2018-2019学年人教A版选修2-2 1.4生活中的优化问题举例 学案
2018-2019学年人教A版选修2-2               1.4生活中的优化问题举例    学案第3页

跟踪演练2 圆柱形金属饮料罐的容积一定时,它的高与底面半径应怎样选取,才能使所用的材料最省?

解 

如图,设圆柱的高为h,底半径为R,则表面积S=2πRh+2πR2,

由V=πR2h,得h=,则S(R)=2πR+2πR2=+2πR2,

令S′(R)=-+4πR=0,解得R=,

从而h=== =2 ,即h=2R.

因为S(R)只有一个极值,所以它是最小值.

所以,当罐的高与底面直径相等时,所用材料最省.

             要点三 成本最省,利润最大问题

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(b>0);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;

(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?

解 (1)依题意汽车从甲地匀速行驶到乙地所用的时间为,全程运输成本为y=a·+bv2·=s,

∴所求函数及其定义域为y=s,v∈(0,c]

(2)由题意s、a、b、v均为正数.y′=s=0得v= .但v∈(0,c].

①若≤c,则当v= 时,全程运输成本y最小;

②若 >c,则v∈(0,c],

此时y′<0,即y在(0,c]上为减函数.所以当v=c时,y最小.

综上可知,为使全程运输成本y最小,

当 ≤c时,行驶速度v= ;当 >c时,行驶速度v=c.