21. 如图,在长方形$ABCD$中,$AB = 4\mathrm{cm}$,$BC = 3\mathrm{cm}$,动点$P$从点$A$出发,先以$1\mathrm{cm}/\mathrm{s}$的速度沿$A→B$运动,然后以$2\mathrm{cm}/\mathrm{s}$的速度沿$B→C$运动,到点$C$停止运动.设点$P$运动的时间为$t\mathrm{s}$,是否存在这样的$t$,使得三角形$BPD$的面积$S$大于$3\mathrm{cm}^{2}$?如果存在,请求出$t$的取值范围;如果不存在,请说明理由.

答案
21. ①当点 $ P $ 在线段 $ AB $ 上时(含点 $ A $,$ B $),即 $ 0 ≤ t ≤ 4 $.
由题意,得 $ \dfrac{1}{2}(4 - t) × 3 > 3 $,
解得 $ t < 2 $. $ \therefore 0 ≤ t < 2 $.
②当点 $ P $ 在线段 $ BC $ 上时(不含点 $ B $,含点 $ C $),即 $ 4 < t ≤ \dfrac{11}{2} $.
由题意,得 $ \dfrac{1}{2}(t - 4) × 2 × 4 > 3 $,
解得 $ t > \dfrac{19}{4} $. $ \therefore \dfrac{19}{4} < t ≤ \dfrac{11}{2} $.
综上,存在,$ 0 ≤ t < 2 $ 或 $ \dfrac{19}{4} < t ≤ \dfrac{11}{2} $.
由题意,得 $ \dfrac{1}{2}(4 - t) × 3 > 3 $,
解得 $ t < 2 $. $ \therefore 0 ≤ t < 2 $.
②当点 $ P $ 在线段 $ BC $ 上时(不含点 $ B $,含点 $ C $),即 $ 4 < t ≤ \dfrac{11}{2} $.
由题意,得 $ \dfrac{1}{2}(t - 4) × 2 × 4 > 3 $,
解得 $ t > \dfrac{19}{4} $. $ \therefore \dfrac{19}{4} < t ≤ \dfrac{11}{2} $.
综上,存在,$ 0 ≤ t < 2 $ 或 $ \dfrac{19}{4} < t ≤ \dfrac{11}{2} $.
22. 某商店准备购进甲、乙两种品牌纪念品,若购进甲种纪念品$40$个,乙种纪念品$25$个,则需要$1350$元;若购进甲种纪念品$20$个,乙种纪念品$30$个,则需要$1200$元.
(1)求甲、乙两种纪念品的单价.
(2)若该商店刚好用了$3000$元购进这两种纪念品,考虑顾客的需求,要求购进甲种纪念品的数量不少于乙种纪念品数量的$3$倍,且乙种纪念品的数量大于$38$个,那么该商店有几种进货方案?
(3)若该商店销售一个甲种纪念品可获利润$5$元,销售一个乙种纪念品可获利润$6$元,在(2)的进货方案中,哪一种方案获利最大?最大利润是多少?
(1)求甲、乙两种纪念品的单价.
(2)若该商店刚好用了$3000$元购进这两种纪念品,考虑顾客的需求,要求购进甲种纪念品的数量不少于乙种纪念品数量的$3$倍,且乙种纪念品的数量大于$38$个,那么该商店有几种进货方案?
(3)若该商店销售一个甲种纪念品可获利润$5$元,销售一个乙种纪念品可获利润$6$元,在(2)的进货方案中,哪一种方案获利最大?最大利润是多少?
答案
22. (1) 设甲种纪念品的单价是 $ x $ 元,乙种纪念品的单价是 $ y $ 元.
由题意,得 $ \begin{cases} 40x + 25y = 1350, \\ 20x + 30y = 1200. \end{cases} $ 解得 $ \begin{cases} x = 15, \\ y = 30. \end{cases} $
答:甲种纪念品的单价是 15 元,乙种纪念品的单价是 30 元.
(2) 设购进甲种纪念品 $ m $ 个,乙种纪念品 $ n $ 个.
由题意,得 $ 15m + 30n = 3000 $. 即 $ m = 200 - 2n $.
$ \because m ≥ 3n $,且 $ n > 38 $. $ \therefore 200 - 2n ≥ 3n $.
$ \therefore 38 < n ≤ 40 $. $ \therefore n $ 可取的整数值为 39,40.
故有 2 种方案:①购进甲种纪念品 122 个,乙种纪念品 39 个;
②购进甲种纪念品 120 个,乙种纪念品 40 个;
(3) 方案①利润:$ 122 × 5 + 39 × 6 = 844 $(元).
方案②利润:$ 120 × 5 + 40 × 6 = 840 $(元).
答:购进甲种纪念品 122 个,乙种纪念品 39 个利润最大,最大利润是 844 元.
由题意,得 $ \begin{cases} 40x + 25y = 1350, \\ 20x + 30y = 1200. \end{cases} $ 解得 $ \begin{cases} x = 15, \\ y = 30. \end{cases} $
答:甲种纪念品的单价是 15 元,乙种纪念品的单价是 30 元.
(2) 设购进甲种纪念品 $ m $ 个,乙种纪念品 $ n $ 个.
由题意,得 $ 15m + 30n = 3000 $. 即 $ m = 200 - 2n $.
$ \because m ≥ 3n $,且 $ n > 38 $. $ \therefore 200 - 2n ≥ 3n $.
$ \therefore 38 < n ≤ 40 $. $ \therefore n $ 可取的整数值为 39,40.
故有 2 种方案:①购进甲种纪念品 122 个,乙种纪念品 39 个;
②购进甲种纪念品 120 个,乙种纪念品 40 个;
(3) 方案①利润:$ 122 × 5 + 39 × 6 = 844 $(元).
方案②利润:$ 120 × 5 + 40 × 6 = 840 $(元).
答:购进甲种纪念品 122 个,乙种纪念品 39 个利润最大,最大利润是 844 元.
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