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2020人教版高二数学下学期重点练专题06 生活中的优化问题举例

 

1.某工厂需要建一个面积为平方米的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,其他三边需要砌新的墙壁,当砌新墙所用材料最省时,堆料场的长和宽分别为(   )

A. ,     B. ,    C. ,  D. , 

【答案】A

【解析】设宽为,长为,则,
用料为 (当且仅当时取等号),
所以.长为.

2.用边长为的正方形铁皮做一个无盖水箱,先在四角分别截去一个小正方形,然后把四边翻转,再焊接成水箱,则水箱最大容积为(   )

A.    B.     C.     D. 

【答案】B

【解析】设水箱底边长为,则水箱高.水箱容积

,得 (舍去)或.可判断得, 取最大值为

3.方底无盖水箱的容积为256,则最省材料时,它的高为(   )

A.4 B.6 C.4.5 D.8

【答案】A

【解析】设底面边长为x,高h

所以所以表面积

所以.解得所以.

4.若一球的半径为,则内接于球的圆柱的侧面积最大为(   )

A.    B.    C.     D. 

【答案】A

【解析】如图,设内接圆柱的底面半径为,母线长为,则,

∴ .

,

,∴当,即,最大,且最大值为.

 

5.中国古代名词“刍童”原来是草堆的意思,关于“刍童”体积计算的描述,《九章算术》注曰:“倍上袤,下袤从之,亦倍下袤,上袤从之。各以其广乘之,并,以高乘之,六而一。”其计算方法是:将上底面的长乘二,与下底面的长相加,再与上底面的宽相乘;将下底面的长乘二,与上底面的长相加,再与下底面的宽相乘;把这两个数值相加,与高相乘,再取其六分之一.已知一个“刍童”的下底面是周长为18的矩形,上底面矩形的长为3,宽为2“刍童”的高为3,则该“刍童”的体积的最大值为(   )

A.     B.     C.     D.

【答案】B

【解析】设下底面的长为,则下底面的宽为.由题可知上底面矩形的长为3,宽为2,“刍童”的高为3,

所以其体积,故当时,体积取得最大值,最大值为故选B。

6.已知轮船甲位于轮船乙的正东方向且距轮船乙75海里处,以每小时12海里的速度向西行驶,而轮船乙则以每小时6海里的速度向北行驶.如果两船同时起航,那么经过     小时两船相距最近. 

【答案】5

【解析】设经过x小时两船相距y海里,y2=36x2+(75-12x)2,(y2)'=72x-24(75-12x)=0,解得x=5.易知当x=5,y2取得最小值.

7.一个帐篷,它下部的形状是高为的正六棱柱,上部的形状是侧棱长为的正六棱锥(如图所示).当帐篷的顶点到底面中心的距离为__________m时,帐篷的体积最大.

 

【答案】2

【解析】,底面正六边形的面积为,帐篷的体积为. 则由题设可得正六棱锥底面边长为,

于是底面正六边形的面积为

帐篷的体积为

,解得 (不合题意,舍去).

, ;当, .所以当, 最大.

8.某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为,其中为销售量(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__________万元.

【答案】45.6

【解析】依题意,可设甲销售 ()辆,则乙销售()辆,
∴总利润.根据二次函数图象和,可知当,获得最大利润万元.

9.某厂生产件产品的总成本为万元,产品单价为万元,且满足,则当__________时,总利润最高.

【答案】25

【解析】设总利润为万元,则由题意得.由,得.令,得;令,得,得在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以当,总利润最高.

10.某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两桥墩相距m,余下工程只需建两端桥墩之间的桥面和桥墩.经测算,一个桥墩的工程费用为256万元;距离为x米的相邻两桥墩之间的桥面工程费用为万元.假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素,记余下工程的费用为y万元.

(1)试写出y关于x的函数关系式;

(2)米时,需新建多少个桥墩才能使y最小?

【解析】(1)设新建个桥墩,则,.

(2)(1),知.

,,解得.

,区间为减函数;

,在区间为增函数.

取得极小值,也是最小值,此时.

需新建9个桥墩才能使y最小.

 


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