高中数学《生活中的优化问题举例》教案5 新人教A版选修2-2

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高中数学 1.4 1生活中的优化问题举例教案 新人教A版选修2-2

高中数学 1.4 1生活中的优化问题举例教案 新人教A版选修2-2

2013年高中数学 1.4 1生活中的优化问题举例教案新人教A
版选修2-2
教学目标:
知识目标:1.利用导数研究函数的切线、单调性、极大(小)值以及函数在连续区间[a,
b]上的最大(小)值;
2.利用导数求解一些实际问题的最大值和最小值。

能力目标:1.通过研究函数的切线、单调性、极大(小)值以及函数在连续区间[a,
b]上的最大(小)值,
培养学生的数学思维能力;
2.通过求解一些实际问题的最大值和最小值,培养学生分析问题、解决问题的能力,
以及数学建模能力。

思想目标:逐步培养学生养成运用数形结合、等价转化、函数与方程等数学思想方法思考问题、解决问题的习惯
教学重难点:
将实际问题转化成函数问题,利用导数来解决优化问题
教学基本流程:
教学过程:。

高中数学 1.4 生活中的优化问题举例导学案 新人教A版选修2-2

高中数学 1.4 生活中的优化问题举例导学案 新人教A版选修2-2

§1.4 生活中的优化问题学习目标:1、通过使利润最大、用料最省、效率最高等优化问题,体会导数在实际问题中的作用;2、会利用导数解决生活中的实际问题。

一、典例分析:〖例1〗:要设计一张矩形广告,该广告含有大小相等的左右两个矩形栏目,这两栏目的面积之和为218000cm ,四周空白的宽度为10cm ,两栏之间的中缝空白的宽度为5cm 。

怎样确定广告的高与宽的尺寸,能使矩形广告的面积最小?〖例2〗:某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两墩相距m 米,余下工程只需要建两端桥墩之间的桥面和桥墩,经预测,一个桥墩的工程费用为256万元,距离为x 米的相邻两墩之间的桥面工程费用为(2x 万元。

假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素,记余下工程的费用为y 万元。

(1)试写出y 关于x 的函数关系式;(2)当m =640米时,需新建多少个桥墩才能使y 最小?〖例3〗:某单位用2160万元购得一块空地,计划在该地块上建造一栋至少10层、每层2000平方米的楼房。

经测算,如果将楼房建为()10x x ≥层,则每平方米的平均建筑费用为56048x +560+48x (单位:元)。

为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层?(注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=购地总费用建筑总面积)二、课后作业:1、某炼油厂将原油精炼为汽油,需对原油进行冷却和加热,如果第x 小时的时候,原油温度(单位:C )为()()3218053f x x x x =-+≤≤,那么,原油温度的瞬时变化率的最小值是( ) A 、8 B 、203 C 、1- D 、8- 2、有一长为16m 的篱笆,要围成一个矩形场地,则此矩形场地的最大面积为( )A 、232mB 、214mC 、216mD 、218m3、设底为等边三角形的直棱柱的体积为V ,那么其表面积最小时,底面边长为( )A B C D 、4、一张高1.4m 的图片挂在墙上,它的底边高于观察者的眼睛1.8m 。

新人教A版选修(2-2)《生活中的优化问题举例》word教案

新人教A版选修(2-2)《生活中的优化问题举例》word教案

学校:临清一中学科:数学编写人:张华审稿人:张林§1.4.1生活中的优化问题举例【教学目标】1、会解决使利润最大、用料最省、效率最高等优化问题,深入体会导数在解决实际问题中的作用;2、提高将实际问题转化为数学问题的能力。

【教学重难点】教学重点:利用导数解决生活中的一些优化问题.教学难点:理解导数在解决实际问题时的作用,并利用其解决生活中的一些优化问题。

【教学过程】(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标教师:我们知道,汽油的消耗量w(单位:L)与汽车的速度v(单位:km/h)之间有一定的关系,汽油的消耗量w是汽车速度v的函数.根据你的生活经验,思考下面两个问题:①是不是汽车的速度越快,汽车的消耗量越大?②“汽油的使用率最高”的含义是什么?通过实际问题引发学生思考,进而导入本节课,并给出本节目标。

