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新课程改革特别注重数学的应用性。函数是刻画现实生活中变量之间关系的有效数学模型。在今天这样一个以市场经济为主体的现实生活中,人们在生产经营中都追求利润最大化。现就中考中最大利润问题举例如下,以供大家参考。
一、一次函数型
例1:某石化乙烯厂一车间生产甲、乙两种塑料的相关信息如下:
■
请你解答下列问题:
(1)设该车间每月生产甲、乙两种塑料各x吨,利润分别为y1元和y2元,分别求y1和y2与x的函数关系式;
(2)已知该车间每月生产甲、乙两种塑料均不超过400吨,若某月要生产甲、乙两种塑料共700吨,求该月生产甲、乙两种塑料各多少吨,获得的利润最大?最大利润是多少?
解:(1)y1=(2100-800-200)x=1100x,
y2=(2400-1100-100)x-20000=1200x-20000。
(2)设该车间每月生产甲塑料x吨,则生产乙塑料(700-x)吨,利润为w元,则w=1100x+1200(700-x)-20000=-110x +820000。因为x≤400且700-x≤400,所以300≤x≤400。又因为k=-110<0,w随x的增大而减小,所以当x=300时,利润最大,最大利润是787000元。
例2:某工程机械厂根据市场需要,计划生产A、B两种型号的大型挖掘机100台,该厂所筹生产资金不少于22400万元,但不超过22500万元,所筹资金全部用于生产这两种型号的挖掘机,所生产的两型挖掘机可全部售出,此两型挖掘机的生产成本和售价如下表。
■
(1)该厂对两型挖掘机有哪些生产方案;
(2)该厂如何生产能获得最大利润?
(3)根据市场调查研究,每台B型挖掘机的售价不会改变,每台A型挖掘机的售价将会提高m万元(m>0),该厂如何生产能获得最大利润?
解:设生产A型挖掘机x台,则B型挖掘机(100-x)台,22400≤200x+240(100-x)≤22500, 解得37.5≤x≤40。因为x只能取正整数,所以x可取38、39、40。即该厂可有三种生产方案:⑴A型38台,B型62台;⑵A型39台,B型61台;⑶A型40台,B型60台。
(2)设所获得利润为w万元,则w=50x+60(100-x)=-10x+6000。因为k=-10<0,所以按方案一生产利润最大,即当x=38时,w最大为5620元。
(3)当B型挖掘机的售价不改变,每台A型挖掘机的售价提高m万元时,利润w=(50+m)x+60(100-x)=(m-10)x+6000。当0<x<10时,x=38时,利润最大,即A型38台,B型62台;当m=10时,m-10=0,三种生产方案获利相等;当m>10时,x=40时,利润最大,即A型40台,B型60台。
评注:此类问题的解题思路是:根据题意建立利润的一次函数,确定自变量的取值范围,在自变量的取值范围内,根据k值的正负,利用一次函数的增减性,求出最大利润。
二、二次函数型
(一)在顶点处取最值的问题
例3:某商场购进一种单价为40元的篮球,如果以单价50元出售,那么每月可售出500个。根据销售经验,售价每提高1元,销售量相应减少10个。
(1)假设销售单价提高x元,那么销售每个篮球所获得的利润是 元,这种篮球每月的销售量是 个(用x的代数式表示);
(2)8000元是否为每月销售这种篮球的最大利润?如果是,请说明理由;如果不是,请求出最大利润,此时篮球的售价应为多少元?
解:(1)根据题意,利润=售价—进价,所以销售每个篮球所获得的利润是(50+x)-40=(10+x)元,这种篮球每月的销售量是(500-10x)个。
(2)设月销售利润为y元,由题意得y=(10+x)(500-10x),整理得y=-10(x-20)2+9000。易知当x=20,售价为70元时,y有最大值9000。因此,8000元不是最大利润,最大利润是9000元,此时篮球的售价是70元。
(二)有限制条件的最值问题
例4:某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,物价部门规定售价不得高于55元,市场调查发现,若以每箱50元的价格销售,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱。
(1)求平均每天销售量y(箱)与售价x(元/箱)之间的函数关系式。
(2)求该批发商平均每天的销售利润 w(元)与售价 x(元/箱)之间函数关系式。
(3)当每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?
