题目
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x(x≥10)层,则每平方米的平均建筑费用为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=
)
(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 |
提问时间:2021-12-17
答案
方法1:导数法
设楼房每平方米的平均综合费为f(x)元,
则f(x)=(560+48x)+
=560+48x+
(x≥10,x∈Z+)
f′(x)=48−
,
令f'(x)=0得x=15
当x>15时,f'(x)>0;当0<x<15时,f'(x)<0
因此当x=15时,f(x)取最小值f(15)=2000;
答:为了楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为15层.
方法2:(本题也可以使用基本不等式求解)
设楼房每平方米的平均综合费为f(x)元,
则f(x)=(560+48x)+
=560+48x+
≥560+2
=2000,
当且进行48x=
,即x=15时取等号.
答:为了楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为15层.
设楼房每平方米的平均综合费为f(x)元,
则f(x)=(560+48x)+
2160×10000 |
2000x |
10800 |
x |
f′(x)=48−
10800 |
x2 |
令f'(x)=0得x=15
当x>15时,f'(x)>0;当0<x<15时,f'(x)<0
因此当x=15时,f(x)取最小值f(15)=2000;
答:为了楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为15层.
方法2:(本题也可以使用基本不等式求解)
设楼房每平方米的平均综合费为f(x)元,
则f(x)=(560+48x)+
2160×10000 |
2000x |
10800 |
x |
48x•
|
当且进行48x=
10800 |
x |
答:为了楼房每平方米的平均综合费最少,该楼房应建为15层.
先设楼房每平方米的平均综合费为f(x)元,根据题意写出综合费f(x)关于x的函数解析式,再利用导数研究此函数的单调性,进而得出它的最小值即可.
导数在最大值、最小值问题中的应用;实际问题中导数的意义.
本小题主要考查应用所学导数的知识、思想和方法解决实际问题的能力,建立函数式、解方程、不等式、最大值等基础知识.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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