(三)合作探究、精讲点拨(1)提出概念生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题.通过前面的学习,我们知道,导数是求函数最大(小)值的有力工具.这一节,我们利用导数,解决一些生活中的优化问题.(2)引导探究例1:海报版面尺寸的设计学校或班级举行活动,通常需要张贴海报进行宣传。

现让你设计一张如图1.4-1所示的竖向张贴的海报,要求版心面积为128dm2,上、下两边各空2dm,左、右两边各空1dm。

如何设计海报的尺寸,才能使四周空心面积最小?探究1:在本问题中如何恰当的使用导数工具来解决最优需要?例2.饮料瓶大小对饮料公司利润的影响①你是否注意过,市场上等量的小包装的物品一般比大包装的要贵些?②是不是饮料瓶越大,饮料公司的利润越大?【背景知识】:某制造商制造并出售球型瓶装的某种饮料.瓶子的制造成本是2分,其中r是瓶子的半径,单位是厘米。

已知每出售1 mL的饮料,制造商可获利0.8r0.2 分,且制造商能制作的瓶子的最大半径为 6cm问题:①瓶子的半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大?②瓶子的半径多大时,每瓶的利润最小?探究2:换一个角度:如果我们不用导数工具,直接从函数的图像上观察,会有什么发现?例3.磁盘的最大存储量问题计算机把数据存储在磁盘上。

高中数学 1.4.1生活中的优化问题举例教学设计 新人教A版选修2-2

高中数学 1.4.1生活中的优化问题举例教学设计 新人教A版选修2-2

§1.4.1生活中的优化问题举例一、教学目标1、会解决使利润最大、用料最省、效率最高等优化问题,深入体会导数在解决实际问题中的作用;2、提高将实际问题转化为数学问题的能力。

二、预习导学(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标教师:我们知道,汽油的消耗量w(单位:L)与汽车的速度v(单位:km/h)之间有一定的关系,汽油的消耗量w是汽车速度v的函数.根据你的生活经验,思考下面两个问题:①是不是汽车的速度越快,汽车的消耗量越大?②“汽油的使用率最高”的含义是什么?通过实际问题引发学生思考,进而导入本节课,并给出本节目标。

三、问题引领,知识探究(1)提出概念生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题.通过前面的学习,我们知道,导数是求函数最大(小)值的有力工具.这一节,我们利用导数,解决一些生活中的优化问题.(2)引导探究例1:海报版面尺寸的设计学校或班级举行活动,通常需要张贴海报进行宣传。

现让你设计一张如图1.4-1所示的竖向张贴的海报,要求版心面积为128dm2,上、下两边各空2dm,左、右两边各空1dm。

如何设计海报的尺寸,才能使四周空心面积最小?探究1:在本问题中如何恰当的使用导数工具来解决最优需要?例2.饮料瓶大小对饮料公司利润的影响①你是否注意过,市场上等量的小包装的物品一般比大包装的要贵些?②是不是饮料瓶越大,饮料公司的利润越大?【背景知识】:某制造商制造并出售球型瓶装的某种饮料.瓶子的制造成本是2分,其中r是瓶子的半径,单位是厘米。

已知每出售1 mL的饮料,制造商可获利0.8r0.2 分,且制造商能制作的瓶子的最大半径为 6cm问题:①瓶子的半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大?②瓶子的半径多大时,每瓶的利润最小?探究2:换一个角度:如果我们不用导数工具,直接从函数的图像上观察,会有什么发现?例3.磁盘的最大存储量问题计算机把数据存储在磁盘上。

《生活中的优化问题举例》教案2(人教A版选修2-2)

《生活中的优化问题举例》教案2(人教A版选修2-2)

1.4 生活中的优化问题(二) 教学目标:掌握利用导数求函数最大值和最小值的方法.会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值.---------用材最省的问题----教学重点:利用导数求函数最值的方法.用导数方法求函数最值的方法步骤 教学难点:对最值的理解及与极值概念的区别与联系.求一些实际问题的最大值与最小值 教学过程:例1圆柱形金属饮料罐的容积一定时,它的高与底半径应怎样选取,才能使所用材料最省? 解:设圆柱的高为h ,底半径为R ,则表面积 S =2?Rh +2?R 2. 则2222)(R R V R R S πππ+=.222R RV π+= 从而2R V h π=232⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππV V 34πV =,223πV = 即h =2R . 因为S (R )只有一个极值,所以它是最小值. 答:当罐的高与底直径相等时,所用材料最省.例2 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.8125q p -=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. 解:28125)8125(q q q q p q R -=-=⋅=收入 ,,即令021410'=+-=q L 求得唯一的极值点 q =84. 因为L 只有一个极值,所以它是最大值.答:产量为84时,利润L 最大.练习1.某商品一件的成本为30元,在某段时间内若以每件x 元出售,可卖出(200-x )件,应如何定价才能使利润最大?例3.教材P34面的例2课后作业1.阅读教科书P.34-----P352.《习案》作业十二3.。

