1.4-导数在实际生活中的应用-第-1章-导数及其应用课件

1、1.4导数在实际生活中的应用第 1章导数及其应用1.了解导数在解决实际问题中的作用.2.掌握利用导数解决实际生活中简单的优化问题.3.学会建立数学模型，并会求解数学模型.学习目标栏目索引知识梳理 自主学习题型探究 重点突破当堂检测 自查自纠 知识梳理 自主学习知识点一利用导数解决生活中的优化问题的步骤1.分析实际问题中各量之间的关系，列出实际问题的数学模型，写出实际问题中变量之间的函数关系yf(x)；2.求函数的导数f(x)，解方程f(x)0；3.比较函数在区间端点和在f(x)0的点的函数值的大小，最大(小)者为最大(小)值.思考(1)什么是优化问题？答案在生活中，人们常常遇到求使经营利润最大

2、、用料最省、费用最少、生产效率最高等问题，这些问题通常称为优化问题.(2)优化问题的常见类型有哪些？答案费用最省问题，利润最大问题，面积、体积最大问题等.答案知识点二解决优化问题的基本思路思考解决生活中优化问题应注意什么？答案返回答案(1)当问题涉及多个变量时，应根据题意分析它们的关系，列出变量间的关系式；(2)在建立函数模型的同时，应根据实际问题确定出函数的定义域；(3)在实际问题中，由f(x)0常常得到定义域内的根只有一个，如果函数在这点有极大值(极小值)，那么不与端点处的函数值比较，也可以判断该极值就是最大值(最小值)；(4)求实际问题的最大(小)值时，一定要从问题的实际意义去考查，不符

3、合实际意义的应舍去，例如，长度、宽度应大于0，销售价格为正数等.返回 题型探究 重点突破解析答案题型一利润最大问题例1某商品每件成本9元，售价30元，每星期卖出432件.如果降低售价，销售量就会增加，且每星期多卖出的商品件数与商品单价的降低值x(单位：元/件，0 x21)的平方成正比.已知每件商品的售价降低2元时，一星期多卖出24件.(1)将一个星期的商品销售利润表示成关于x的函数；解若每件商品单价降低x元，则一个星期多卖的商品数为kx2件.由已知条件得k2224，解得k6.若记一个星期的商品销售利润为f(x)，则有f(x)(30 x9)(4326x2)6x3126x2432x9 072，x0

4、,21.解析答案(2)如何定价才能使一个星期的商品销售利润最大？解对(1)中函数求导得f(x)18x2252x43218(x2)(x12).当x变化时，f(x)，f(x)的变化情况如下表：x0(0,2)2(2,12)12(12,21)21f(x)00f(x)9 072极小值极大值0 x12时，f(x)取得极大值.f(0)9 072，f(12)11 664，301218(元)，故定价为每件18元能使一个星期的商品销售利润最大.反思与感悟反思与感悟利润最大问题是生活中常见的一类问题，一般根据“利润收入成本”建立函数关系式，再利用导数求最大值.解此类问题需注意两点：价格要大于或等于成本，否则就会亏本

5、；销量要大于0，否则不会获利.解析答案跟踪训练1某工厂生产某种产品，已知该产品的月生产量x吨与每吨产品的价格p(元/吨)之间的函数关系式为p24 200 x2，且生产x吨产品的成本为R50 000200 x(元).问：该厂每月生产多少吨产品才能使利润达到最大？最大利润是多少？解依题意，知每月生产x吨产品时的利润为令f(x)0，得x1200，x2200(舍去).在(0，)内只有一个点x200使f(x)0，且x200是极大值点，200就是最大值点，且最大值为每月生产200吨产品时，利润达到最大，最大利润为315万元.解析答案题型二面积、容积最值问题例2已知一扇窗子的形状为一个矩形和一个半圆相接，其

6、中半圆的直径为2r，如果窗子的周长为10，求当半径r取何值时窗子的面积最大.解设矩形的另一边长为x，半圆弧长为r，反思与感悟反思与感悟在解决面积、体积的最值问题时，要正确引入变量，将面积或体积表示为关于变量的函数，结合使实际问题有意义的变量的范围，利用导数求函数的最值.解析答案跟踪训练2如图，将一个矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花坛AMPN，要求B在AM上，D在AN上，且对角线MN过C点，|AB|3 m，|AD|2 m.(1)要使矩形AMPN的面积大于32 m2，则AN的长应在什么范围内？(2)当AN的长度是多少时，矩形AMPN的面积最小？并求出最小面积；(3)若AN的长度不少于6 m，

