牧場中羊群的最大養(yǎng)殖量為m,為了保證羊群的生長空間,實際養(yǎng)殖量x小于m,以便留出適當?shù)目臻e量m-x.已知羊群的年增長量y與“實際養(yǎng)殖量與空閑率(空閑率是空閑量與最大養(yǎng)殖量的比值)的乘積”成正比,比例系數(shù)為k(k>0).
(Ⅰ)寫出y關于x的函數(shù)關系式,并指出該函數(shù)的定義域;
(Ⅱ)求羊群年增長量的最大值;
(Ⅲ)當羊群年增長量達到最大值時,求k的取值范圍.
【答案】
分析:(I)由羊群的年增長量y與“實際養(yǎng)殖量與空閑率(空閑率是空閑量與最大養(yǎng)殖量的比值)的乘積”成正比,比例系數(shù)為k(k>0),我們根據(jù)題意求出空閑率,即可得到y(tǒng)關于x的函數(shù)關系式,并指出這個函數(shù)的定義域;
(II)由(I)中給出的y關于x的函數(shù)關系式,我們使用配方法,易分析出羊群年增長量的最大值;
(Ⅲ)由題意知
,解不等式,即可得到結論.
解答:解:(Ⅰ)由題意,空閑率為
∴
,x∈(0,m)…(4分)
(Ⅱ)
,x∈(0,m)…(6分)
因為函數(shù)
在
上是增函數(shù),在
上是減函數(shù).
所以當
時,
,所以羊群年增長量的最大值為
.…(8分)
(Ⅲ)由題意知
…(10分)
得0<k≤2…(11分)
答:當羊群年增長量達到最大值時,k的取值范圍為0<k≤2.…(12分)
點評:本題考查利用數(shù)學知識解決實際問題,考查配方法的運用,考查學生的計算能力,屬于中檔題.