习题集含详解高中数学题库高考专点专练之129均值不等式应用题(3)

2019-04-14 19:44

(1)当 ???? 的长度是多少时,?? 最小?并求 ?? 的最小值;

(2)要使 ?? 不小于 1600 m2,则 ???? 的长应在什么范围内?

87. 某厂家拟在 2017 年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(即该厂的年产量)??(单

位:万件)与年促销费用 ??(单位:万元)(??≥0)满足 ??=3?

????+1

(?? 为常数),如果不

搞促销活动,则该产品的年销售量只能是 1 万件.已知 2017 年生产该产品的固定投入为 8 万元.每生产 1 万件该产品需要再投入 16 万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的 1.5 倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).

(1)将 2017 年该产品的利润 ??(单位:万元)表示为年促销费用 ??(单位:万元)的函数;

(2)该厂家 2017 年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?

88. 某厂家拟在2017年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(即该厂的年产量)?? 万件

与年促销费用 ?? 万元 ??≥0 满足 ??=3???+1(?? 为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是 1 万件.已知2017年生产该产品的固定投入为 8 万元,每生产一万件该产品需要再投入 16 万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的 1.5 倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).

(1)将2017年该产品的利润 ?? 万元表示为年促销费用 ?? 万元的函数;

(2)该厂家2017年的促销费用投人多少万元时,厂家的利润最大?

89. 某工厂去年某产品的年销售量为 100 万件,每件产品的销售价为 10 元,每件产品的固定成本为

8 元,今年,工厂第一次投入 100 万元,并计划以后每年比上一年多投入 100 万元,预计销售量从今年开始每年比上一年增加 10 万件,第 ?? 次投入后,每件产品的固定成本为 ?? ?? =

?? ??+1??

(??>0,?? 为常数,??∈??),若产品销售价保持不变,第 ?? 次投人后的年利润为 ?? ?? 万元. (1)求 ?? 的值及 ?? ?? 的表达式;

(2)若今年是第 1 年,则第几年的年利润最高?最高年利润为多少万元?

90. 某造纸厂拟建一座底面形状为矩形且面积为 162 平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平

面图如图所示),如果池四周的围墙建造单价为 400 元/米,中间两道隔墙建造单价为 248 元/米,池底建造单价为 80 元/平方米,水池所有墙的厚度忽略不计.

(1)试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价;

(2)若由于地形限制,该水池的长和宽都不能超过 16 米,试设计污水处理池的长和宽,使总

造价最低,并求出最低总造价.

第11页(共30页)

91. 为了降低能源损耗,某体育馆的外墙需要建造隔热层.体育馆要建造可使用 20 年的隔热层,每

厘米厚的隔热层建造成本为 6 万元.该建筑物每年的能源消耗费用 ??(单位:万元)与隔热层厚度 ??(单位:cm)满足关系:?? ?? =

??3??+5

(0≤??≤10,?? 为常数),若不建隔热层,每年

能源消耗费用为 8 万元.设 ?? ?? 为隔热层建造费用与 20 年的能源消耗费用之和. (1)求 ?? 的值及 ?? ?? 的表达式;

(2)隔热层修建多厚时,总费用 ?? ?? 达到最小?并求最小值.

92. 某商场预计全年分批购入每台价值 2000 元的电视机共 3600 台,每批购入的台数相同,且每批

均须付运费 400 元,储存购入的电视机全年所付保管费与每批购入电视机的总价值(不含运费)成正比.若每批购入 400 台,则全年需用去运费和保管费 43600 元.现在全年只有 24000 元可用于支付运费和保管费,请问能否恰当安排每批进货的数量,使这 24000 元的资金够用?写出你

的结论,并说明理由.

93. 一批救灾物资随 26 辆汽车从某市以 ?? km/h 的速度匀速开往 400 km 处的灾区.为安全起见,

每两辆汽车的前后间距不得小于 km,问这批物资全部到达灾区,最少要多少小时?

2094. 彭山二中决定在新校区附近修建教师宿舍,学校行政办公室用 100 万元从政府购得一块廉价土

地,该土地可以建造每层 1000 平方米的楼房,楼房的每平方米建筑费用与建筑高度有关,楼房每升高一层,整层楼每平方米建筑费用提高 20 元.已知建筑第 5 层楼房时,每平方米建筑费用为 800 元.

