1. 某类产品按质量共分为10个档次,生产最低档次产品每件利润为8元,每提高一个档次每件利润增加2元. 用同样的工时,最低档次产品每天可生产60件,每提高一个档次将少生产3件,求生产何种档次的产品利润最大.
答案:1. 第9档次利润最大。
解析:
【分析】
这是一道典型的利润最值类实际问题,解题思路可分为三步:首先确定自变量,我们可以设生产的产品档次为自变量;其次分别推导不同档次下的单件利润和日产量,根据“总利润=单件利润×日产量”的等量关系列出总利润关于档次的二次函数表达式;最后结合二次函数的最值性质,同时注意自变量只能取1到10之间的正整数,求出利润最大时对应的档次即可。
【解析】
设生产第$x$档次的产品($1≤ x≤10$,且$x$为正整数),总利润为$y$元。
1. 计算单件利润:最低档次(第1档)利润8元,每提高1档利润加2元,因此第$x$档次的单件利润为$8 + 2(x-1) = 2x + 6$元。
2. 计算日产量:最低档次日产量60件,每提高1档少生产3件,因此第$x$档次的日产量为$60 - 3(x-1) = 63 - 3x$件。
3. 列总利润函数:
$y=(2x + 6)(63 - 3x)$
展开整理得:$y=-6x^2 + 108x + 378$
这是开口向下的二次函数,其顶点处取得最大值,顶点横坐标为:
$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{108}{2×(-6)}=9$
$x=9$符合$1≤ x≤10$的取值要求,因此生产第9档次产品时利润最大。
【答案】
第9档次利润最大。
【知识点】
1. 二次函数的实际应用
2. 二次函数的最值
3. 列代数式
【点评】
本题是利用二次函数解决实际最值问题的常考题型,解题核心是找准数量关系列出正确的函数解析式,同时要注意自变量的取值必须符合实际场景的要求,再结合二次函数的性质即可快速求解。
【难度系数】
0.7
这是一道典型的利润最值类实际问题,解题思路可分为三步:首先确定自变量,我们可以设生产的产品档次为自变量;其次分别推导不同档次下的单件利润和日产量,根据“总利润=单件利润×日产量”的等量关系列出总利润关于档次的二次函数表达式;最后结合二次函数的最值性质,同时注意自变量只能取1到10之间的正整数,求出利润最大时对应的档次即可。
【解析】
设生产第$x$档次的产品($1≤ x≤10$,且$x$为正整数),总利润为$y$元。
1. 计算单件利润:最低档次(第1档)利润8元,每提高1档利润加2元,因此第$x$档次的单件利润为$8 + 2(x-1) = 2x + 6$元。
2. 计算日产量:最低档次日产量60件,每提高1档少生产3件,因此第$x$档次的日产量为$60 - 3(x-1) = 63 - 3x$件。
3. 列总利润函数:
$y=(2x + 6)(63 - 3x)$
展开整理得:$y=-6x^2 + 108x + 378$
这是开口向下的二次函数,其顶点处取得最大值,顶点横坐标为:
$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{108}{2×(-6)}=9$
$x=9$符合$1≤ x≤10$的取值要求,因此生产第9档次产品时利润最大。
【答案】
第9档次利润最大。
【知识点】
1. 二次函数的实际应用
2. 二次函数的最值
3. 列代数式
【点评】
本题是利用二次函数解决实际最值问题的常考题型,解题核心是找准数量关系列出正确的函数解析式,同时要注意自变量的取值必须符合实际场景的要求,再结合二次函数的性质即可快速求解。
【难度系数】
0.7
2. 某商品的进价为每件50元,售价为每件60元,每个月可卖出200件.如果每件商品的售价上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于72元).设每件商品的售价上涨x元(x为整数),每个月的销售利润为y元.
(1)求y与x的函数解析式,并直接写出x的取值范围;
(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大月利润是多少元?
(1)求y与x的函数解析式,并直接写出x的取值范围;
(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大月利润是多少元?
