高考数学江苏专版三维二轮专题复习教学案专题六 应用题 Word版含答案Word文档格式.docx
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所以+=,
即=(-).
于是仓库的容积=柱+锥=·
+·
==(-),<<,
从而′=(-)=(-).
令′=,得=或=-(舍去).
当<<时,′>,是单调增函数;
当<<时,′<,是单调减函数.
故当=时,取得极大值,也是最大值.
因此,当=时,仓库的容积最大.
[方法归纳]
解函数应用题的四步骤
[变式训练]
.(·
苏锡常镇二模)某科研小组研究发现:
一棵水蜜桃树的产量(单位:
百千克)与肥料费用(单位:
百元)满足如下关系:
=-,且投入的肥料费用不超过百元.此外,还需要投入其他成本(如施肥的人工费等)百元.已知这种水蜜桃的市场售价为元千克(即百元百千克),且市场需求始终供不应求.记该棵水蜜桃树获得的利润为()(单位:
百元).
()求利润函数()的函数关系式,并写出定义域;
()当投入的肥料费用为多少时,该水蜜桃树获得的利润最大?
最大利润是多少?
解:
()()=--=--(≤≤).
()法一:
()=--=-≤-=.
当且仅当=(+)时,即=时取等号.
故()=.
答:
当投入的肥料费用为元时,种植水蜜桃树获得的最大利润是元.
法二:
′()=-,由′()=,得=.
故当∈()时,′()>
,()在()上单调递增;
当∈()时,′()<
,()在()上单调递减.
所以当=时,()取得极大值,也是最大值,
故()=()=.
当投入的肥料费用为元时,种植水蜜桃树获得的最大利润是元.
南通三模)如图,半圆是某爱国主义教育基地一景点的平面示意图,半径的长为百米.为了保护景点,基地管理部门从道路上选取一点,修建参观线路---,且,,均与半圆相切,四边形是等腰梯形.设=百米,记修建每百米参观线路的费用为()万元,经测算()=
()用表示线段的长;
()求修建该参观线路的最低费用.
设与半圆相切于点,则由四边形是等腰梯形知⊥,=,以所在直线为轴,所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
由题意得,点的坐标为,
设直线的方程为-=(<
),
即-+-=.
因为直线与半圆相切,
所以圆心到直线的距离为=,
解得=.
代入-=可得,点的坐标为.
所以==+,
即=+(<
<
).
设切圆于点,连结,
过点作⊥,垂足为.
因为=,∠=∠,∠=∠,
所以△≌△,所以==-.
由=+=+,
所以=+(<
的长为百米.
()设修建该参观线路的费用为万元.
①当<
≤时,==,
由′=<
,得在上单调递减.
所以当=时,取最小值为.
②当<
时,==+--,
所以′=-+=,
因为<
,所以+->
,
所以当∈时,′<
;
当∈()时,′>
所以在上单调递减;
在()上单调递增.
由①②知,取最小值为.
修建该参观线路的最低费用为万元.
基本不等式的实际应用
南京考前模拟)某企业准备投入适当的广告费对产品进行促销,在一年内预计销售(万件)与广告费(万元)之间的函数关系为=(≥).已知生产此产品的年固定投入为万元,每生产万件此产品仍需再投入万元,且能全部销售完.若每件销售价定为:
“平均每件生产成本的”与“年平均每件所占广告费的”之和.
()试将年利润(万元)表示为年广告费(万元)的函数;
()当年广告费投入多少万元时,企业年利润最大?
最大利润为多少?
[解] ()由题意可得,产品的生产成本为(+)万元,
每件销售价为×
+×
.
∴年销售收入为·
=+.
∴年利润=+--=-=+-=·
+-(≥).
()令+=(≥),则=·
+-(-)=-+-=-.
∵≥,∴+≥=,即≤,
当且仅当=,即=时,有最大值,此时=.
即当年广告费为万元时,企业年利润最大,最大值为万元.
利用基本不等式求解实际应用题的注意点
()此类型的题目往往较长,解题时需认真阅读,从中提炼出有用信息,建立数学模型,转化为数学问题求解.
()当运用基本不等式求最值时,若等号成立的自变量不在定义域内时,就不能使用基本不等式求解,此时可根据变量的范围对应函数的单调性求解.
(·
苏州期末)某湿地公园内有一条河,现打算建一座桥(如图)将河两岸的路连接起来,剖面设计图纸(图)如下,
其中,点,为轴上关于原点对称的两点,曲线段是桥的主体,为桥顶,并且曲线段在图纸上的图形对应函数的解析式为=(∈[-,]),曲线段,均为开口向上的抛物线段,且,分别为两抛物线的顶点.设计时要求:
保持两曲线在各衔接处(,)的切线的斜率相等.
()求曲线段在图纸上对应函数的解析式,并写出定义域;
()车辆从经到爬坡,定义车辆上桥过程中某点所需要的爬坡能力为:
=(该点与桥顶间的水平距离)×
(设计图纸上该点处的切线的斜率)其中的单位:
米.若该景区可提供三种类型的观光车:
①游客踏乘;
②蓄电池动力;
③内燃机动力,它们的爬坡能力分别为米,米,米,用已知图纸上一个单位长度表示实际长度米,试问三种类型的观光车是否都可以顺利过桥?