高中数学1.4生活中的优化问题举例教案新人教版选修2-2

高中数学1.4生活中的优化问题举例教案新人教版选修2-2

§1.4生活中的优化问题举例〔2课时〕教学目标:1. 使利润最大、用料最省、效率最高等优化问题,体会导数在解决实际问题中的作用 2. 提高将实际问题转化为数学问题的能力教学重点:利用导数解决生活中的一些优化问题. 教学难点:利用导数解决生活中的一些优化问题. 教学过程: 一.创设情景生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题.通过前面的学习,我们知道,导数是求函数最大〔小〕值的有力工具.这一节,我们利用导数,解决一些生活中的优化问题. 二.新课讲授导数在实际生活中的应用主要是解决有关函数最大值、最小值的实际问题,主要有以下几个方面:1、与几何有关的最值问题;2、与物理学有关的最值问题;3、与利润及其成本有关的最值问题;4、效率最值问题。

解决优化问题的方法:首先是需要分析问题中各个变量之间的关系,建立适当的函数关系,并确定函数的定义域,通过创造在闭区间内求函数取值的情境,即核心问题是建立适当的函数关系。

再通过研究相应函数的性质,提出优化方案,使问题得以解决,在这个过程中,导数是一个有力的工具. 利用导数解决优化问题的基本思路:三.典例分析例1.海报版面尺寸的设计学校所示的竖向X 贴的海报,要求版心面积为128dm 2,上、下两边各空2dm,左、右两边各空1dm 。

如何设计海报的尺寸,才能使四周空心面积最小? 解:设版心的高为xdm ,那么版心的宽为128xdm,此时四周空白面积为128512()(4)(2)12828,0S x x x x x x=++-=++>。

求导数,得'2512()2S x x =-。

令'2512()20S x x =-=,解得16(16x x ==-舍去〕。

于是宽为128128816x ==。

当(0,16)x ∈时,'()S x <0;当(16,)x ∈+∞时,'()S x >0.因此,16x =是函数()S x 的极小值,也是最小值点。

高中数学(生活中的优化问题举例)教案5 新人教A版选修2-2 教案

高中数学(生活中的优化问题举例)教案5 新人教A版选修2-2 教案

教学目标:掌握导数在生活中的优化问题问题中的应用教学重点:掌握导数生活中的优化问题问题中的应用.教学过程一、复习:利用导数求函数极值和最值的方法二、引入新课例1在边长为60 cm 的正方形铁片的四角切去相等的正方形,再把它的边沿虚线折起(如图),做成一个无盖的方底箱子,箱底的边长是多少时,箱底的容积最大?最大容积是多少? 解法一:设箱底边长为x cm ,则箱高602x h -=cm ,得箱子容积 260)(322x x h x x V -==)600(<<x . 23()602x V x x '=-)600(<<x 令 23()602x V x x '=-=0,解得 x=0(舍去),x=40,并求得 V(40)=16 000 由题意可知,当x 过小(接近0)或过大(接近60)时,箱子容积很小,因此,16 000是最大值答:当x=40cm 时,箱子容积最大,最大容积是16 000cm 3解法二:设箱高为x cm ,则箱底长为(60-2x )cm ,则得箱子容积 x x x V 2)260()(-=)300(<<x .(后面同解法一,略)由题意可知,当x 过小或过大时箱子容积很小,所以最大值出现在极值点处.事实上,可导函数260)(322x x h x x V -==、x x x V 2)260()(-=在各自的定义域中都只有一个极值点,从图象角度理解即只有一个波峰,是单峰的,因而这个极值点就是最值点,不必考虑端点的函数值例2圆柱形金属饮料罐的容积一定时,它的高与底与半径应怎样选取,才能使所用的材料最省?解:设圆柱的高为h ,底半径为R ,则表面积S=2πRh+2πR 2由V=πR 2h ,得2V h Rπ=,则 S(R)= 2πR 2V R π+ 2πR 2=2V R+2πR 2 令 22()V s R R '=-+4πR=0 解得,R=32V π,从而h=2V R π=23()2V V ππ=34V π=23V π 即 h=2R因为S(R)只有一个极值,所以它是最小值答:当罐的高与底直径相等时,所用材料最省变式:当圆柱形金属饮料罐的表面积为定值S 时,它的高与底面半径应怎样选取,才能使所用材料最省?提示:S =2Rh π+22R π⇒h =R R S ππ222- ⇒V (R )=R R S ππ222-πR 2=3221)2(21R SR R R S ππ-=- )('R V )=026R S π=⇒⇒R h R Rh R 222622=⇒+=πππ.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q p 8125-=.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. 解:收入211252588R q p q q q q ⎛⎫=⋅=-=- ⎪⎝⎭, 利润221125(1004)2110088L R C q q q q q ⎛⎫=-=---=-- ⎪⎝⎭(0100)q << 1214L q '=-+ 令0L '=,即12104q -+=,求得唯一的极值点84q = 答:产量为84时,利润L 最大小结:本节课学习了导数在解决实际问题中的应用. 课堂练习:第37页练习A 、B课后作业:第38页B:5,6,7。

