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最值求解方法例談

2011-12-31 00:00:00趙井俊
考試周刊 2011年74期


  在實(shí)踐生活中,最值問題經(jīng)常遇到,怎樣確定最值題求解的最佳方法,使實(shí)際生活生產(chǎn)中,遇到的消耗最低,產(chǎn)值最高等問題得到很快解決呢?本文以實(shí)際例子談?wù)勥@方面的解法,以使同學(xué)們能很快掌握解決這一問題的基本技能和基本思想方法.
  一、配方法求最值
  所謂配方法求最值,就是將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成二次三項(xiàng)式,再應(yīng)用配方法求出最值.
  例1:(2010年安徽中考題)春節(jié)期間某水庫(kù)養(yǎng)殖場(chǎng)為適應(yīng)市場(chǎng)需求,連續(xù)用20天時(shí)間,采用每天降低水位以減少捕撈成本的辦法,對(duì)水庫(kù)中某種鮮魚進(jìn)行捕撈銷售,九(1)班數(shù)學(xué)建模興趣小組根據(jù)調(diào)查,整理出第x天(1≤x≤20且x為整數(shù))的捕撈與銷售的相關(guān)信息如下:
  (1)在此期間該養(yǎng)殖場(chǎng)每天的捕撈量與前一天的捕撈量相比是如何變化的?
 ?。?)假定該養(yǎng)殖場(chǎng)每天捕撈和銷售的鮮魚沒有損失,且能在當(dāng)天全部售出,求第x天收入y(元)與x(天)之間的函數(shù)關(guān)系式.(當(dāng)天收入=日銷售額-日捕撈成本)
 ?。?)試說明(2)中的函數(shù)y隨x的變化情況,并指出在第幾天y取得最大值,最大值是多少?
  解析:(1)該養(yǎng)殖場(chǎng)每天的捕撈量與前一天的捕撈量相比減少了10kg.
  (2)由題意,得y=20×(950-10x)-(5-)(950-10x)
  =-2x+40x+14250
  (3)∵-2<0∴y=-2x+40x+14250=-2(x-10)+14450
  又1≤x≤20時(shí),且x為整數(shù),∴當(dāng)1≤x≤10時(shí),y隨x增大而增大,當(dāng)10<x≤20時(shí),y隨x的增大而減小.當(dāng)x=10時(shí),即在第10天,y取得最大值,最大值為1450元.
  二、二次函數(shù)頂點(diǎn)坐標(biāo)式求最值
  本法即為將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成一元二次函數(shù)的形式,再用頂點(diǎn)坐標(biāo)求最值.
  例2:(2010年武漢市中考題)某賓館有50個(gè)房間供游客住宿,當(dāng)每個(gè)房間的房?jī)r(jià)為每天180元時(shí),房間會(huì)全部住滿.當(dāng)每個(gè)房間每天的房?jī)r(jià)每增加10元時(shí),就會(huì)有一個(gè)房間空閑,賓館需對(duì)游客居住的每個(gè)房間每天支出20元的各種費(fèi)用,根據(jù)規(guī)定,每個(gè)房間每天的房?jī)r(jià)不得高于340元,設(shè)每個(gè)房間的每天房?jī)r(jià)增加x元(x為10的整數(shù)倍).
  (1)設(shè)一天訂住的房間數(shù)為y,直接寫出y與x的關(guān)系式及自變量x的取值范圍;
 ?。?)設(shè)賓館一天的利潤(rùn)為w元,求w與x的函數(shù)關(guān)系;
  (3)一天訂住多少房間時(shí),賓館的利潤(rùn)最大?最大利潤(rùn)是多少元?
  解析:(1)y=50-x(0<x≤160,且x是10的正整數(shù)倍)
 ?。?)w=(50-x)(180+x-20)=-x+34x+8000
 ?。?)w=-x+34x+8000,應(yīng)用頂點(diǎn)-=170,當(dāng)x<170時(shí),y隨x增大而增大,但0<x≤160,∴當(dāng)x=160時(shí),w=10880,y=50-x=34.
  答:一天訂住34個(gè)房間,賓館每天利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)10880元。
  三、判別式法求最值
  此法即為將實(shí)際問題或數(shù)字式子經(jīng)變化轉(zhuǎn)化成一元二次方程的形式,再利用判別式求最值。
  例3:設(shè)a,b為實(shí)數(shù),則a+ab+b-a-2b的最小值是?搖?搖?搖?搖.
  解析:設(shè)y=a+ab+b-a-2b.
  變形整理為a(b-1)a+(b-2b-y)=0.
  利用判別式△=(b-1)-4(b-2b-y)≥0.
  即-3b+6b+1+4y≥0.
  ∴4y≥3(b-1)-4≥-4.
  ∴y≥-1,此時(shí)b=1,a=0.
  ∴答案為-1.
  評(píng)注:特殊性存放于一般性之中,此類題目一般可設(shè)y=ax+bx+c,然后移項(xiàng)整理,再利用判別式求值,即可迎刃而解.
  四、不等式求最值
  例4:某工廠以每噸3000元購(gòu)進(jìn)50噸原料加工,若加工成半成品,每噸加工費(fèi)為600元,需天,每噸售價(jià)4000元;若加工成成品,每噸加工費(fèi)為900元,需天,每噸售價(jià)為4500元,現(xiàn)將50噸原料全部加工完.
 ?。?)設(shè)其中加工半成品x噸,獲利y元,求y與x的關(guān)系式(不要求寫自變量的范圍).
  (2)如果必須在20天內(nèi)完成,如何安排生產(chǎn)才能獲得最大利潤(rùn)?最大利潤(rùn)是多少?
  解析:加工半成品x噸,則加工為成品的是(50-x)噸,半成品每噸利潤(rùn)為(4000-3000)元;加工成成品每噸利潤(rùn)為(4500-3000)天.
  y=(4000-3000)x-600x+(4500-3000)(50-x)-900(50-x)
  =-200x+30000
  由題意得:x+(50-x)≤20,得x≥30
  ∴30≤x≤50.
  當(dāng)x=30時(shí),最大值y=-200×30+30000=24000(元)
  故加工成半成品=10(天).
  加工成成品=10(天).
  所以10天加工成半成品,10天加工成成品可獲得最大利潤(rùn),最大利潤(rùn)是24000元。
  評(píng)注:利用此種方法簡(jiǎn)單明白,學(xué)生容易掌握.