7、则当AN的长度是多少时，矩形AMPN的面积最小？并求出最小面积.x2，3x232x640，即(3x8)(x8)0，解析答案即当AN的长度为4 m时，S矩形AMPN取得最小值24 m2.解析答案即当AN的长度为6 m时，S矩形AMPN取得最小值27 m2.解析答案题型三成本最省问题例3甲、乙两地相距s千米，汽车从甲地匀速行驶到乙地，速度不得超过c千米/时，已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成：可变部分与速度v(千米/时)的平方成正比，比例系数为b(b0)；固定部分为a元.(1)把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/时)的函数，并指出这个函数的定义域；解析答案(2)为

8、了使全程运输成本最小，汽车应以多大速度行驶？解由题意，s、a、b、v均为正数.所以当vc时，y最小.综上可知，为使全程运输成本y最小，反思与感悟反思与感悟选取合适的量做自变量，并根据实际确定其取值范围，正确列出函数关系式，然后利用导数求最值.其中把实际问题转化为数学问题，正确列出函数关系式是解题关键.解析答案跟踪训练3工厂A到铁路的垂直距离为20 km，垂足为B，铁路线上距离B处100 km的地方有一个原料供应站C，现在要从BC段上的D处向工厂修一条公路，使得从原料供应站C到工厂A所需的运费最省，已知每千米的铁路运费与公路运费之比为35，则D点应选在何处？于是从原料供应站C途中经中转站D到工厂

9、A所需总运费为由实际问题可知，运输费用一定有最小值，而此函数有唯一极值点，故x15时取最小值，故D点在距B点15 km处最好.例4某船由甲地逆水行驶到乙地，甲、乙两地相距s(km)，水的流速为常量a(km/h)，船在静水中的最大速度为b(km/h)(ba)，已知船每小时的燃料费用(以元为单位)与船在静水中的速度的平方成正比，比例系数为k，则船在静水中的航行速度为多少时，其全程的燃料费用最省？易错易混因没有注意问题的实际意义而出错解析答案返回防范措施错解设船在静水中的航行速度为x km/h，全程的燃料费用为y元，解析答案防范措施令y0，得x2a或x0(舍)，所以f(2a)4ask，即当x2a时，

10、ymin4ask.故当船在静水中的航行速度为2a km/h时，燃料费用最省.错因分析这个实际问题的定义域为(a，b，而x2a为函数的极值点，是否在(a，b内不确定，所以需要分类讨论，否则会出现错误.正解设船在静水中的航行速度为x km/h，全程的燃料费用为y元，解析答案防范措施令y0，得x2a或x0(舍).(1)当2ab时，若x(a,2a)，y0，f(x)为减函数，若x(2a，b时，y0，f(x)为增函数，所以当x2a时，ymin4ask.防范措施当x(a，b时，y0，所以f(x)在(a，b上是减函数，综上可知，若b2a，则当船在静水中的速度为b km/h时，燃料费用最省；若b2a，则当船在静

11、水中的速度为2a km/h时，燃料费用最省.在运用导数解决实际问题的过程中，正确建立数学模型，找到实际问题中函数定义域的取值范围.返回防范措施 当堂检测1234解析答案1.内接于半径为R的半圆的周长最大的矩形的边长为_.解析设矩形与半圆直径垂直的一边的长为x，解析答案2.要做一个圆锥形的漏斗，其母线长为20 cm，要使其体积最大，则高为_ cm.12343.一房地产公司有50套公寓要出租，当月租金定为1 000元时，公寓会全部租出去，月租金每增加50元，就会多一套租不出去，而租出去的公寓每月需花费100元维修费，则月租金定为_元时可获得最大收入.解析设x套为没有租出去的公寓数，则收入函数f(x)(1 00050 x)(50 x)100(50 x)，f(x)1 600100 x，当x16时，f(x)取最大值，故把月租金定为1 800元时收入最大.1 800解析答案1234解析答案4.制作容积为256的方底无盖水箱，它的高为_时最省材料.解析设底面边长为x，高为h，则V(x)x2h256，41234课堂小结返回1.解应用题的思路方法：(1)审题：阅读理解文字表达的题意，分清条件和结论，找出问题的主要关系；(2)建模：将文字语言转化成数学语言，利用数学知识建立相应的数学模型；(3)