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學業(yè)分層測評
(建議用時:45分鐘)
[學業(yè)達標]
一、選擇題
1.做一個容積為256 m3的方底無蓋水箱,所用材料最省時,它的高為
( )
A.6 m B.8 m
C.4 m D.2 m
【解析】 設底面邊長為x m,高為h m,則有x2h=256,所以h=.所用材料的面積設為S m2,則有S=4xh+x2=4x+x2=+x2.S′=2x-,令S′=0得x=8,因此h==4(m).
【答案】 C
2.用長為18 m的鋼條圍成一個長方體形狀的框架,要求長方體的長與寬之比為2∶1,則該長方體的最大體積為( )
2、
A.2 m3 B.3 m3
C.4 m3 D.5 m3
【解析】 設長方體的寬為x m,則長為2x m,高為h==(4.5-3x),故長方體的體積為V(x)=2x2(4.5-3x)=9x2-6x3,從而V′(x)=18x-18x2=18x(1-x),令V′(x)=0,解得x=1或x=0(舍去),當0<x<1時,V′(x)>0;當1<x<時,V′(x)<0,故在x=1處V(x)取得極大值,并且這個極大值就是V(x)的最大值,
從而最大體積為V(1)=912-613=3(m3).
【答案】 B
3.某工廠要圍建一個面積為512平方米的矩形堆料場,一邊可以利用原有的墻壁,其他三邊需要
3、砌新的墻壁,若使砌墻壁所用的材料最省,堆料場的長和寬應分別為(單位:米)( ) 【導學號:25650137】
A.32,16 B.30,15
C.40,20 D.36,18
【解析】 要使材料最省,則要求新砌的墻壁的總長最短.
設場地寬為x米,則長為米,
因此新墻總長L=2x+(x>0),
則L′=2-.令L′=0,得x=16或x=-16(舍去).
此時長為=32(米),可使L最?。?
【答案】 A
4.某商場從生產廠家以每件20元的價格購進一批商品.若該商品零售價定為P元,銷售量為Q件,且銷量Q與零售價P有如下關系:Q=8 300-170P-P2,則最大毛利潤為
4、(毛利潤=銷售收入-進貨支出)( )
A.30元 B.60元
C.28 000元 D.23 000元
【解析】 毛利潤為(P-20)Q,
即f(P)=(P-20)(8 300-170P-P2),
f′(P)=-3P2-300P+11 700
=-3(P+130)(P-30).
令f′(P)=0,得P=30或P=-130(舍去).
又P∈[20,+∞),故f(P)max=f(P)極大值,
故當P=30時,毛利潤最大,
∴f(P)max=f(30)=23 000(元).
【答案】 D
5.三棱錐OABC中,OA,OB,OC兩兩垂直,OC=2x,OA=x,OB=y(tǒng),且x
5、+y=3,則三棱錐OABC體積的最大值為( )
A.4 B.8
C. D.
【解析】 V=y(tǒng)
==
=(0<x<3),
V′==2x-x2=x(2-x).
令V′=0,得x=2或x=0(舍去).
∴x=2時,V最大為.
【答案】 C
二、填空題
6.做一個無蓋的圓柱形水桶,若要使其體積是27π,且用料最省,則圓柱的底面半徑為________.
【解析】 設圓柱的底面半徑為R,母線長為L,則V=πR2L=27π,所以L=.要使用料最省,只需使圓柱表面積最?。甋表=πR2+2πRL=πR2+2π,令S′表=2πR-=0,得R=3,即當R=3時,S表最小.
【答案】
6、 3
7.已知某矩形廣場面積為4萬平方米,則其周長至少為________米.
【解析】 設廣場的長為x米,則寬為米,于是其周長為y=2(x>0),所以y′=2,令y′=0,解得x=200(x=-200舍去),這時y=800.當0200時,y′>0.所以當x=200時,y取得最小值,故其周長至少為800米.
【答案】 800
8.某公司生產某產品,固定成本為20 000元,每生產一單位產品,成本增加100元,已知總收益R與年產量x的關系是R=R(x)=
則總利潤最大時,每年生產的產品單位數(shù)是________.
【解析】 由題知,總成本C=20 000+
7、100x.
所以總利潤P=R-C
=
P′=令P′=0,得x=300,
易知當x=300時,總利潤最大.
【答案】 300
三、解答題
9.(2015武漢高二檢測)某廠生產某種產品的固定成本(固定投入)為2 500元,已知每生產x件這樣的產品需要再增加可變成本C(x)=200x+x3(元),若生產出的產品都能以每件500元售出,要使利潤最大,該廠應生產多少件這種產品?最大利潤是多少?
【解】 設該廠生產x件這種產品利潤為L(x),
則L(x)=500x-2 500-C(x)
=500x-2 500-
=300x-x3-2 500(x∈N),
令L′(x)=300-x2=
8、0,
得x=60(件),
又當0≤x≤60時,L′(x)>0,
x>60時,L′(x)<0,
所以x=60是L(x)的極大值點,也是最大值點.
所以當x=60時,L(x)max=9 500元.
10.用總長為14.8 m的鋼條制作一個長方體容器的框架,如果所制作的容器的底面的一邊比另一邊長0.5 m,那么高為多少時容器的容積最大?并求出它的最大容積. 【導學號:25650138】
【解】 設容器底面較短的邊長為x m,則容器底面較長的邊長為(x+0.5)m,高為=3.2-2x(m),
由3.2-2x>0和x>0,得0
9、5)(3.2-2x)=-2x3+2.2x2+1.6x(00;當1
10、0千米/時 B.25千米/時
C.20千米/時 D.10千米/時
【解析】 設航速為v(0≤v≤30),燃料費為m,
則m=kv3,
∵v=10時,m=25,代入上式得k=,
則總費用y=m+400=20v2+,
∴y′=40v-.
令y′=0,得v=20.
經判斷知v=20時,y最小,故選C.
【答案】 C
2.如果圓柱軸截面的周長l為定值,則體積的最大值為( )
A.3π B.3π
C.3π D.3π
【解析】 設圓柱的底面半徑為r,高為h,體積為V,
則4r+2h=l,
∴h=,V=πr2h=πr2-2πr3.
則V′=lπr-6πr2,
11、令V′=0,得r=0或r=,
而r>0,∴r=是其唯一的極值點.
當r=時,V取得最大值,最大值為3π.
【答案】 A
3.如圖3311,內接于拋物線y=1-x2的矩形ABCD,其中A,B在拋物線上運動,C,D在x軸上運動,則此矩形的面積的最大值是________.
圖3311
【解析】 設CD=x,則點C坐標為,
點B坐標為,
∴矩形ABCD的面積S=f(x)=x
=-+x,x∈(0,2).
由f′(x)=-x2+1=0,
得x1=-(舍),x2=,
∴x∈時,f′(x)>0,f(x)是遞增的;
x∈時,f′(x)<0,f(x)是遞減的,
∴當x=時,f(x)
12、取最大值.
【答案】
4.某汽車生產企業(yè)上年度生產一品牌汽車的投入成本為10萬元/輛,出廠價為13萬元/輛.本年度為適應市場需求,計劃提高產品檔次,適當增加投入成本,若每輛車的投入成本增加的比例為x(00;
當x∈時,f′(x)<0.
所以,當x=時,f(x)取得極大值,f=20 000.
因為f(x)在(0,1)內只有一個極大值,所以它是最大值.
故當x=時,本年度的年利潤最大,最大利潤為20 000萬元.
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