高中数学 专题1.4 生活中的优化问题举例教案 新人教A版选修2-2-新人教A版高二选修2-2数学教

高中数学 专题1.4 生活中的优化问题举例教案 新人教A版选修2-2-新人教A版高二选修2-2数学教

生活中的优化问题举例【教学目标】1.了解导数在解决实际问题中的作用.2.掌握利用导数解决简单的实际生活中的优化问题. 【教法指导】本节学习重点:利用导数解决简单的实际生活中的优化问题. 本节学习难点:导数在解决实际问题中的作用. 【教学过程】 ☆复习引入☆生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题?这些问题通常称为优化问题.通过前面的学习,我们知道,导数是求函数最大(小)值的有力工具,本节我们运用导数,解决一些生活中的优化问题. 解析:请同学思考并回顾以前所学知识并积极回答之. ☆探索新知☆探究点一 面积、体积的最值问题思考 如何利用导数解决生活中的优化问题?例1 学校或班级举行活动,通常需要X 贴海报进行宣传.现让你设计一X 如图所示的竖向X 贴的海报,要求版心面积为128 dm 2,上、下两边各空2 dm ,左、右两边各空1 dm.如何设计海报的尺寸,才能使四周空白面积最小?解 设版心的高为x dm ,则版心的宽为128xdm ,此时四周空白面积为S (x )=(x +4)⎝⎛⎭⎪⎫128x +2-128=2x +512x+8,x >0.求导数,得S ′(x )=2-512x2.令S ′(x )=2-512x2=0,解得x =16(x =-16舍去).于是宽为128x =12816=8.当x ∈(0,16)时,S ′(x )<0; 当x ∈(16,+∞)时,S ′(x )>0.因此,x =16是函数S (x )的极小值点,也是最小值点.所以,当版心高为16 dm ,宽为8 dm 时,能使海报四周空白面积最小.反思与感悟 (1)在求最值时,往往建立函数关系式,若问题中给出的量较多时,一定要通过建立各个量之间的关系,通过消元法达到建立函数关系式的目的.(2)在列函数关系式时,要注意实际问题中变量的取值X 围,即函数的定义域.跟踪训练1 如图所示,某厂需要围建一个面积为512平方米的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,其他三边需要砌新的墙壁,当砌壁所用的材料最省时,堆料场的长和宽分别为________米. 答案 32,16探究点二 利润最大问题r 2分,其中r (单位:cm)是瓶子的半径.已知每出售1 mL 的饮料,制造商可获利0.2分,且制造商能制作的瓶子的最大半径为6 cm.则瓶子半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大?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是y =f (r )=0.2×43πr 3πr 2π⎝ ⎛⎭⎪⎫r33-r 2,0<r ≤6. 令f ′(r π(r 2-2r )=0.当r=2时,f′(r)=0.当r∈(0,2)时,f′(r)<0;当r∈(2,6)时,f′(r)>0.因此,当半径r>2时,f′(r)>0,它表示f(r)单调递增,即半径越大,利润越高;半径r<2时,f′(r)<0,它表示f(r)单调递减,即半径越大,利润越低.∴半径为2 cm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,此时利润是负值.半径为6 cm时,利润最大.反思与感悟解决此类有关利润的实际应用题,应灵活运用题设条件,建立利润的函数关系,常见的基本等量关系有:(1)利润=收入-成本;(2)利润=每件产品的利润×销售件数.跟踪训练2 某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y=ax-3+10(x-6)2,其中3<x<6,a为常数.已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克.