边都要留有宽为b 的空白,且印刷品左右长度不超过定值l 。
问:如何选择尺寸(纸张也是矩形),才能使印刷品所用纸张面积最小?从而使印刷的总用纸量最小。
图1
解:设版面左、右长为x ,上、下宽为y
则有A xy =(x>0,y>0)
设每张印刷品所用纸张面积为S 则S x a y b A ab bx a A x
x l a =++=+++⋅<≤-()()()()2242202() (1)当2a aA b
l +≤时, 224bx a A x
abA +⋅≥, 当且仅当22bx a A x =⋅时取“=”号,解得x aA b y bA a
==, 即此时左右长为2a aA b +,上下宽为2b bA a
+ (2)当2a aA b
l +>时
因为02<≤-<x l a aA b
所以()l a x --≥20 且bx l a b aA b aA b
aA ⋅-<⋅⋅=()2 所以[()]()b l a A l a bx aA x
-+--+222 =--⋅---≤[()]()()l a x b l a x aA l a x
2220 当x l a =-2时取等号,即选择左、右尺寸为l ,上、下尺寸为22b A l a +
-用纸量最小。
综上所述,当2a aA b l +≤时,选择左右尺寸为2a aA b +时,上、下尺寸为2b+bA a ; 当2a aA b l +>时,选择左、右尺寸为l ,上、下尺寸为22b A l a
+-所用纸量最小。
例2 一船由甲地逆水匀速行驶至乙地,甲、乙两地相距s (千米),水速为常量p (千米/时),船在静水中的最大速度为q (千米/时)(q>p )。
已知船每小时燃料费用(以元为单位)与船在静水中速度v (千米/时)的平方成正比,比例系数为k 。
(I )把全程燃料费用y (元)表示为静水中速度v (千米/时)的函数,并指出这个函数的定义域;
(II )为了使全程燃料费用最小,船的实际前进速度应为多少?
解:(I )依题意知船由甲地匀速行驶至乙地所用的时间为s v p
-,全程燃料费用为:y kv s v p
=⋅-2,故所求函数及其定义域为: y kv s v p ks v v p v p q =⋅-=⋅-∈2
2
,,(] (II )由题意知k 、s 、v 、p 、q 均为正数,且v>p ,故有
y ks v p p v p
p ks p p ksp
=-+-+≥+=[()]()2
2224 当且仅当v p p v p
-=-2
,即v p =2时上式取等号 若2p q ≤,则当v p =2时,全程燃料费用y 最小。
若2p>q ,当v p q ∈(],时,有
ks v v p ks q q p ks q v pq pv qv v p q p ⋅--⋅-=⋅-+---22
()()()()
因p v q p v p q p q v <≤<->->-≥2000,故,,
又pq pv qv pv pv qv p q v +-≥+-=->()20 所以ks v v p ks q q p
⋅-≥⋅-22
当且仅当v=q 时等号成立,即当v=q 时,全程燃料费用最小。
综上知,为使全程燃料费用最小,当2p q ≤时,船的实际前进速度为p ;当2p>q 时,船的实际前进速度应为q p -。
例3 甲、乙两地相距s 千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c 千米/时。
已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度v (千米/时)的平方成正比,比例系数为b ;固定部分为a 元。
(I )把全程运输成本y (元)表示为速度v (千米/时)的函数,并指出这个函数的定义域;
(II )为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?
解:(I )依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为s v
,全程运输成本为 y a s v bv s v s a v
bv =⋅+⋅=+2() 故所求函数及其定义域为:
y s a v
bv v v =⋅+∈()(],,0 (II )依题意知s ,a ,b ,v 都为正数,故有s a v
bv s ab ()+≥2 当且仅当a v bv v a b
==,即时上式中等号成立 若a b c v a b
≤=,则当时上式中等号成立 若a b
c v c >∈,当,(]0时,有 s a v bv s a c
bc ()()+-+ =-+-=--s a v a c bv bc s vc
c v a bcv [()()]()() 因为c v a bc -≥>02,且,故有a bcv a bc -≥->20 所以s a v bv s a c
bc (
)()+≥+,且仅当v=c 时等号成立。
也即当v=c 时,全程运输成本y 最小。
综上知,为使全程运输成本y 最小,当
ab b c ≤时行驶速度应为v ab b =;当ab b
c >时行驶速度应为v=c 。