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1、3.4导数在实际生活中的应用宿迁青华中学徐守高1、实际问题中的应用.在日常生活、生产和科研中,常常会遇到求函数的最大(小)值的问题.建立目标函数,然后利用导数的方法求最值是求解这类问题常见的解题思路.在建立目标函数时,一定要注意确定函数的定义域.在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个点使的情形,如果函数在这个点有极大(小)值,那么不与端点值比较,也可以知道这就是最大(小)值.这里所说的也适用于开区间或无穷区间.满足上述情况的函数我们称之为“单峰函数”.3、求最大(最小)值应用题的一般方法(1)分析实际问题中各量之间的关系,把实际问题化为数学问题,建立函数关
2、系式,这是关键一步。(2)确定函数定义域,并求出极值点。(3)比较各极值与定义域端点函数的大小,结合实际,确定最值或最值点。2、实际应用问题的表现形式,常常不是以纯数学模式反映出来。首先,通过审题,认识问题的背景,抽象出问题的实质。其次,建立相应的数学模型,将应用问题转化为数学问题,再解。4.问题类型1.几何方面的应用2.物理方面的应用.3.经济学方面的应用(面积和体积等的最值)(利润方面最值)(功和功率等最值)6060解:设箱底边长为xcm,箱子容积为V=x2h例1在边长为60cm的正方形铁皮的四角切去相等的正方形,再把它的边沿虚线折起,做成一个无盖的方底箱子
3、,箱底边长为多少时,箱子容积最大?最大容积是多少?则箱高xxV´=60x-3x²/2令V´=0,得x=40,x=0(舍去)得V(40)=16000答:当箱底边长为x=40时,箱子容积最大,最大值为16000cm3在实际问题中,如果函数f(x)在某区间内只有一个x0使f´(x0)=0,而且从实际问题本身又可以知道函数在这点有极大(小)值,那么不与端点比较,f(x0)就是所求的最大值或最小值.(所说区间的也适用于开区间或无穷区间)11年应用题是全卷的焦点请你设计一个包装盒,如图所示,ABCD是边长为60cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,
4、再沿虚线折起,使得四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E、F在AB上是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE=FB=xcm(1)若广告商要求包装盒侧面积S(cm)最大,试问x应取何值?(2)若广告商要求包装盒容积V(cm)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值。课本例题的改编导数解决放到17题位置相对简单。练习2:某种圆柱形的饮料罐的容积一定时,如何确定它的高与底半径,使得所用材料最省?Rh解设圆柱的高为h,底面半径为R.则表面积为S(R)=2πRh+2πR2.又V=πR2h(定值),即h=2R.可以判断S(R)只
5、有一个极值点,且是最小值点.答罐高与底的直径相等时,所用材料最省.2008-17如图,某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD的两个顶点A,B及CD的中点P处.AB=20km,BC=10km.为了处理这三家工厂的污水,现要在该矩形区域上(含边界)且与A,B等距的一点O处,建造一个污水处理厂,并铺设三条排污管道AO,BO,PO.记铺设管道的总长度为ykm.(1)按下列要求建立函数关系式:(i)设(rad),将表示成的函数;(ii)设(km),将表示成的函数;(2)请你选用(1)中的一个函数关系确定污水处理厂的位置,使铺设的污水管道的总长度最短。【解析】本小题主要考查函
6、数最值的应用.BCDAOP例3.已知某商品生产成本C与产量q的函数关系式为C=100+4q,价格p与产量q的函数关系式为求产量q为何值时,利润L最大。分析:利润L等于收入R减去成本C,而收入R等于产量乘价格.由此可得出利润L与产量q的函数关系式,再用导数求最大利润.求得唯一的极值点因为L只有一个极值点,所以它是最大值.答:产量为84时,利润L最大.xy练习1:如图,在二次函数f(x)=4x-x2的图象与x轴所围成的图形中有一个内接矩形ABCD,求这个矩形的最大面积.解:设B(x,0)(07、AB
8、=4x-x2,
9、BC
10、=2(
11、2-x).故矩形ABCD的面积为:S(x)=
12、AB
13、
14、BC
15、=2x3-12x2+16x(016、:设DA=xkm,那么D