1、Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!数学高考综合能力题选讲 23方案优化型综合问题100080 北京中国人民大学附中 梁丽平题型预测寻找问题的最优解,是这一类题目的共同特点解决问题的方法涉及均值不等式、单调性等求最值的方法,有些时候也用穷举法由于与实际问题联系较紧密,此类问题在高考中往往以应用题的面目出现范例选讲例 1某租赁公司拥有汽车 100 辆,当每辆车的月租金为 3000 元时,可全部租出当每辆车的月租金每增加 50 元时,未租出的车将会增加一辆,租出的车每辆每月需要维护费 150 元,未租出的车每辆每月需要维护费 50 元()
2、当每辆车的月租金定为 3600 元时,能租出多少辆车?()当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?讲解:()当每辆车的月租金定为 3600 元时,未租出的车辆数为,所以这时租出了 88 辆车360125()设每辆车的月租金定为 x 元,则租赁公司的月收益为:3030155xfx整理得: 2 2164307500fxx所以,当 时, 最大,最大值为 307050即当每辆车的月租金45xf定为 4050 元时,租赁公司的月收益最大,最大月收益是 307050 元点评:实际问题的最值要注意自变量的取值范围Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!Doc521 资料
3、分享网(D) 资料分享我做主!例 2某工厂生产容积为 立方米的圆柱形无盖容器,制造底面的材23料每平方米 30 元,制造侧面的材料每平方米 20 元,设计时材料的厚度及损耗可以忽略不计() 把制造容器的成本 y(元)表示成容器底面半径 x(米)的函数,并指出当底面半径为多少时,制造容器的成本最低?求出最低成本;() 若为某种特殊需要,要求容器的底面半径不小于 2(米),此时最低成本为多少元?(精确到 1 元)讲解:()设圆柱形容器的高为 h,则 23x所以, 2 60303yxx因为 ,所以,x,226109283yx元等号当且仅当 ,即 时取得2() 当 时,由()可知,不能利用均值不等式来
4、求解 的最小值,x y所以,我们可以考虑函数 的单调性2603yx任取 ,且设 ,则12,)x12,1212121213030yxxx由于 ,所以, ,所以, ,12x12121, 02y所以,函数 在区间 上单调递增603yx,)所以,当 时, 取得最小值为: (元)2x5047点评:运用均值不等式要注意等号成立的条件例 3小红现在是初一的学生,父母准备为他在银行存 20000 元,作为 5年后上大学的费用,如果银行整存整取的年利率如下:利息税为 20%,则小红父母应该选择怎样的存款方式,可使 5 年后所获收项目 1 年期 2 年期 3 年期 5 年期年利率 ir1.98% 2.25% 2.
5、52% 2.79%Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!益最大请说明理由讲解:小红父母存款的方式可以有多种选择,但为了确保最大利润,应该遵循如下原则:(1)5 年结束时,所存款项应该恰好到期(否则以活期记,损失较大);(2)如果存两次(或两次以上),则第 2 次存款时,应该将第 1 次存款所得本息和全部存入银行为叙述方便,用 表示把 元本金,先存一次 n 年期,再存一次 m 年期nmPa所得本息和如: 表示先存 2 个 1 年期,再存一个 2 年期所得本息和12首先,可以考虑下面的问题: 是否成立?即把 元本金,先存一nmnPa次 n
6、年期,再存一次 m 年期与先存一次 m 年期,再存一次 n 年期,所得本息和是否相同?因为 ,415kkkParar所以, 1nmnmnP 根据以上分析,我们只需考虑下面的几种情况: ,112,P13, , , 方法之一是直接计算,但运算量相对较12P1523,2P3大为此,我们可以考虑下面的办法:(1)比较 与 的大小关系:12因为 ,211441.98%.0355Paraa,22.6 所以, 所以,只需考虑上述八种情况中的: , ,1P2 1523,P23(2)比较 和 的大小213,1244.98%2.51.025Pa aDoc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!Doc521 资料
7、分享网(D) 资料分享我做主!,3412.5%1.06Paa所以, 所以,只需比较 , , 21315P23因为: ,1544.98.79%1.2a a,322.5%1.2Pa 2341.a所以, 最大,即小红父母应该选择先存一次 1 年期,再存一次 5 年期15P(或先存一次 5 年期,再存一次 1 年期)获利最多这与我们通常的认识是一致的点评:本题的目的是通过分析、计算寻找问题的最优解然而,如果通过穷举得出结论,计算可能就较为复杂了,因此,需要优化的不只是结果,还有运算的过程高考真题1(2001 年上海高考题)用水清洗一堆蔬菜上残留的农药,对用一定量的水清洗一次的效果作如下假定:用一个单位
8、量的水可洗掉蔬菜上残留农药量的,用水越多洗掉的农药量也越多,但总还有农药残留在蔬菜上设用 单位2 x量的水清洗一次后,蔬菜上残留的农药量与本次清洗前残留的农药量之比为函数 fx()试规定 的值,并解释其实际意义;0f()试根据假定写出函数 应该满足的条件和具有的性质;fx()设 ,现有 单位量的水,可以清洗一次,也可以21fx0a把水平均分成 2 份后清洗两次,试问用哪种方案清洗后蔬菜上残留的农药量比较少?说明理由2(2003 年上海春季高考)在一次人才招聘会上,有 A、B 两家公司分别开出他们的工资标准:A 公司允诺第一年月工资数为 1500 元,以后每年月工资Doc521 资料分享网(D)
9、 资料分享我做主!Doc521 资料分享网(D) 资料分享我做主!比上一年月工资增加 230 元;B 公司允诺第一年月工资数为 2000 元,以后每年月工资在上一年的月工资的基础上递增 5设某人年初被 A、B 两家公司同时录取,试问:()若某人分别在 A 公司或 B 公司连续工作 n 年,则他在第 n 年的月工资收入分别是多少?()该人打算连续在一家公司工作 10 年,仅从工资收入总量较多作为应聘的标准(不计其它因素),该人应该选择那家公司,为什么?()在 A 公司工作比在 B 公司工作的月工资收入最多可以多多少元?(精确到 1 元),并说明理由答案与提示:1() 表示没有用水清洗时,蔬菜上的农药量将01f保持原样;()函数 应该满足的条件和具有的性质是:x且 , 在 上单调递减;()0,2ffffx,时,两次清洗后残留的农药量较少, 时,效果相同,a 2a时,一次清洗残留的农药量较少 2 ()在 A 公司和 B 公司0第 n 年的月收入分别为 ;()应选择 A 公司;112703,0nn()826 元