答案:2. (1) $y=-10x^2+100x+2\ 000$,$x$ 的取值范围是 $0≤ x≤ 12$ 且 $x$ 为整数;
(2) 每件商品的售价定为65元时,每个月可获得最大利润,最大月利润是2 250元。
(2) 每件商品的售价定为65元时,每个月可获得最大利润,最大月利润是2 250元。
解析:
【分析】
(1)第一问的核心是利用“总利润=单件利润×销售数量”的等量关系列函数式:先求售价上涨x元后的单件利润(售价减进价),再求上涨x元后的月销售量,两者相乘即可得到y与x的函数关系;再结合售价不高于72元、x为非负整数、销售量不为负的限制,推导x的取值范围。
(2)第二问是求二次函数的最大值,该函数二次项系数为负,抛物线开口向下,顶点处取最大值,先通过对称轴公式求出顶点对应的x值,验证其在取值范围内后,代入函数式求最大利润,再反推对应售价即可。
【解析】
(1)由题意得:
上涨x元后,每件商品的利润为:$60 + x - 50 = (10 + x)$元,
每月的销售量为:$(200 - 10x)$件,
因此总利润$y = (10 + x)(200 - 10x)$,
展开化简得:$y = -10x^2 + 100x + 2000$。
求x的取值范围:
① 上涨幅度非负:$x ≥ 0$;
② 售价不高于72元:$60 + x ≤ 72$,解得$x ≤ 12$;
③ 销售量非负:$200 - 10x ≥ 0$,解得$x ≤ 20$,结合售价限制取上限12,且x为整数。
故x的取值范围是$0 ≤ x ≤ 12$且x为整数。
(2)对于二次函数$y = -10x^2 + 100x + 2000$,$a = -10 < 0$,抛物线开口向下,顶点处取最大值。
对称轴为$x = -\frac{b}{2a} = -\frac{100}{2 × (-10)} = 5$,
x=5在$0 ≤ x ≤ 12$的范围内,符合要求,
将x=5代入得:$y = -10 × 5^2 + 100 × 5 + 2000 = 2250$,
此时售价为$60 + 5 = 65$元。
【答案】
(1) $y=-10x^2+100x+2000$,$x$ 的取值范围是 $0≤ x≤ 12$ 且 $x$ 为整数;
(2) 每件商品的售价定为65元时,每个月可获得最大利润,最大月利润是2250元。
【知识点】
销售利润计算,二次函数解析式求解,二次函数最值应用
【点评】
本题是二次函数解决实际利润问题的典型基础题,解题关键是找准单件利润、销售数量的表达式,列对函数解析式,求最值时需注意自变量的实际限制条件,避免忽略取值范围出错。
【难度系数】
0.7
(1)第一问的核心是利用“总利润=单件利润×销售数量”的等量关系列函数式:先求售价上涨x元后的单件利润(售价减进价),再求上涨x元后的月销售量,两者相乘即可得到y与x的函数关系;再结合售价不高于72元、x为非负整数、销售量不为负的限制,推导x的取值范围。
(2)第二问是求二次函数的最大值,该函数二次项系数为负,抛物线开口向下,顶点处取最大值,先通过对称轴公式求出顶点对应的x值,验证其在取值范围内后,代入函数式求最大利润,再反推对应售价即可。
【解析】
(1)由题意得:
上涨x元后,每件商品的利润为:$60 + x - 50 = (10 + x)$元,
每月的销售量为:$(200 - 10x)$件,
因此总利润$y = (10 + x)(200 - 10x)$,
展开化简得:$y = -10x^2 + 100x + 2000$。
求x的取值范围:
① 上涨幅度非负:$x ≥ 0$;
② 售价不高于72元:$60 + x ≤ 72$,解得$x ≤ 12$;
③ 销售量非负:$200 - 10x ≥ 0$,解得$x ≤ 20$,结合售价限制取上限12,且x为整数。
故x的取值范围是$0 ≤ x ≤ 12$且x为整数。
(2)对于二次函数$y = -10x^2 + 100x + 2000$,$a = -10 < 0$,抛物线开口向下,顶点处取最大值。
对称轴为$x = -\frac{b}{2a} = -\frac{100}{2 × (-10)} = 5$,
x=5在$0 ≤ x ≤ 12$的范围内,符合要求,
将x=5代入得:$y = -10 × 5^2 + 100 × 5 + 2000 = 2250$,
此时售价为$60 + 5 = 65$元。
【答案】
(1) $y=-10x^2+100x+2000$,$x$ 的取值范围是 $0≤ x≤ 12$ 且 $x$ 为整数;
(2) 每件商品的售价定为65元时,每个月可获得最大利润,最大月利润是2250元。
【知识点】
销售利润计算,二次函数解析式求解,二次函数最值应用
【点评】
本题是二次函数解决实际利润问题的典型基础题,解题关键是找准单件利润、销售数量的表达式,列对函数解析式,求最值时需注意自变量的实际限制条件,避免忽略取值范围出错。
【难度系数】
0.7
某商场销售某种品牌的纯牛奶,已知进价为每箱40元,生产厂家要求每箱售价在40~70元之间.市场调查发现,若每箱以50元销售,平均每天可销售90箱;价格每降低1元,平均每天多销售3箱;价格每升高1元,平均每天少销售3箱.