解:(1)y=90-3(x-50),化简得y=-3x+240;
(2)w=(x-40)(-3x+240)=-3x2+360x-9600;
(3)w=-3x2+360x-9600,∵a<0,∴抛物线开口向下,当x=-■=60时,w有最大值。又因为x<60,w随x的增大而增大,所以,当x=55时,w的最大值为1125元。∴当每箱苹果的销售价为55元,可以获得最大利润,最大利润是1125元。
例5:如图,有长为30m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),围成中间隔有一道篱笆(平行于AB)的矩形花圃.设花圃的一边AB为x m,面积为y m2。
■
(1)求y与x的函数关系式;
(2)如果要围成面积为63m2的花圃,AB的长是多少?
(3)能围成比63m2更大的花圃吗?如果能,请求出最大面积;如果不能,请说明理由。
解:(1)y=x(30-3x),即y=-3x2+30x;
(2)当y=63时,有-3x2+30x=63,解此方程得x1=7,x2=3。当x=7时,30-3x=9<10,符合题意;当x=3时,30-3x=21>10(不符合题意舍去),所以当AB的长为7m时,花圃的面积为63平方米。
(3)∵y=-3x2+30x=-3(x-5)2+75,由题意得0<30-3x≤10,解得■≤x<10。又当x>5时,y随x的增大而减小,所以,当x=■m时面积最大,最大面积为66■m2。
评注:利用二次函数的顶点坐标求最大值是大家熟悉的最值问题,当顶点处的最大值不存在的时候,就要注意在自变量的取值范围内,利用对称轴左右两侧函数的增减性来确定最大值。
以上几例选自近年的中考试题,掌握这类问题的解决思路和方法,能让学生感受到数学知识的应用价值,培养学生应用知识解决问题的能力。
(责编 张晶晶)
一、一次函数型
例1:某石化乙烯厂一车间生产甲、乙两种塑料的相关信息如下:
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请你解答下列问题:
(1)设该车间每月生产甲、乙两种塑料各x吨,利润分别为y1元和y2元,分别求y1和y2与x的函数关系式;
(2)已知该车间每月生产甲、乙两种塑料均不超过400吨,若某月要生产甲、乙两种塑料共700吨,求该月生产甲、乙两种塑料各多少吨,获得的利润最大?最大利润是多少?
解:(1)y1=(2100-800-200)x=1100x,
y2=(2400-1100-100)x-20000=1200x-20000。
(2)设该车间每月生产甲塑料x吨,则生产乙塑料(700-x)吨,利润为w元,则w=1100x+1200(700-x)-20000=-110x +820000。因为x≤400且700-x≤400,所以300≤x≤400。又因为k=-110<0,w随x的增大而减小,所以当x=300时,利润最大,最大利润是787000元。
例2:某工程机械厂根据市场需要,计划生产A、B两种型号的大型挖掘机100台,该厂所筹生产资金不少于22400万元,但不超过22500万元,所筹资金全部用于生产这两种型号的挖掘机,所生产的两型挖掘机可全部售出,此两型挖掘机的生产成本和售价如下表。
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(1)该厂对两型挖掘机有哪些生产方案;
(2)该厂如何生产能获得最大利润?
(3)根据市场调查研究,每台B型挖掘机的售价不会改变,每台A型挖掘机的售价将会提高m万元(m>0),该厂如何生产能获得最大利润?
