题目内容
某学校拟建一座长60米,宽30米的长方形体育馆.按照建筑要求,每隔x米需打建一个桩位,每个桩位需花费4.5万元(桩位视为一点且打在长方形的边上),桩位之间的x米墙面需花(2+| 3x |
分析:由题意可得出需打的桩位个数,进而得到墙面所需费用和所需总费用的函数表达式,再利用导数研究它的极值,进而得出此函数的最大值即可.
解答:解:由题意可知,需打2(
+1)+2(
-1)=
个桩位.(3分)
墙面所需费用为:(2+
)x•
=180(2+
),(5分)
∴所需总费用y=
×
+180×(2+
)=180(
+
)+360(0<x<30)(9分)
令t=
+
,则t′=-
+
=
,
当0<x<3时,t′<0;当3<x<30时,t′>0.
∴当x=3时,t取极小值为t=
+
=
.
而在(0,30)内极值点唯一,所以tmin=
.
∴当x=3时,ymin=180×
+360=1170(万元),
即每隔3米打建一个桩位时,所需总费用最小为1170万元.(14分)
| 60 |
| x |
| 30 |
| x |
| 180 |
| x |
墙面所需费用为:(2+
| 3x |
| 180 |
| x |
| 3x |
∴所需总费用y=
| 180 |
| x |
| 9 |
| 2 |
| 3x |
| 9 |
| 2x |
| 3x |
令t=
| 9 |
| 2x |
| 3x |
| 9 |
| 2x2 |
| ||
2
|
| ||||||
| 2x2 |
当0<x<3时,t′<0;当3<x<30时,t′>0.
∴当x=3时,t取极小值为t=
| 9 |
| 2×3 |
| 3×3 |
| 9 |
| 2 |
而在(0,30)内极值点唯一,所以tmin=
| 9 |
| 2 |
∴当x=3时,ymin=180×
| 9 |
| 2 |
即每隔3米打建一个桩位时,所需总费用最小为1170万元.(14分)
点评:利用导数解决生活中的优化问题,关键是要建立恰当的数学模型,把问题中所涉及的几个变量转化为函数关系式,这需要通过分析、联想、抽象和转化完成.函数的最值要由极值和端点的函数值确定.当函数定义域是开区间且在区间上只有一个极值时,这个极值就是它的最值.
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