《新教材高中數(shù)學(xué) 4.2.2最大值、最小值問(wèn)題第2課時(shí)練習(xí) 北師大版選修11》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新教材高中數(shù)學(xué) 4.2.2最大值、最小值問(wèn)題第2課時(shí)練習(xí) 北師大版選修11(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新教材)北師大版精品數(shù)學(xué)資料【成才之路】高中數(shù)學(xué) 4.2.2最大值、最小值問(wèn)題第2課時(shí)練習(xí) 北師大版選修1-1一、選擇題1將數(shù)8拆分為兩個(gè)非負(fù)數(shù)之和,使其立方之和為最小,則分法為()A2和6B4和4C3和5D以上都不對(duì)答案B解析設(shè)一個(gè)數(shù)為x,則另一個(gè)數(shù)為8x,則yx3(8x)3,0x8,y3x23(8x)2,令y0,即3x23(8x)20,解得x4.當(dāng)0x<4時(shí),y<0,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)4<x8時(shí),y>0,函數(shù)單調(diào)遞增,所以x4時(shí),y最小2要制做一個(gè)圓錐形的漏斗,其母線長(zhǎng)為20cm,要使其體積最大,則高為()A.cmBcmC.cmDcm答案D解析設(shè)圓錐的高為x,則底面
2、半徑為,其體積為Vx(400x2)(0x20),V(4003x2),令V0,解得x.當(dāng)0x時(shí),V0;當(dāng)x20時(shí),V0,所以當(dāng)x時(shí),V取最大值3福建煉油廠某分廠將原油精煉為汽油,需對(duì)原油進(jìn)行冷卻和加熱,如果第x小時(shí)時(shí),原油溫度(單位:)為f(x)x3x28(0x5),那么,原油溫度的瞬時(shí)變化率的最小值是()A8BC1D8答案C解析瞬時(shí)變化率即為f (x)x22x為二次函數(shù),且f (x)(x1)21,又x0,5,故x1時(shí),f (x)min1.4用總長(zhǎng)為6m的鋼條制作一個(gè)長(zhǎng)方體容器的框架,如果所制作容器的底面的相鄰兩邊長(zhǎng)之比為34,那么容器容積最大時(shí),高為()A0.5mB1mC0.8mD1.5m答案
3、A解析設(shè)容器底面相鄰兩邊長(zhǎng)分別為3xm、4xm,則高為(m),容積V3x·4x·18x284x3,V36x252x2,由V0得x或x0(舍去)x時(shí),V>0,x時(shí),V<0,所以在x處,V有最大值,此時(shí)高為0.5m.5內(nèi)接于半徑為R的球且體積最大的圓錐的高為()ARB2R CRDR答案C解析設(shè)圓錐高為h,底面半徑為r,則R2(hR)2r2,r22Rhh2,Vr2hh(2Rhh2)Rh2h3,VRhh2.令V0得hR.當(dāng)0<h<R時(shí),V>0;當(dāng)<h<2R時(shí),V<0.因此當(dāng)hR時(shí),圓錐體積最大故應(yīng)選C.6設(shè)圓柱的體積為V,那么其表面積
4、最小時(shí),底面半徑為()A. B.C. D.答案D解析設(shè)底面圓半徑為r,高為h,則Vr2h,h.S表2S底S側(cè)2r22r·h2r22r·2r2.S表4r,令S表0得,r,又當(dāng)x(0,)時(shí),S表<0;當(dāng)x(,V)時(shí),S表>0,當(dāng)r時(shí),表面積最小二、填空題7做一個(gè)無(wú)蓋的圓柱形水桶,若要使其體積是27,且用料最小,則圓柱的底面半徑為_(kāi)答案3解析設(shè)圓柱的底面半徑為R,母線長(zhǎng)為L(zhǎng),則VR2L27,L,要使用料最省,只需使圓柱形表面積最小,S表R22RLR22,S(R)2R,令S0得R3,當(dāng)R3時(shí),S表最小8一艘輪船在航行中的燃料費(fèi)和它的速度的立方成正比,已知在速度為10km
5、/h時(shí)燃料費(fèi)是每小時(shí)6元 ,而其他與速度無(wú)關(guān)的費(fèi)用是每小時(shí)96元,則此輪船的速度為_(kāi)km/h航行時(shí),能使行駛每公里的費(fèi)用總和最小答案20解析設(shè)船速為每小時(shí)x(x0)千米,燃料費(fèi)為Q元,則Qkx3,由已知得:6k·103,k,即Qx3.記行駛每千米的費(fèi)用總和為y元,則y(x396)·x2yx,令y0,即x0,解之得:x20.這就是說(shuō),該函數(shù)在定義域(0,)內(nèi)有唯一的極值點(diǎn),該極值必有所求的最小值,即當(dāng)船速為每小時(shí)20公里時(shí),航行每公里的總費(fèi)用最小,最小值為7.2元三、解答題9用邊長(zhǎng)為120cm的正方形鐵皮做一個(gè)無(wú)蓋水箱,先在四角分別截去一個(gè)小正方形,然后把四邊翻轉(zhuǎn)90