解:设生产A型挖掘机x台,则B型挖掘机(100-x)台,22400≤200x+240(100-x)≤22500, 解得37.5≤x≤40。因为x只能取正整数,所以x可取38、39、40。即该厂可有三种生产方案:⑴A型38台,B型62台;⑵A型39台,B型61台;⑶A型40台,B型60台。
(2)设所获得利润为w万元,则w=50x+60(100-x)=-10x+6000。因为k=-10<0,所以按方案一生产利润最大,即当x=38时,w最大为5620元。
(3)当B型挖掘机的售价不改变,每台A型挖掘机的售价提高m万元时,利润w=(50+m)x+60(100-x)=(m-10)x+6000。当0<x<10时,x=38时,利润最大,即A型38台,B型62台;当m=10时,m-10=0,三种生产方案获利相等;当m>10时,x=40时,利润最大,即A型40台,B型60台。
评注:此类问题的解题思路是:根据题意建立利润的一次函数,确定自变量的取值范围,在自变量的取值范围内,根据k值的正负,利用一次函数的增减性,求出最大利润。
二、二次函数型
(一)在顶点处取最值的问题
例3:某商场购进一种单价为40元的篮球,如果以单价50元出售,那么每月可售出500个。根据销售经验,售价每提高1元,销售量相应减少10个。
(1)假设销售单价提高x元,那么销售每个篮球所获得的利润是 元,这种篮球每月的销售量是 个(用x的代数式表示);
(2)8000元是否为每月销售这种篮球的最大利润?如果是,请说明理由;如果不是,请求出最大利润,此时篮球的售价应为多少元?
解:(1)根据题意,利润=售价—进价,所以销售每个篮球所获得的利润是(50+x)-40=(10+x)元,这种篮球每月的销售量是(500-10x)个。
(2)设月销售利润为y元,由题意得y=(10+x)(500-10x),整理得y=-10(x-20)2+9000。易知当x=20,售价为70元时,y有最大值9000。因此,8000元不是最大利润,最大利润是9000元,此时篮球的售价是70元。
(二)有限制条件的最值问题
例4:某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,物价部门规定售价不得高于55元,市场调查发现,若以每箱50元的价格销售,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱。
(1)求平均每天销售量y(箱)与售价x(元/箱)之间的函数关系式。
(2)求该批发商平均每天的销售利润 w(元)与售价 x(元/箱)之间函数关系式。
(3)当每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?
解:(1)y=90-3(x-50),化简得y=-3x+240;
(2)w=(x-40)(-3x+240)=-3x2+360x-9600;
(3)w=-3x2+360x-9600,∵a<0,∴抛物线开口向下,当x=-■=60时,w有最大值。又因为x<60,w随x的增大而增大,所以,当x=55时,w的最大值为1125元。∴当每箱苹果的销售价为55元,可以获得最大利润,最大利润是1125元。
例5:如图,有长为30m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),围成中间隔有一道篱笆(平行于AB)的矩形花圃.设花圃的一边AB为x m,面积为y m2。
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(1)求y与x的函数关系式;
(2)如果要围成面积为63m2的花圃,AB的长是多少?
(3)能围成比63m2更大的花圃吗?如果能,请求出最大面积;如果不能,请说明理由。
解:(1)y=x(30-3x),即y=-3x2+30x;
(2)当y=63时,有-3x2+30x=63,解此方程得x1=7,x2=3。当x=7时,30-3x=9<10,符合题意;当x=3时,30-3x=21>10(不符合题意舍去),所以当AB的长为7m时,花圃的面积为63平方米。
(3)∵y=-3x2+30x=-3(x-5)2+75,由题意得0<30-3x≤10,解得■≤x<10。又当x>5时,y随x的增大而减小,所以,当x=■m时面积最大,最大面积为66■m2。
评注:利用二次函数的顶点坐标求最大值是大家熟悉的最值问题,当顶点处的最大值不存在的时候,就要注意在自变量的取值范围内,利用对称轴左右两侧函数的增减性来确定最大值。
以上几例选自近年的中考试题,掌握这类问题的解决思路和方法,能让学生感受到数学知识的应用价值,培养学生应用知识解决问题的能力。
(责编 张晶晶)