3、,制造商可获利0.2分,且制造商能制造的瓶子的最大半径为6cm.(1)瓶子半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大?(2)瓶子半径多大时,每瓶饮料的利润最小?解:由于瓶子的半径为r,所以每瓶饮料的利润为:知识背景令解:由于瓶子的半径为r,所以每瓶饮料的利润为:令因此,当r>2时,f’(r)>0,它表示f(r)单调递增,即半径越大,利润越高;当r<2时,f’(r)<0,它表示f(r)单调递减,即半径越大,利润越低。(1)半径为2时,利润最小。这时f(2)<0,表示此种瓶内饮料的利润还不够瓶子的成本,此时利润
4、是负值;(2)半径为6时,利润最大。练习2:在边长为60cm的正方形铁皮的四角切去边长相等的正方形,再把它的边沿虚线折起(如图),做成一个无盖的方底铁皮箱.箱底边长为多少时,箱子容积最大?最大容积是多少?xh解设箱底边长为x,则箱高为箱子容积为由解得x1=0(舍),x2=40.xh解设箱底边长为x,箱子容积为由解得x1=0(舍),x2=40.当x∈(0,40)时,V'(x)>0;当x∈(40,60)时,V'(x)<0.∴函数V(x)在x=40处取得极大值,这个极大值就是函数V(x)的最大值.答当箱箱
5、底边长为40cm时,箱子容积最大,最大值为16000cm32、若函数f(x)在定义域内只有一个极值点x0,则不需与端点比较,f(x0)即是所求的最大值或最小值.说明1、设出变量找出函数关系式;(所说区间的也适用于开区间或无穷区间)确定出定义域;所得结果符合问题的实际意义练习3: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)只有一个极值点,且是最小
6、值点.答罐高与底的直径相等时,所用材料最省.问题3:如何使一个圆形磁盘储存更多信息?解:存储量=磁道数×每磁道的比特数.设存储区的半径介于r与R之间,由于磁道之间的宽度必须大于m,且最外面的磁道不存储任何信息,所以磁道数最多可达(R-r)/m。由于每条磁道上的比特数相同,为了获得最大的存储量,最内一条磁道必须装满,即每条磁道上的比特数可达到,所以,磁道总存储量为:(1)它是一个关于r的二次函数,从函数的解析式可以判断,不是r越小,磁盘的存储量越大。解:存储量=磁道数×每磁道的比特数(2)为求f(r)
7、的最大值,先计算解得如何解决优化问题?优化问题优化问题的答案用函数表示的数学问题用导数解决数学问题优化问题用函数表示数学问题用导数解决数学问题优化问题的答案建立数学模型解决数学模型作答利用导数解决优化问题的基本思路:这节课,我们来继续学习几个优化问题的例子1答案例4:如图,铁路线上AB段长100km,工厂C到铁路的距离CA=20km.现在要在AB上某一处D,向C修一条公路.已知铁路每吨千米与公路每吨千米的运费之比为3:5.为了使原料从供应站B运到工厂C的运费最省,D应修在何处?BDAC解:设DA=x
8、km,那么DB=(100-x)km,CD=km.又设铁路上每吨千米的运费为3t元,则公路上每吨千米的运费为5t元.这样,每吨原料从供应站B运到工厂C的总运费为令,在的范围内有唯一解x=15.所以,当x=15(km),即D点选在距A点15千米时,总运费最省.注:可以进一步讨论,当AB的距离大于15千米时,要找的最优点总在距A点15千米的D点处;当AB之间的距离不超过15千米时,所选D点与B点重合.解:设DA=xkm,那么DB=(100-x)km,CD=km.又设铁路上每