(1)求a的值;(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大.所以商场每日销售该商品所获得的利润f(x)=(x-3)[2x-3+10(x-6)2]=2+10(x-3)(x-6)2,3<x<6.从而,f′(x)=10[(x-6)2+2(x-3)(x-6)]=30(x-4)(x-6).于是,当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x (3,4)4(4,6)f′(x)+0-f(x)单调递增极大值42单调递减由上表可得,x=4所以,当x=4时,函数f(x)取得最大值,且最大值等于42.答当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大.探究点三 费用(用材)最省问题例3 已知A 、B 两地相距200 km ,一只船从A 地逆水行驶到B 地,水速为8 km/h ,船在静水中的速度为v km/h(8<v ≤v 0).若船每小时的燃料费与其在静水中的速度的平方成正比,当v =12 km/h 时,每小时的燃料费为720元,为了使全程燃料费最省,船的实际速度为多少?∴y ′=2 000v v -8-1 000v 2v -82=1 000v 2-16 000v v -82.令y ′=0,得v =16,∴当v 0≥16,即v =16 km/h 时全程燃料费最省,y min =32 000(元); 当v 0<16,即v ∈(8,v 0]时,y ′<0, 即y 在(8,v 0]上为减函数, ∴当v =v 0时,y min =1 000v 2v 0-8(元).综上,当v 0≥16时,v =16 km/h 全程燃料费最省, 为32 000元;当v 0<16,即v =v 0时全程燃料费最省,为1 000v 2v 0-8元.反思与感悟 本题在解题过程中容易忽视定义域,误以为v =16时取得最小值.本题的关键是弄清极值点是否在定义域X 围内.跟踪训练3 现有一批货物由海上从A 地运往B 地,已知轮船的最大航行速度为35海里/时,A 地至B 地之间的航行距离约为500海里,每小时的运输成本由燃料费和其余费用组成,轮船每小时的燃料费与轮船速度的平方成正比(比例系数为0.6),其余费用为每小时960元. (1)把全程运输成本y (元)表示为速度x (海里/时)的函数; (2)为了使全程运输成本最小,轮船应以多大速度行驶?解 (1)依题意得y =500x x 2)=480 000x+300x ,且由题意知,函数的定义域为(0,35],即y =480 000x+300x (0<x ≤35).(2)由(1)知,y ′=-480 000x2+300,令y ′=0, 解得x =40或x =-40(舍去).因为函数的定义域为(0,35],所以函数在定义域内没有极值点. 又当0<x ≤35时,y ′<0,所以y =480 000x+300x 在(0,35]上单调递减,故当x =35时,函数y =480 000x+300x 取得最小值.故为了使全程运输成本最小,轮船应以35海里/时的速度行驶. ☆课堂提高☆1.内接于半径为R 的球且体积最大的圆锥的高为( ) A .R B .2R C.43R D.34R 【答案】C2.某银行准备新设一种定期存款业务,经预算,存款量与存款利率的平方成正比,比例系数为k (k >0).已知贷款的利率为0.048 6,且假设银行吸收的存款能全部放贷出去.设存款利率为x ,x ∈(0,0.048 6),若使银行获得最大收益,则x 的取值为( ) A .0.016 2 B .0.032 4 C .0.024 3 D .0.048 6 【答案】 B【解析】 依题意,得存款量是kx 2,银行支付的利息是kx 3,获得的贷款利息是0.048 6kx 2,其中x ∈(0,0.048 6).所以银行的收益是y =0.048 6kx 2-kx 3(0<x <0.048 6),则y ′=0.097 2kx -3kx 2(0<x <0.048 6). 