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某工厂为某工地生产容器为32π(米3)的无盖圆柱形容器,容器的底面半径为r,而且制造底面的材料每平方米为30元,制造容器的材料每平方米为20元,设计时材料

题文

某工厂为某工地生产容器为32π(米3)的无盖圆柱形容器,容器的底面半径为r(米),而且制造底面的材料每平方米为30元,制造容器的材料每平方米为20元,设计时材料的厚度可忽略不计.
(1)制造容器的成本y(元)表示成r的函数;
(2)工地要求容器的底面半径r∈[2,3](米),问如何设计容器的尺寸,使其成本最低?,最低成本是多少?(精确到元) 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)容器壁的高为h米,容器的体积为V米3
由V=πr2h,得πr2h=32π.
∴h=32r2
∴y=30•πrr2+20•2πrh=30πr2+60πr=30π(r2+2r)(r>0)
(2)由y=30π(r2+2r)=30π(r2+1r+1r)≥30π•33r2•1r•1r=90π
当且仅当r2=1r.即r=1时,取等号.
由1∉[2,3];下面研究函数Q(x)=r2+2r在r∉[2,3]上的单调性.
设2≤r1<r2≤3,Q(r1)-Q(r2)=(r12+2r1)-(r22+2r2)=(r21-r22)+2(1r1-1r2)=(r1-r2)•r1+r2-2r1r2,
∵2≤r1<r2≤3,
∴(r1-r2)<0,r1+r2-2r1r2>0,
∴Q(r1)-Q(r2)<0,即Q(r)在[2,3]上为增函数.
当r=2时,y取得最小值150π≈465(元).
∴当r=2米,h=38米时,造价最低为465元.

解析

32

考点

据考高分专家说,试题“某工厂为某工地生产容器为32π(米3)的.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值

单调性的定义:

1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。

2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间 
 
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值 p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.Msonormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:"Times New Roman";}div.Section1 {page:Section1;}p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.Msonormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:"Times New Roman";}div.Section1 {page:Section1;}

判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法

(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
某工厂为某工地生产容器为32π(米3)的无盖圆柱形容器,容器的底面半径为r,而且制造底面的材料每平方米为30元,制造容器的材料每平方米为20元,设计时材料
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
某工厂为某工地生产容器为32π(米3)的无盖圆柱形容器,容器的底面半径为r,而且制造底面的材料每平方米为30元,制造容器的材料每平方米为20元,设计时材料
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。

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