题目
22.某产品生产x件的总成本为c(x)=(2)/(3)x^3-22x^2+8x+3500,每件产品价格是30-(x)/(2),求产量为多少件时才能获得最大利润.
22.某产品生产x件的总成本为$c(x)=\frac{2}{3}x^{3}-22x^{2}+8x+3500$,每件产品价格是$30-\frac{x}{2}$,求产量为多少件时才能获得最大利润.
题目解答
答案
设产量为 $x$ 件,收入函数 $R(x) = 30x - \frac{x^2}{2}$,成本函数 $C(x) = \frac{2}{3}x^3 - 22x^2 + 8x + 3500$。利润函数 $L(x) = R(x) - C(x)$,求导得:
\[
L'(x) = -2x^2 + 43x + 22
\]
令 $L'(x) = 0$,解得 $x = 22$(舍负值)。二阶导数 $L''(x) = -4x + 43$,在 $x = 22$ 处为负,故利润最大。
**答案:** $\boxed{22}$
解析
考查要点:本题主要考查利用导数求解实际应用问题中的最大利润问题,涉及收入函数、成本函数、利润函数的建立,以及通过导数确定极值点的方法。
解题核心思路:
- 建立利润函数:利润 = 收入 - 成本。根据题目给出的价格和成本函数,分别写出收入函数和成本函数,再求差得到利润函数。
- 求导找极值:对利润函数求导,找到导数为零的临界点,通过二阶导数判断该点是否为极大值点。
破题关键点:
- 正确建立收入函数:注意价格是每件产品的价格,收入应为价格乘以产量。
- 准确求导:对多项式函数求导时需注意各项系数和符号。
- 验证极值性质:通过二阶导数的符号确定极大值的存在性。
1. 建立收入函数和利润函数
- 收入函数:每件产品价格为 $30 - \frac{x}{2}$,产量为 $x$,因此收入函数为:
$R(x) = x \left(30 - \frac{x}{2}\right) = 30x - \frac{x^2}{2}$ - 成本函数:题目已给出 $C(x) = \frac{2}{3}x^3 - 22x^2 + 8x + 3500$。
- 利润函数:利润为收入减成本:
$L(x) = R(x) - C(x) = \left(30x - \frac{x^2}{2}\right) - \left(\frac{2}{3}x^3 - 22x^2 + 8x + 3500\right)$
化简得:
$L(x) = -\frac{2}{3}x^3 + \frac{43}{2}x^2 + 22x - 3500$
2. 求导并找临界点
- 一阶导数:
$L'(x) = -2x^2 + 43x + 22$ - 解方程 $L'(x) = 0$:
$-2x^2 + 43x + 22 = 0 \quad \Rightarrow \quad 2x^2 - 43x - 22 = 0$
利用求根公式:
$x = \frac{43 \pm \sqrt{43^2 + 4 \cdot 2 \cdot 22}}{2 \cdot 2} = \frac{43 \pm 45}{4}$
解得 $x = 22$(舍去负解 $x = -0.5$)。
3. 验证极大值
- 二阶导数:
$L''(x) = -4x + 43$ - 在 $x = 22$ 处:
$L''(22) = -4 \cdot 22 + 43 = -45 < 0$
说明 $x = 22$ 是极大值点。