§3. 4 生活中的优化问题举例
教学目标:
1.要细致分析实际问题中各个量之间的关系,正确设定所求最大值或最小值的变量与自变量,把实际问题转化为数学问题,即列出函数解析式,根据实际问题确定函数的定义域;
2.要熟练掌握应用导数法求函数最值的步骤,细心运算,正确合理地做答.
重点:求实际问题的最值时,一定要从问题的实际意义去考察,不符合实际意义的理论值应予舍去。
难点:在实际问题中,有常常仅解到一个根,若能判断函数的最大(小)值在的变化区间内部得到,则这个根处的函数值就是所求的最大(小)值。
教学方法:尝试性教学
教学过程:
前置测评:
(1)求曲线y=x2+2在点P(1,3)处的切线方程.
(2)若曲线y=x3上某点切线的斜率为3,求此点的坐标。
【情景引入】 生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题.通过前面的学习,我们知道,导数是求函数最大(小)值的有力工具.这一节,我们利用导数,解决一些生活中的优化问题
例1.汽油的使用效率何时最高
材料:随着我国经济高速发展,能源短缺的矛盾突现,建设节约性社会是众望所归。现实生活中,汽车作为代步工具,与我们的生活密切相关。众所周知,汽车的每小时耗油量与汽车的速度有一定的关系。如何使汽车的汽油使用效率最高(汽油使有效率最高是指每千米路程的汽油耗油量最少)呢?
通过大量统计分析,得到汽油每小时的消耗量 g(L/h)与汽车行驶的平均速度v(km/h)之间的函数关系g=f(v) 如图3.4-1,根据图象中的信息,试说出汽车的速度v 为多少时,汽油的使用效率最高?
解:因为G=w/s=(w/t)/(s/t)=g/v
这样,问题就转化为求g/v的最小值,从图象上看,g/v