()由题意为抛物线的顶点,设()(<-),则可设方程为=λ(-)(≤≤-,λ>),′=λ(-).
∵曲线段在图纸上的图形对应函数的解析式为=(∈[-]),
∴′=,且(-),
则曲线在处的切线斜率为,
∴∴=-,λ=,
∴曲线段在图纸上对应函数的解析式为=(+)(-≤≤-).
()设为曲线段上任意一点.
①在曲线段上时,则通过该点所需要的爬坡能力()=(-)·
(+)=-[(+)-],
在[-,-]上为增函数,[-,-]上是减函数,所以爬坡能力最大为米;
②在曲线段上时,则通过该点所需要的爬坡能力()=(-)·
=(∈[-]),
设=,∈[],()==.
当=时,=;
当<≤时,=≤(=取等号),此时最大为米.
由上可得,最大爬坡能力为米.
∵<<<,
∴游客踏乘不能顺利通过该桥,蓄电池动力和内燃机动力能顺利通过该桥.
三角函数的实际应用
[例] (·
江苏高考)如图,水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为,容器Ⅰ的底面对角线的长为,容器Ⅱ的两底面对角线,的长分别为和.分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水,水深均为.现有一根玻璃棒,其长度为.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)
()将放在容器Ⅰ中,的一端置于点处,另一端置于侧棱上,求没入水中部分的长度;
()将放在容器Ⅱ中,的一端置于点处,另一端置于侧棱上,求没入水中部分的长度.
[解]()由正棱柱的定义知,⊥平面,所以平面⊥平面,⊥.
如图,记玻璃棒的另一端落在上点处.
因为=,=,
所以==,从而∠=.
记与水面的交点为,过作⊥,为垂足,则⊥平面,故=,
从而==.
玻璃棒没入水中部分的长度为.
(如果将“没入水中部分”理解为“水面以上部分”,则结果为)
()如图,,是正棱台的两底面中心.
由正棱台的定义知,
⊥平面,所以平面⊥平面,⊥.
同理,平面⊥平面,⊥.
记玻璃棒的另一端落在上点处.
过作⊥,为垂足,
则==.
所以==,
从而===.
设∠=α,∠=β,
则α==∠=.
α<
π,所以α=-.
在△中,由正弦定理可得=,
解得β=.
β<
,所以β=.
于是∠=(π-α-β)=(α+β)=αβ+αβ=×
=.
记与水面的交点为,过作⊥,为垂足,则⊥平面,
故=,从而==.
解三角形应用题是数学知识在生活中的应用,要想解决好,就要把实际问题抽象概括,建立相应的数学模型,然后求解.
解三角形应用题常见的两种情况:
实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.
实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及两个或两个以上的三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程组,解方程组得出所要求的解.
如图,经过村庄有两条夹角为°
的公路,,根据规划拟在两条公路之间的区域内建一工厂,分别在两条公路边上建两个仓库,(异于村庄),要求===(单位:
千米).记∠=θ.
()将,用含θ的关系式表示出来;
()如何设计(即,为多长),使得工厂产生的噪声对居民的影响最小(即工厂与村庄的距离最大)?
()由已知得∠=°
,∠=θ,=,
在△中,
由正弦定理得==,
所以=θ,=(°
-θ)=(θ+°
()在△中,由余弦定理可得=+-·
∠
=(θ+°
)+-(θ+°
)(θ+°
)
=[-(θ+°
)]-(θ+°
)+
=-[(θ+°
)+(θ+°
)]+
=-(θ+°
),<θ<°
当且仅当θ+°
=°
,即θ=°
时,工厂产生的噪声对居民的影响最小,此时==.
[课时达标训练]
苏锡常镇一模)某单位将举办庆典活动,要在广场上竖立一形状为等腰梯形的彩门(如图),设计要求彩门的面积为(单位:
),高为(单位:
)(,为常数),彩门的下底固定在广场地面上,上底和两腰由不锈钢支架构成,设腰和下底的夹角为α,不锈钢支架的长度和记为.
()请将表示成关于α的函数=(α);
()当α为何值时最小?
并求的最小值.
()过作⊥于点(图略),
则∠=α,=,设=,
则=,=,=+,
因为=·
,则=-.
所以=(α)=+=+.
表示成关于α的函数为=(α)=+.
()′(α)=·
=·
令′(α)=·
=,得α=.
列表如下:
α
′(α)
-
+
(α)
极小值
所以==+.
当α=时,有最小值为+.
.如图是某设计师设计的型饰品的平面图,其中支架,,两两成°
,=,=+,且>.现设计师在支架上装点普通珠宝,普通珠宝的价值为,且与长成正比,比例系数为(为正常数);
在△区域(阴影区域)内镶嵌名贵珠宝,名贵珠宝的价值为,且与△的面积成正比,比例系数为.设=,=.
()求关于的函数解析式,并写出的取值范围;
()求-的最大值及相应的的值.
()因为=,=,=+,
由余弦定理得,+-°
=(+),
由>,>得,<<,又>,得>,
得<<,
所以的取值范围是.
()设==