(1)若建筑第 ?? 层楼时,该楼房综合费用为 ?? 万元(综合费用是建筑费用与购地费用之和),

写出 ??=?? ?? 的表达式;

(2)为了使该楼房每平方米的平均综合费用最低,学校应把楼层建成几层?此时平均综合费用

为每平方米多少元?

95. 某房地产开发公司计划在一楼区内建造一个长方形公园 ????????,公园由长方形的休闲区

??1??1??1??1(阴影部分)和环公园人行道组成.已知休闲区 ??1??1??1??1 的面积为 4000 平方米,人行道的宽分别为 4 米和 10 米.

??

2

(1)若设休闲区的长 ??1??1=?? 米,求公园 ???????? 所占面积 ?? 关于 ?? 的函数 ?? ?? 的解析式;

(2)要使公园所占面积最小,休闲区 ??1??1??1??1 的长和宽该如何设计? 96. 如图所示:用篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,假设墙有足够长.

(1)若篱笆的总长为 30 m,则这个矩形的长,宽各为多少时,菜园的面积最大?

第12页(共30页)

(2)若菜园的面积为 32 m2,篱笆的长为 ?? m,则这个矩形的长,宽各为多少时,篱笆的总长

最短?

97. 提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度 ??

(单位:千米 / 小时)是车流密度 ??(单位:辆 / 千米)的函数.当桥上的车流密度达到 200 辆 / 千米时,造成堵塞,此时车流速度为 0;当车流密度不超过 20 辆 / 千米时,车流速度为 60 千米 / 小时.研究表明:当 20≤??≤200 时,车流速度 ?? 是车流密度 ?? 的一次函数. (1)当 0≤??≤200 时,求函数 ?? ?? 的表达式;

(2)当车流密度 ?? 为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆 / 小

时)?? ?? =????? ?? 可以达到最大,并求出最大值.(精确到 1 辆 / 小时)

98. 某工厂某种产品的年固定成本为 250 万元,每生产 ?? 千件,需另投入成本为 ?? ?? 万元.当年产

量不足 80 千件时,?? ?? =??2+10??(万元);当年产量不小于 80 千件时,?? ?? =51??+

3

10000??

1

?1450(万元).每件商品售价为 0.05 万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完.

(1)写出年利润 ?? ?? (万元)关于年产量 ??(千件)的函数解析式;

(2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?

99. 在一张足够大的纸板上截取一个面积为 3600 平方厘米的矩形纸板 ????????,然后在矩形纸板的四

个角上切去边长相等的小正方形,再把它的边沿虚线折起,做成一个无盖的长方体纸盒(如图).设小正方形边长为 ?? 厘米,矩形纸板的两边 ????,???? 的长分别为 ?? 厘米和 ?? 厘米,其中 ??≥??.

(1)当 ??=90 时,求纸盒侧面积的最大值;

(2)试确定 ??,??,?? 的值,使得纸盒的体积最大,并求出最大值.

100. 某村投资 128 万元建起了一处生态采摘园,预计在经营过程中,第一年支出 10 万元,以后每

年支出都比上一年增加万元,从第一年起的销售收入都是 76 万元.设 ?? 表示前 ?? ??∈??? 年的利润总和(利润总和 = 总销售收入 ? 总经营支出 ? 投资). (1)该生态园从第几年开始盈利?

(2)该生态园前几年的平均利润最大,最大利润是多少?

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答案

第一部分 1. B ??2+

2. C

4??2

3. C

【解析】设直角三角形的一条直角边为 ??,则另一条直角边为 ??,斜边为

2

2

4

直角三角形的周长 ??=??+??+ ??2+??2≥2 2+2≈4.83. 当且仅当 ??= 时取等号.

??2

4. C

【解析】由图求得函数为 ??=? ???6 2+11,

????

? ???6 2+11

??

则营运的年平均利润 =当且仅当 ??=5. C 6. B

7. B

8. D

25??

=12? ??+

25??

≤12?2 25=2.

,即 ??=5 时取等号.

【解析】设三个连续时间段的时长分别为 ??1,??2,??3,依题意有 ??1??1=??2??2=

1

1

1

1

2

3

??3??3=??,总的增长量为 3??,则 ??1+??2+??3=?? ??+??+?? .故该生物在所讨论的整个时段内的平均增长速度为 ??9. C

3??

