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大學微積分題解-最大最小值應用問題

更新 發佈閱讀 1 分鐘

解題流程

  1. 閱讀題目與建立模型
    • 釐清問題所求的目標(最大化/最小化的量)
  2. 設定變數並寫出目標函數(Objective Function)
  3. 代入與簡化函數
  4. 求導數並找臨界點
  5. 利用導數測試確認極值類型
  6. 回代與計算實際數值

常見題型有幾何問題:求最大面積、體積,或者是最小表面積,另外還有成本最小化與利潤最大化問題等等。

例題1

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解法:

令調降 10x 元(x 為降價的次數)

則:

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收入函數等於:

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展開計算:

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R'(x) = 0x = 7

最終當票價訂為 300 - 10 X 7 = 230 時會有最大收入。

例題2

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解法:

首先設定變數:

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體積函數:

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先展開:

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再來求最大值 → 對 V(x) 求導數:

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V′(x)=0,解出x:

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唯一合適的值為 x=1,故最大體積為:

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例題3

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解法:

設:

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圓柱體積為:

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列出成本函數(其實應該設容器壁面材料每平方英寸為 a 元,不過我們直接假設 a1,理所當然,底部材料成本每平方英寸為2aa1的話就等於2):

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總成本函數為:

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由 (1) 式得:

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代入 (2) 式:

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C(r) 求導並找最小值

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C′(r)=0:

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最後代入半徑與高度間的關係式:

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所以為了讓成本最小,容器應設計為:

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本頻道持續更新中(內容涵蓋前端程式設計入門、大學必備程式設計入門、電子系專業課程入門、數學微積分題解)如果身旁有相關科系的學生,不妨推薦一下喔~

相信這裡會是家教或線上課程之外,高中、大學生系統性綜合學習的好選擇。

最後感謝您的觀看!

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