为了保护环境,发展低碳经济,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似的表示为:y=12x2−200x+80000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家至少需要补贴多少元才能使该单位不亏损?

问题描述:

为了保护环境,发展低碳经济,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似的表示为:y=

1
2
x2−200x+80000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家至少需要补贴多少元才能使该单位不亏损?

(1)由题意可知,
二氧化碳的每吨平均处理成本为:

y
x
1
2
x+
80000
x
−200(4分)
≥2
1
2
x•
80000
x
−200=200

当且仅当
1
2
x=
80000
x
,即x=400时,
才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元.(8分)
(2)设该单位每月获利为S,
则S=100x-y (10分)
=100x−(
1
2
x2−200x+80000)=−
1
2
x2+300x−80000
=
1
2
(x−300)2−35000

因为400≤x≤600,所以当x=400时,S有最大值-40000.
故该单位不获利,需要国家每月至少补贴40000元,才能不亏损.(16分)
答案解析:(1)由题意月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似的表示为:y=
1
2
x2−200x+80000
,两边同时除以x,然后利用不等式的性质进行放缩,从而求出最值;
(2)设该单位每月获利为S,则S=100x-y,把y值代入进行化简,然后运用配方法进行求解.
考试点:函数的最值及其几何意义.

知识点:此题是一道实际应用题,考查了函数的最值和不等式的基本性质,及运用配方法求函数的最值.