高中数学1.4《导数在实际生活中的应用》素材苏教选修22_第1页
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文档简介

1.5导数在实际生活中的应用在生产和生活实际中,常常需要解决“用料最省”、“投资最少”、“利润最大”、“效率最高”等优化问题,这些大多可以转化为函数的最大(小)值问题运用导数知识求解最为简捷下面举例说明一、产品规格设计例1一种变压器的铁芯的截面为正十字型,如图1为保证所需的磁通量,要求十字型具有的面积问应如何设计正十字型的宽xcm及长ycm,才能使其外接圆的周长最短,这样使绕在铁芯上的漆包线最省?解析:设外接圆的半径为cm,则由,得要使外接圆的周长最小,需要取最小值,也即取最小值设,则令,解得或(舍去)当时,;当时,因此当时,最小,即最小,周长最小为(cm)点评:本题通过设间接变量,由题意得到一个函数,再确定它的最小值间接处理所研究的目标,并用导数研究目标函数的最小值,是解本题的关键所在二、吊装问题例2如图2,某工地有一个吊臂长m的吊车,吊车底座高m,现准备把一个底面半径为3m,高2m的圆柱形工件吊起平放到6m高的桥墩上,问能否将工件吊到桥墩上?(参考数据:,)解析:吊车能把工件吊上的高度ym取决于吊臂的张角?兹,由图2可知,由,得易知当,时,y有最大值,y的最大值约为(m)所以吊车能够把圆柱形工件吊起平放到6m高的桥墩上点评:本题是通过建立三角函数模型求导数来解决生产中的实际问题的三、如何施工问题例3如图3,四边形是一块边长为4km的正方形地域,地域内有一条河流,其经过的路线是以的中点为顶点且开口向右的抛物线(河流宽度忽略不计)的一部分新世纪公司准备投资建一个大型矩形游乐园,问如何施工才能使游乐园面积最大?并求出最大面积解析:以为原点,所在直线为y轴建立平面直角坐标系,则设抛物线方程为由点在抛物线上,得,解得所以抛物线方程为设是曲线上任一点,则,所以矩形游乐园面积,令,解得或(舍去)当,时,函数为增函数;当时,函数为减函数因此,当时,有极大值,此时,当时,;当时,所以当,时,游乐园面积最大,最大面积为点评:本题将解析几何、函数最大(小)值及导数应用等基本知识进行交汇,需要我们具有一定的建模、解

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