6、6;角,再焊接成水箱問(wèn):水箱底邊的長(zhǎng)取多少時(shí),水箱容積最大?最大容積是多少?答案水箱底邊長(zhǎng)取80cm時(shí),容積最大,最大容積為128 000cm3解析設(shè)水箱底邊長(zhǎng)為xcm,則水箱高為h60(cm)水箱容積VV(x)60x2(0<x<120)(cm3)V(x)120xx2.令V(x)0得,x0(舍)或x80.當(dāng)x在(0,120)內(nèi)變化時(shí),導(dǎo)數(shù)V(x)的正負(fù)如下表:x(0,80)80(80,120)V(x)0因此在x80處,函數(shù)V(x)取得極大值,并且這個(gè)極大值就是函數(shù)V(x)的最大值將x80代入V(x),得最大容積V802×60128 000(cm3)答:水箱底邊長(zhǎng)取80cm
7、時(shí),容積最大,最大容積為128 000cm3.10(2014·福州市八縣聯(lián)考)永泰某景區(qū)為提高經(jīng)濟(jì)效益,現(xiàn)對(duì)某一景點(diǎn)進(jìn)行改造升級(jí),從而擴(kuò)大內(nèi)需,提高旅游增加值,經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查,旅游增加值y萬(wàn)元與投入x(x10)萬(wàn)元之間滿足:yf(x)ax2xbln,a,b為常數(shù)當(dāng)x10萬(wàn)元時(shí),y19.2萬(wàn)元;當(dāng)x30萬(wàn)元時(shí),y50.5萬(wàn)元(參考數(shù)據(jù):ln20.7,ln31.1,ln51.6)(1)求f(x)的解析式;(2)求該景點(diǎn)改造升級(jí)后旅游利潤(rùn)T(x)的最大值(利潤(rùn)旅游增加值投入)答案(1)f(x)xln(x10)(2)24.4萬(wàn)元解析(1)由條件可得解得a,b1,則f(x)xln(x10)(2)
8、T(x)f(x)xxln(x10),則T(x),令T(x)0,則x1(舍)或x50,當(dāng)x(10,50)時(shí),T(x)>0,因此T(x)在(10,50)上是增函數(shù);當(dāng)x(50,)時(shí),T(x)<0,因此T(x)在(50,)上是減函數(shù),當(dāng)x50時(shí),T(x)取最大值T(50)×50ln24.4(萬(wàn)元)即該景點(diǎn)改造升級(jí)后旅游利潤(rùn)T(x)的最大值為24.4萬(wàn)元.一、選擇題1以長(zhǎng)為10的線段AB為直徑畫(huà)半圓,則它的內(nèi)接矩形面積的最大值為()A10B15C25D50答案C解析如圖,設(shè)NOB,則矩形面積S5sin·2·5cos50sin·cos25sin2,故S
9、max25.2若一球的半徑為r,作內(nèi)接于球的圓柱,則圓柱側(cè)面積的最大值為()A2r2Br2C4r2Dr2答案A解析設(shè)內(nèi)接圓柱的底面半徑為r1,高為t,則S2r1t2r124r1.S4.令(r2rr)0得r1r.此時(shí)S4·r·4·r·r2r2.3某公司生產(chǎn)一種產(chǎn)品,固定成本為20 000元,每生產(chǎn)一單位的產(chǎn)品,成本增加100元,若總收入R與年產(chǎn)量x(0x390)的關(guān)系是R(x)400x,0x390,則當(dāng)總利潤(rùn)最大時(shí),每年生產(chǎn)的產(chǎn)品單位數(shù)是()A150B200C250D300答案D解析由題意可得總利潤(rùn)P(x)300x20 000,0x390.由P(x)0,得
