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导数在生活中应用实例分析

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导 数 在 生 活 中 应 用 实 例 分 析 导 数 知 识 是 学 习 高 等 数 学 的 基 础 , 它 在 自 然 科 学 、 工 程 技 术 及 日常 生 活 等 方 面 都 有 着 广 泛 的 应 用 . 导 数 是 从 生 产 技 术 和 自 然 科 学 的 需要 中 产 生 的 , 同 时 , 又 促 进 了 生 产 技 术 和 自 然 科 学 的 发 展 , 它 不 在 天文 、 物 理 、 工 程 领 域 有 着 广 泛 的 应 用 , 而 且 在 日 常 生 活 及 经 济 领 域 也是 逐 渐 显 示 出 重 要 的 作 用 . 类 型 一 环 境 问 题 例 1 烟 囱 向 其 周 围 地 区 散 落 烟 尘 造 成 环 境 污 染 , 已 知 落 在 地 面 某 处 的烟 尘 浓 度 与 该 处 到 烟 囱 的 距 离 的 平 方 成 反 比 , 而 与 该 烟 囱 喷 出 的 烟 尘量 成 正 比 . 现 有 A 、 B 两 座 烟 囱 相 距 2 0 k m , 其 中 B 座 烟 囱 喷 出 的烟 尘 量 是 A 的 8 倍 , 试 求 出 两 座 烟 囱 连线上的 点C, 使该 点的 烟 尘 浓度 最低. 分 析 由题 意知 要 确定某 点的 烟 尘 浓 度 最低, 显 然 其 烟 尘 浓 度 源自 这两座 烟 囱 , 与 其 距 离 密切相 关, 因此可考虑先设出 与 某 个烟 囱 的 距 离 ,从 而 表示 出 相 应 的 烟 尘 浓 度 , 再确定其 最小值即可. 解 不 妨设A 烟 囱 喷 出 的 烟 尘 量 是 1 , 而 B 烟 囱 喷 出 的 烟 尘 量 为 8 , 设AC= x ( 其 中 0 < x < 2 0 ) , 所 以 B C= 2 0 - x , 依 题 意得 点C处 的 烟 尘 浓 度 y = k /×2+ k ・8 /( 2 0 - x )2 ( 其 中 k 是 比 例 系数 , 且 k > 0 ) , y′=2k(3x-20)(3x2+400)x2(20-x)2. 令y′=0得(3x-20)(3x2+400)=0 又0<x<20,所以x=20/3 因为当x∈(0,20/3)时,y′<0;当x∈(20/3,20)时,y′>0,故当x=20/3时,y取得最小值, 即当C位于距点A为20/3km时,使该点的烟尘...

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