1.4生活中的优化问题举例课时跟踪检测一、选择题1.将8分成两个非负数之和,使这两个数中一个数的立方与另一个数的平方之和最小,则这个最小值等于()A.44B.80C.52D.50解析:设其中一个数为x,则另一个数为8-x,且0≤x≤8,则y=x3+(8-x)2=x3+x2-16x+64,y′=3x2+2x-16,令y′=0.解得x=2或x=-(舍),且当0≤x≤2时,y′≤0,当2≤x≤8时,y′≥0,故当x=2时,y取最小值44.答案:A2.已知某生产厂家的年利润y(单位:万元)与年产量x(单位:万件)的函数关系式为y=-x3+81x-234,则使该生产厂家获取最大年利润的年产量为()A.13万件B.11万件C.9万件D.7万件解析: y=-x3+81x-234,∴y′=-x2+81.令y′=0,得x=9或x=-9(舍).又当0<x<9时,y′>0,当x>9时,y′<0,∴x=9时,y取得最大值.故选C.答案:C3.(2019·清水六中高二月考)要做一个圆锥形的漏斗,其母线长为20cm,要使其体积最大,则高为()A.cmB.cmC.cmD.cm解析:设圆锥的高为xcm,则底面半径为cm.其体积为V=πx(202-x2)(0
0;当0,∴r=是其唯一的极值点.∴当r=时,V取得最大值,最大值为3π.答案:A6.某厂要围建一个面积为512平方米的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,其他三边要砌新墙,当砌新墙所用的材料最省时,堆料场的长和宽分别为()A.32米,16米B.30米,15米C.40米,20米D.36米,18米解析:设新建堆料场与原墙平行的一边长为x米,其他两边长为y米,则xy=512,新建围墙的长l=x+2y=+2y(y>0),令l′=-+2=0,解得y=16(另一负根舍去),当0<y<16时,l′<0;当y>16时,l′>0;所以当y=16时,函数取得极小值,也就是最小值,此时x==32.答案:A二、填空题7.周长为20cm的矩形,绕一条边旋转成一个圆柱,则圆柱体积的最大值为________cm3.解析:设矩形的长为xcm,则宽为(10-x)cm(0<x<10).由题意可知圆柱体积为V=πx2(10-x)=10πx2-πx3.∴V′=20πx-3πx2,令V′(x)=0,得x=0(舍去)或x=,且当x∈时,V′(x)>0,当x∈时,V′(x)<0,∴当x=时,V(x)max=πcm3.答案:π8.已知某工厂生产x件产品的成本为C=25000+200x+x2(元),则当平均成本最低时,x=________件.解析:设平均成本为y元,则y==++200≥2+200.当且仅当=,即x=1000时等号成立.答案:10009.为处理含有某种杂质的污水,要制造一底宽为2米的无盖长方体沉淀箱,污水从A孔流入,经沉淀后从B孔流出,设箱体的长为a米,高为b米.已知流出的水中该杂质的质量分数与a,b的乘积ab成反比,现有制箱材料60平方米,问当a=________,b=________时,经沉淀后流出的水中该杂质的质量分数最小(A,B孔的面积忽略不计).解析:设y为流出的水中杂质的质量分数,则y=,其中k(k>0)为反比例系数.2依题意,即所求的a,b值使y值最小,根据题设,4b+2ab+2a=60(a>0,b>0),得b=.于是y===(0