令y ′=0,得x =0.032 4或x =0(舍去). 当0<x <0.032 4时,y ′>0;当0.032 4<x <0.048 6时,y ′<0.所以当x =0.032 4时,y 取得最大值,即当存款利率为0.032 4时,银行获得最大收益. 3.用长为18m 的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为21,则该长方体的最大体积为( ) A .2m 3B .3m 3C .4m 3D .5m 3【答案】 B当0<x <1时,V ′(x )>0;当1<x <32时,V ′(x )<0故在x =1处V (x )取得极大值,并且这个极值就是V (x )的最大值 从而最大体积V =V (1)=9×12-6×13=3(m 2).4.某厂生产某种产品x 件的总成本:C (x )=1200+275x 3,又产品单价的平方与产品件数x 成反比,生产100件这样的产品的单价为50元,总利润最大时,产量应定为( ) A .25件 B .20件 C .15件 D .30件 【答案】 A【解析】 设产品单价为a 元,又产品单价的平方与产品件数x 成反比,即a 2x =k ,由题知k =250000,则a 2x =250000,所以a =500x.总利润y =500x -275x 3-1200(x >0),y ′=250x -225x 2,由y ′=0,得x =25,当x ∈(0,25)时,y ′>0, x ∈(25,+∞)时,y ′<0,所以x =25时,y 取最大值.5.统计表明:某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量y (升)关于行驶速度x (千米/时)的函数解析式可以表示为y =1128 000x 3-380x +8(0<x ≤120).已知甲、乙两地相距100千米,当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升?【解析】 当速度为x 千米/时时,汽车从甲地到乙地行驶了100x小时,设耗油量为h (x )升,依题意得h (x )=⎝⎛⎭⎪⎫1128 000x 3-380x +8×100x =11 280x 2+800x -154(0<x ≤120),h ′(x )=x640-800x 2=x 3-803640x 2(0<x ≤120).令h ′(x )=0,得x =80.因为x ∈(0,80)时,h ′(x )<0,h (x )是减函数;x ∈(80,120]时,h ′(x )>0,h (x )是增函数,所以当x =80时,h (x )取得极小值h (80)=11.25(升). 因为h (x )在(0,120]上只有一个极小值,所以它是最小值.答 汽车以80千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为.6.某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两墩相距m 米,余下工程只需建两端桥墩之间的桥面和桥墩.经测算,一个桥墩的工程费用为256万元;距离为x 米的相邻两墩之间的桥面工程费用为(2+x )x 万元.假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其它因素.记余下工程的费用为y 万元. (1)试写出y 关于x 的函数关系式;(2)当m =640米时,需新建多少个桥墩才能使y 最小?(2)由(1)知,f ′(x )=-256m x 2+12mx -12=m 2x2(x 32-512).令f ′(x )=0,得x 32=512,所以x =64.当0<x <64时,f ′(x )<0,f (x )在区间(0,64)内为减函数, 当64<x <640时,f ′(x )>0,f (x )在区间(64,640)内为增函数.所以f (x )在x =64处取得最小值,此时n =m x -1=64064-1=9,故需新建9个桥墩才能使y 最小。