1+??2+??3

=

3

111++??1??2??3

???2+12???25

??

【解析】提示:??=???2+12???25 ,记年平均利润为 ?? ,有 ??==? ??+

25??

+

12,所以当 ??=5 时,每辆客车营运的年平均利润最大. 10. A

【解析】仓库建在离车站 ?? km 处, 则土地费用 ??1=

??1??

??1≠0 ,运输费用 ??2=??2?? ??2≠0 ,

45

把 ??=10,??1=2 代人得 ??1=20, 把 ??=10,??2=8 代人得 ??2=, 故总费用 ??=

20

20??4

+5??≥2 ???5??=8,

4204

当且仅当 ??=5??, 即 ??=5 时等号成立.

11. A 【解析】提示:设长方体长为 ?? m,宽为 ?? m,则由已知可得 ????=4,则总造价为 2??+2?? ×10+4×20=20 ??+?? +80,再利用均值不等式.

12. A 【解析】

第14页(共30页)

如图:可得 ????=24?8=4,所以 ????=5??,即 ??+5??=24,24×5=4??+5??≥2 20????,即 ??=15????≤90,当 4??=5??,即 时,阴影面积取到最大值. 2??=12

1

??20544

13. A 【解析】设仓库到车站的距离为 ??,有已知得 ????2=0.8??+

20??

1

=

20??

,??2=0.8??,则费用之和 ??=??1+

≥2 0.8???

20??

=8,当且仅当 0.8??=

20??

,即 ??=5 时等号成立.

14. C 【解析】设天平左、右臂长分别是 ??1,??2,则 ??1???=??2???,??2???=??1???,两式相乘得 ??2=????,所以 ??= ????.由于 ??1≠??2,故 ??≠??,所以 15. B

【解析】设水池底面一边长为 ?? m,则另一边为 ?? m,总造价 ??=4×180+ 4??+320 ??+ +720≥1280+720=2000,当且仅当 ??=,即 ??=2 时取等号.

????16. A 【解析】?? 年汽车的维修总费用为 0.2+0.4+0.6+?+0.2??=0.2??+0.1 ??2+?? (万元), 年平均费用 ??=当且仅当

10??

10+0.9??+0.1 ??2+??

??

?? ???1 2

4

4

4

16??

??+??2

> ????=??

×80=

×0.2=

=

10??

+10+1≥2 ???10+1=3.

??10??

=

??10

,即 ??=10 时取等号.

1??2

112???2

3

17. D 【解析】设 12cm 长的铁丝分成的两段长分别为 ??cm 和 12??? cm,则围成的两个等边三角形的面积之和 ??=2 3 ×sin60+2 2 3cm2,

当且仅当 ??=12???,即 ??=6 时,等号成立,故 ?? 的最小值为 2 3cm2. 18. A 【解析】设仓库到车站的距离为 ??. 由已知设 ??1??=??1,??2=??2.

则 ??=10 时,??1=2,??2=8,解得 ??1=20,??2=0.8. 所以 ??1+??2=当且仅当

20??

20??

20

??

°

×sin60=

°

34

×9× ??2+ 12??? 2 ≥36×

1 3 ??+ 12??? 2

2

=

+0.8??≥2 ???0.8??=8.

=0.8??,即 ??=5 时,等号成立.

800??

19. B 【解析】设平均每件产品的生产准备费用和仓储费用之和为 ??,则 ??=当且仅当 20. B

800??

+≥2

8

??800??

?=20,

8

??

=8,即 ??=80 时取得最小值.

??

【解析】设左、右臂长分别为 ??1,??2,第一次称的药品为 ??1 g,第二次称的药品为 ??2 g,则有 5??1=??1??2,??2??1=5??2,所以 ??1+??2=5 ??1+??2 >5×2=10 g ,即大于 10 g .

2

1

????

21. C 22. C 【解析】设孙子人数为 ??,孙女人数为 ??.

由题可知,总糖数为 ????+????=2????;当奶奶发错时,需要的糖数为 ??2+??2; 所以,结合 ??2+??2≥2????,可知,当 ??=?? 时,刚好分完;当 ??≠?? 时,不够分.

第15页(共30页)


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