典例4(2024·盐城)请根据以下素材,完成探究任务。
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|生产背景|背景1|◆某民族服装厂安排70名工人加工一批夏季服装,有“风”“雅”“正”三种样式
◆因工艺需要,每名工人每天可加工且只能加工“风”服装2件,或“雅”服装1件,或“正”服装1件
◆要求全厂每天加工“雅”服装至少10件,“正”服装总件数和“风”服装相等|
| |背景2|每天加工的服装都能销售出去,扣除各种成本,服装厂的获利情况为:
①“风”服装:24元/件;
②“正”服装:48元/件;
③“雅”服装:当每天加工10件时,每件获利100元;如果每天多加工1件,那么平均每件获利将减少2元|
|信息整理| |现安排$x$名工人加工“雅”服装,$y$名工人加工“风”服装,列表如下:
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| |服装种类|加工人数|每人每天加工量/件|平均每件获利/元|
| |风|$y$|2|24|
| |雅|$x$|1| |
| |正| |1|48|
|探究任务|任务1|探寻变量关系|求$x$,$y$之间的数量关系|
| |任务2|建立数学模型|设该工厂每天的总利润为$w$元,求$w$关于$x$的函数表达式|
| |任务3|拟定加工方案|制定使每天总利润最大的加工方案|
[思路点拨]任务1:根据题意,安排$x$名工人加工“雅”服装,$y$名工人加工“风”服装,得出加工“正”服装的有$(70 - x - y)$人,然后利用“正”服装总件数和“风”服装相等,得出关系式即可得出结果。任务2:将3种服装的获利求和即可得出结果。任务3:根据任务2的结果化为顶点式,然后结合题意,求解即可。
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|生产背景|背景1|◆某民族服装厂安排70名工人加工一批夏季服装,有“风”“雅”“正”三种样式
◆因工艺需要,每名工人每天可加工且只能加工“风”服装2件,或“雅”服装1件,或“正”服装1件
◆要求全厂每天加工“雅”服装至少10件,“正”服装总件数和“风”服装相等|
| |背景2|每天加工的服装都能销售出去,扣除各种成本,服装厂的获利情况为:
①“风”服装:24元/件;
②“正”服装:48元/件;
③“雅”服装:当每天加工10件时,每件获利100元;如果每天多加工1件,那么平均每件获利将减少2元|
|信息整理| |现安排$x$名工人加工“雅”服装,$y$名工人加工“风”服装,列表如下:
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| |服装种类|加工人数|每人每天加工量/件|平均每件获利/元|
| |风|$y$|2|24|
| |雅|$x$|1| |
| |正| |1|48|
|探究任务|任务1|探寻变量关系|求$x$,$y$之间的数量关系|
| |任务2|建立数学模型|设该工厂每天的总利润为$w$元,求$w$关于$x$的函数表达式|
| |任务3|拟定加工方案|制定使每天总利润最大的加工方案|
[思路点拨]任务1:根据题意,安排$x$名工人加工“雅”服装,$y$名工人加工“风”服装,得出加工“正”服装的有$(70 - x - y)$人,然后利用“正”服装总件数和“风”服装相等,得出关系式即可得出结果。任务2:将3种服装的获利求和即可得出结果。任务3:根据任务2的结果化为顶点式,然后结合题意,求解即可。
答案
典例4任务1:∵安排x名工人加工“雅”服装,y名工人加工“风”服装,∴加工“正”服装的有$(70 - x - y)$人.∵“正”服装总件数和“风”服装相等,∴$(70 - x - y)×1 = 2y$,即$y = -\frac{1}{3}x+\frac{70}{3}$.任务2:根据题意,得$w = 2y×24+(70 - x - y)×48 + x[100 - 2(x - 10)]$,∴$w = - 2x^2 + 72x + 3360(x\geq10)$.任务3:由任务2,得$w = - 2x^2 + 72x + 3360 = - 2(x - 18)^2 + 4008$.∵$- 2<0$,∴当x = 18时,w有最大值,此时$y = -\frac{1}{3}×18+\frac{70}{3}=\frac{52}{3}$,不合题意,舍去.∴取x = 17或x = 19.当x = 17时,$y = \frac{53}{3}$,不合题意,舍去;当x = 19时,y = 17,符合题意.∴$70 - x - y = 34$.综上所述,安排19名工人加工“雅”服装,17名工人加工“风”服装,34名工人加工“正”服装,可使每天总利润最大.
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