新人教版高中数学选修2-2《生活中的优化问题举例》名师教案

新人教版高中数学选修2-2《生活中的优化问题举例》名师教案

新人教版高中数学选修2-2《生活中的优化问题举例》名师教案(此文档为word格式,下载后可以任意修改,直接打印使用!)第一章导数及其应用1.4生活中的优化问题举例(税长江)一、教学目标 1.核心素养通过生活中的优化问题举例的学习,提高数学地提出、分析和解决问题的能力,培养数学模的意识. 2.学习目标能利用导数知识解决实际生活中的利润最大、效率最高、用料最省等优化问题,并体会导数在解决实际问题的应用。

(1)1.4.1.1感受教材中的优化案例(2)1.4.1.2提炼运用数学建模,解决生活中的优化问题的方法过程(3)1.4.1.3实际运用,提升能力 3.学习重点:利用导数解决实际生活中简单的最优化问题。

4.学习难点:将实际问题转化为数学问题,建立函数模型.二、教学设计(一)课前设计 1.预习任务任务1阅读教材P34-P36,思考:建立函数模型的基本步骤是什么?任务2收集资料,运用数学模型解决实际问题有哪些典型的案例? 2.预习自测t2(1)某市在一次降雨过程中,降雨量y(mm)与时间t(min)的函数关系可近似地表示为f(t)=100,则在时刻t=10 min时的降雨强度为() 1A.5mm/min 1B.4mm/min1C.2mm/min D.1mm/min 答案:A 解析:略12.已知某生产厂家的年利润y(单位:万元)与年产量x(单位:万件)的函数关系式为y=-3x3+81x-234,则使该生产厂家获取最大年利润的年产量为() A.13万件B.11万件 C.9万件 D.7万件答案:C 解析:略3.某箱子的容积与底面边长x的关系为v(x)?x2(箱子底面边长为() A.20 B.30 C.40 D.50 答案:C 解析:略(二)课堂设计 1.知识回顾(1)若在(a,b)上,f′(x)≥0,且f′(x)在(a,b)的任何子区间内都不恒等于零?f(x)在(a,b)上为单调递增函数;若在(a,b)上,f′(x)≤0,且f′(x)在(a,b)的任何子区间内都不恒等于零?f(x)在(a,b)上为单调递减函数.(2)求函数y?f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤:①求函数y?f(x)在区间(a,b)内的极值;②将函数y?f(x)各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。

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1.4生活中的优化问题举例
教学目标:
掌握导数在生活中的优化问题问题中的应用
教学重点:
掌握导数生活中的优化问题问题中的应用.
教学过程
一、复习:
利用导数求函数极值和最值的方法
二、引入新课
例1在边长为60 cm 的正方形铁片的四角切去相等的正方形,再把它的边沿虚线折起(如图),做成一个无盖的方底箱子,箱底的边长是多少时,箱底的容积最大?最大容积是多少? 解法一:设箱底边长为x cm ,则箱高602
x h -=
cm ,得箱子容积 2
60)(322x x h x x V -== )600(<<x . 23()602x V x x '=- )600(<<x 令 2
3()602x V x x '=-=0,解得 x=0(舍去),x=40,
并求得 V(40)=16 000
由题意可知,当x 过小(接近0)或过大(接近60)时,箱子容积很小,因此,16 000是最大值
答:当x=40cm 时,箱子容积最大,最大容积是16 000cm 3
解法二:设箱高为x cm ,则箱底长为(60-2x )cm ,则得箱子容积 x x x V 2)260()(-=)300(<<x .(后面同解法一,略)
由题意可知,当x 过小或过大时箱子容积很
小,
所以最大值出现在极值点处.
事实上,可导函数260)(3
22x x h x x V -==、x x x V 2)260()(-=在各自的定义域中都只有一个极值点,从图象角度理解即只有一个波峰,是单峰的,因而这个极值点就是最值点,不必考虑端点的函数值
例2圆柱形金属饮料罐的容积一定时,它的高与底与半径应怎样选取,才能使所用的材料最省?
解:设圆柱的高为h ,底半径为R ,则表面积
S=2πRh+2πR 2
由V=πR 2
h ,得2V h R π=,则 S(R)= 2πR 2V R π+ 2πR 2=2V R
+2πR 2 令 22()V s R R '=-+4πR=0 解得,R=32V π,从而h=2V R π=2
3()2V ππ
=34V π=23V π 即 h=2R
因为S(R)只有一个极值,所以它是最小值
答:当罐的高与底直径相等时,所用材料最省
变式:当圆柱形金属饮料罐的表面积为定值S 时,它的高与底面半径应怎样选取,才能使所用材料最省?
提示:S =2Rh π+2
2R π⇒h =R R S ππ222
- ⇒V (R )=R R S ππ222-πR 2=322
1)2(21R SR R R S ππ-=- )('R V )=026R S π=⇒ ⇒R h R Rh R 222622=⇒+=πππ.
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q p 8
125-=.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.
解:收入211252588
R q p q q q q ⎛
⎫=⋅=-=- ⎪⎝⎭, 利润221125(1004)2110088
L R C q q q q q ⎛
⎫=-=---=-- ⎪⎝⎭(0100)q << 1214
L q '=-+ 令0L '=,即12104
q -+=,求得唯一的极值点84q = 答:产量为84时,利润L 最大
小结:本节课学习了导数在解决实际问题中的应用.
课堂练习:第37页练习A 、B
课后作业:第38页B:5,6, 7。

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