10、x300.當(dāng)0x300時(shí),P(x)>0;當(dāng)300<x390時(shí),P(x)<0,所以當(dāng)x300時(shí),P(x)最大,故選D.二、填空題4用長(zhǎng)為18m的鋼條圍成一個(gè)長(zhǎng)方體形狀的框架,要求長(zhǎng)方體的長(zhǎng)與寬之比為21,該長(zhǎng)方體的最大體積是_答案3m3解析設(shè)長(zhǎng)方體的寬為x,則長(zhǎng)為2x,高為3x(0<x<),故體積為V2x26x39x2,V18x218x,令V0得,x0或1,0<x<2,x1.該長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高各為2m、1m、1.5m時(shí),體積最大,最大體積Vmax3m3.5某廠生產(chǎn)某種產(chǎn)品x件的總成本:C(x)1 200x3,又產(chǎn)品單價(jià)的平方與產(chǎn)品件數(shù)x成反比,生產(chǎn)10
11、0件這樣的產(chǎn)品的單價(jià)為50元,總利潤(rùn)最大時(shí),產(chǎn)量應(yīng)定為_(kāi)件答案25解析設(shè)產(chǎn)品單價(jià)為a元,又產(chǎn)品單價(jià)的平方與產(chǎn)品件數(shù)x成反比,即a2xk,由題知a.總利潤(rùn)y500x31200(x>0),yx2,由y0,得x25,x(0,25)時(shí),y>0,x(25,)時(shí),y<0,所以x25時(shí),y取最大值6.如圖所示,一窗戶的上部是半圓,下部是矩形,如果窗戶面積一定,窗戶周長(zhǎng)最小時(shí),x與h的比為_(kāi)答案11解析設(shè)窗戶面積為S,周長(zhǎng)為L(zhǎng),則Sx22hx,hx,窗戶周長(zhǎng)Lx2x2hx2x,L2.由L0,得x,x時(shí),L<0,x時(shí),L>0,當(dāng)x時(shí),L取最小值,此時(shí)1.三、解答題7(2014
12、83;三峽名校聯(lián)盟聯(lián)考)時(shí)下,網(wǎng)校教學(xué)越來(lái)越受到廣大學(xué)生的喜愛(ài),它已經(jīng)成為學(xué)生們課外學(xué)習(xí)的一種趨勢(shì),假設(shè)某網(wǎng)校的套題每日的銷售量y(單位:千套)與銷售價(jià)格x(單位:元/套)滿足的關(guān)系式y(tǒng)4(x6)2,其中2<x<6,m為常數(shù)已知銷售價(jià)格為4元/套時(shí),每日可售出套題21千套(1)求m的值;(2)假設(shè)網(wǎng)校的員工工資、辦公等所有開(kāi)銷折合為每套題2元(只考慮銷售出的套數(shù)),試確定銷售價(jià)格x的值,使網(wǎng)校每日銷售套題所獲得的利潤(rùn)最大(保留1位小數(shù))答案(1)10(2)3.3元/套解析(1)因?yàn)閤4時(shí),y21,代入關(guān)系式y(tǒng)4(x6)2,得1621,解得m10.(2)由(1)可知,套題每日的銷售量
13、y4(x6)2,所以每日銷售套題所獲得的利潤(rùn)f(x)(x2)4(x6)2104(x6)2(x2)4x356x2240x278(2<x<6),從而f (x)12x2112x2404(3x10)(x6)(2<x<6)令f (x)0,得x,且在(0,)上,f (x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增;在(,6)上,f (x)<0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,所以x是函數(shù)f(x)在(2,6)內(nèi)的極大值點(diǎn),也是最大值點(diǎn),所以當(dāng)x3.3時(shí),函數(shù)f(x)取得最大值故當(dāng)銷售價(jià)格為3.3元/套時(shí),網(wǎng)校每日銷售套題所獲得的利潤(rùn)最大8有甲、乙兩個(gè)工廠,甲廠位于一直線河岸的岸邊A處,乙廠與甲廠在
14、河的同側(cè),乙廠位于離河岸40 km的B處,乙廠到河岸的垂足D與A相距50 km,兩廠要在此岸邊合建一個(gè)供水站C,從供水站到甲廠和乙廠的水管費(fèi)用分別為每千米3a元和5a元,問(wèn)供水站C建在岸邊何處才能使水管費(fèi)用最???答案供水站建在A、D之間距甲廠20 km處,可使水管費(fèi)用最省解析如圖所示,依題意,點(diǎn)C在直線AD上,設(shè)C點(diǎn)距D點(diǎn)x km.因?yàn)锽D40,AD50,所以AC50x.所以BC.又設(shè)總的水管費(fèi)用為y元,則y3a(50x)5a(0<x<50)所以y3a .令y0,解得x130,x230(舍去)當(dāng)x<30時(shí),y<0;當(dāng)x>30時(shí),y>0.所以當(dāng)x30時(shí),取得最小值,此時(shí)AC50x20(km),即供水站建在A、D之間距甲廠20 km處,可使水管費(fèi)用最省