题目内容
某建筑公司用8000万元购得一块空地,计划在该地块上建造一栋至少12层、每层4000平方米的楼房.经初步估计得知,如果将楼房建为x(x≥12)层,则每平方米的平均建筑费用为Q(x)=3000+50x(单位:元).为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层?每平方米的平均综合费最小值是多少?(注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=
| 购地总费用 | 建筑总面积 |
分析:【方法一】:设楼房每平方米的平均综合费为f(x)元,则平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,由平均建筑费用Q(x)=3000+50x,平均购地费用=
=
;代入即得f(x),(其中x≥12,x∈N); 因为f(x)=50x+
+3000,可以应用基本不等式法,即a+b≥2
(a>0,b>0)求得f(x)的最小值及对应的x的值;
【方法二】:同方法一可得因为f(x)=50x+
+3000,用求导法,对f(x)求导,令f′(x)=0,从而得x及f(x)的最小值.
| 购地总费用 |
| 建筑总面积 |
| 8000×104 |
| 4000x |
| 20000 |
| x |
| ab |
【方法二】:同方法一可得因为f(x)=50x+
| 20000 |
| x |
解答:解:设楼房每平方米的平均综合费为f(x)元,依题意得f(x)=Q(x)+
=50x+
+3000(x≥12,x∈N)
【方法一】因为f(x)=50x+
+3000≥2
+3000=5000;
当且仅当50x=
即x=20上式取”=”;
因此,当x=20时,f(x)取得最小值5000(元).
所以,为了使楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为20层,每平方米的平均综合费最小值为5000元
【方法二】因为f(x)=50x+
+3000,f′(x)=50-
;
令f′(x)=0(其中x>0),得x=20;当0<x<20时,f′(x)<0,f(x)是减函数;当x>20时,f′(x)>0,f(x)是增函数;所以,当且仅当x=20时,f(x)有最小值,为f(20)=5000;即为了使楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为20层,每平方米的平均综合费最小值为5000元.
| 8000×10000 |
| 4000x |
| 20000 |
| x |
【方法一】因为f(x)=50x+
| 20000 |
| x |
50x•
|
当且仅当50x=
| 20000 |
| x |
因此,当x=20时,f(x)取得最小值5000(元).
所以,为了使楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为20层,每平方米的平均综合费最小值为5000元
【方法二】因为f(x)=50x+
| 20000 |
| x |
| 20000 |
| x2 |
令f′(x)=0(其中x>0),得x=20;当0<x<20时,f′(x)<0,f(x)是减函数;当x>20时,f′(x)>0,f(x)是增函数;所以,当且仅当x=20时,f(x)有最小值,为f(20)=5000;即为了使楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为20层,每平方米的平均综合费最小值为5000元.
点评:本题考查了求函数最值模型的应用,求函数最值时,有两种基本方法:(1)基本不等式法,(2)求导法.
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