(1) 写出平均每天销售量$ y $(箱)与每箱售价$ x $(元)之间的函数解析式(注明范围);
(2) 求出商场平均每天销售这种牛奶的利润$ w $(元)与每箱牛奶的售价$ x $(元)之间的二次函数解析式(每箱利润=售价-进价);
(3) 求出(2)中二次函数图象的顶点坐标,并求出当$ x=40 $和70时$ w $的值,在平面直角坐标系中画出函数图象的草图;
(4) 由函数图象可以看出,当牛奶售价为多少时,平均每天的利润最大?最大利润是多少?
(1) 写出平均每天销售量$ y $(箱)与每箱售价$ x $(元)之间的函数解析式(注明范围);
(2) 求出商场平均每天销售这种牛奶的利润$ w $(元)与每箱牛奶的售价$ x $(元)之间的二次函数解析式(每箱利润=售价-进价);
(3) 求出(2)中二次函数图象的顶点坐标,并求出当$ x=40 $和70时$ w $的值,在平面直角坐标系中画出函数图象的草图;
(4) 由函数图象可以看出,当牛奶售价为多少时,平均每天的利润最大?最大利润是多少?
答案:(1) 当 $40≤ x≤ 50$ 时,$y=90+3(50-x)=-3x+240$;当 $50<x≤ 70$ 时,$y=90-3(x-50)=-3x+240$,即 $y=-3x+240(40≤ x≤ 70)$。
(2) 当每箱售价为 $x$ 元时,每箱利润为 $(x-40)$ 元,平均每天的利润为 $w=(240-3x)(x-40)=-3x^2+360x-9\ 600$。
(3) $w=-3x^2+360x-9\ 600=-3(x^2-120x+3\ 600-3\ 600)-9\ 600=-3(x-60)^2+1\ 200$.所以此二次函数图象的顶点坐标为 $(60,1\ 200)$.当 $x=40$ 时,$w=0$;当 $x=70$ 时,$w=900$.图略。
(4) 当 $x=60$(元)时,$w_{最大}=1\ 200$(元)。
(2) 当每箱售价为 $x$ 元时,每箱利润为 $(x-40)$ 元,平均每天的利润为 $w=(240-3x)(x-40)=-3x^2+360x-9\ 600$。
(3) $w=-3x^2+360x-9\ 600=-3(x^2-120x+3\ 600-3\ 600)-9\ 600=-3(x-60)^2+1\ 200$.所以此二次函数图象的顶点坐标为 $(60,1\ 200)$.当 $x=40$ 时,$w=0$;当 $x=70$ 时,$w=900$.图略。
(4) 当 $x=60$(元)时,$w_{最大}=1\ 200$(元)。
解析:
【分析】
(1) 求解销量与售价的函数关系时,分两种情况讨论:当售价在40~50元区间时,价格比50元越低,销量越高,每降1元多卖3箱,可结合基础销量90箱列出表达式;当售价在50~70元区间时,价格比50元越高,销量越低,每升1元少卖3箱,同样结合基础销量列表达式,整理后合并取值范围即可。
(2) 销售总利润=每箱利润×总销量,每箱利润为“售价-进价”即$(x-40)$元,代入第一问得到的销量表达式,展开整理即可得到利润关于售价的二次函数解析式。
(3) 用配方法将二次函数一般式转化为顶点式,即可直接得到顶点坐标;再分别将$x=40$、$x=70$代入解析式计算对应$w$值,画草图时注意自变量仅在$40≤ x≤70$范围内取点,抛物线开口向下。
(4) 二次函数开口向下,顶点处函数值最大,且顶点横坐标在售价允许的范围内,因此顶点对应的售价和利润即为所求的最大利润及对应售价。
【解析】
(1) ① 当$40≤ x≤50$时,售价较50元降低了$(50-x)$元,多销售$3(50-x)$箱,因此$y=90+3(50-x)=-3x+240$;
② 当$50<x≤70$时,售价较50元升高了$(x-50)$元,少销售$3(x-50)$箱,因此$y=90-3(x-50)=-3x+240$;
综上,平均每天销售量与售价的函数解析式为$y=-3x+240(40≤ x≤70)$。
(2) 每箱利润为$(x-40)$元,总利润$w=$每箱利润×销量,代入$y$的表达式得:
$\begin{aligned}w&=(x-40)(-3x+240)\\&=-3x^2+240x+120x-9600\\&=-3x^2+360x-9600(40≤ x≤70)\end{aligned}$
(3) 对二次函数配方求顶点式:
$\begin{aligned}w&=-3x^2+360x-9600\\&=-3(x^2-120x+3600-3600)-9600\\&=-3(x-60)^2+10800-9600\\&=-3(x-60)^2+1200\end{aligned}$
因此顶点坐标为$(60,1200)$。
当$x=40$时,$w=-3×(40-60)^2+1200=0$;
当$x=70$时,$w=-3×(70-60)^2+1200=900$。
草图:取$40≤ x≤70$区间的抛物线部分,标记点$(40,0)$、$(60,1200)$、$(70,900)$,抛物线开口向下(图略)。
(4) 二次函数$w=-3(x-60)^2+1200$中,$a=-3<0$,抛物线开口向下,且$x=60$在$40≤ x≤70$的取值范围内,因此当$x=60$时,$w$取得最大值,最大值为1200元。
【答案】
(1) $y=-3x+240(40≤ x≤ 70)$
(2) $w=-3x^2+360x-9600(40≤ x≤ 70)$
(3) 顶点坐标为$(60,1200)$;当$x=40$时$w=0$,当$x=70$时$w=900$;图略
(4) 当牛奶售价为60元时,平均每天的利润最大,最大利润是1200元
【知识点】
一次函数应用;二次函数解析式;二次函数最值
【点评】
本题是函数在销售利润问题中的典型应用,需要理清售价、销量、利润三者的数量关系,掌握二次函数一般式配顶点式的方法,解题时需注意自变量的实际取值范围对最值的影响。
【难度系数】
0.7
(1) 求解销量与售价的函数关系时,分两种情况讨论:当售价在40~50元区间时,价格比50元越低,销量越高,每降1元多卖3箱,可结合基础销量90箱列出表达式;当售价在50~70元区间时,价格比50元越高,销量越低,每升1元少卖3箱,同样结合基础销量列表达式,整理后合并取值范围即可。
(2) 销售总利润=每箱利润×总销量,每箱利润为“售价-进价”即$(x-40)$元,代入第一问得到的销量表达式,展开整理即可得到利润关于售价的二次函数解析式。
(3) 用配方法将二次函数一般式转化为顶点式,即可直接得到顶点坐标;再分别将$x=40$、$x=70$代入解析式计算对应$w$值,画草图时注意自变量仅在$40≤ x≤70$范围内取点,抛物线开口向下。
(4) 二次函数开口向下,顶点处函数值最大,且顶点横坐标在售价允许的范围内,因此顶点对应的售价和利润即为所求的最大利润及对应售价。
【解析】
(1) ① 当$40≤ x≤50$时,售价较50元降低了$(50-x)$元,多销售$3(50-x)$箱,因此$y=90+3(50-x)=-3x+240$;
② 当$50<x≤70$时,售价较50元升高了$(x-50)$元,少销售$3(x-50)$箱,因此$y=90-3(x-50)=-3x+240$;
综上,平均每天销售量与售价的函数解析式为$y=-3x+240(40≤ x≤70)$。
(2) 每箱利润为$(x-40)$元,总利润$w=$每箱利润×销量,代入$y$的表达式得:
$\begin{aligned}w&=(x-40)(-3x+240)\\&=-3x^2+240x+120x-9600\\&=-3x^2+360x-9600(40≤ x≤70)\end{aligned}$
(3) 对二次函数配方求顶点式:
$\begin{aligned}w&=-3x^2+360x-9600\\&=-3(x^2-120x+3600-3600)-9600\\&=-3(x-60)^2+10800-9600\\&=-3(x-60)^2+1200\end{aligned}$
因此顶点坐标为$(60,1200)$。
当$x=40$时,$w=-3×(40-60)^2+1200=0$;
当$x=70$时,$w=-3×(70-60)^2+1200=900$。
草图:取$40≤ x≤70$区间的抛物线部分,标记点$(40,0)$、$(60,1200)$、$(70,900)$,抛物线开口向下(图略)。
(4) 二次函数$w=-3(x-60)^2+1200$中,$a=-3<0$,抛物线开口向下,且$x=60$在$40≤ x≤70$的取值范围内,因此当$x=60$时,$w$取得最大值,最大值为1200元。
【答案】
(1) $y=-3x+240(40≤ x≤ 70)$
(2) $w=-3x^2+360x-9600(40≤ x≤ 70)$
(3) 顶点坐标为$(60,1200)$;当$x=40$时$w=0$,当$x=70$时$w=900$;图略
(4) 当牛奶售价为60元时,平均每天的利润最大,最大利润是1200元
【知识点】
一次函数应用;二次函数解析式;二次函数最值
【点评】
本题是函数在销售利润问题中的典型应用,需要理清售价、销量、利润三者的数量关系,掌握二次函数一般式配顶点式的方法,解题时需注意自变量的实际取值范围对最值的影响。
【难度系数】
0.7