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108學年鷺江國中第1次段考數學 第19題 詳解

果園加種蘋果樹求最大產量 · 非選 · 題目出處:108 學年度第 2 學期第 1 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
一果園中種了35棵蘋果樹,每棵樹平均生產蘋果450個;根據經驗,若在果園中每加種一棵蘋果樹,則每棵蘋果樹生產量會減少10個蘋果。試問應加種幾棵蘋果樹,才能使果園中的蘋果生產量達到最大?(5分)

答案55看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    設未知數

    設加種 xx 棵蘋果樹(xx 為非負整數)。加種後樹的總數變成 (35+x)(35+x) 棵,而每加種一棵每棵就少結 1010 個,所以每棵的平均產量變成 (45010x)(450-10x) 個。
  2. 2

    列出總產量的式子

    總產量等於「棵數」乘上「每棵產量」:y=(35+x)(45010x)y=(35+x)(450-10x)
  3. 3

    展開成二次函數

    y=(35+x)(45010x)=15750350x+450x10x2=10x2+100x+15750y=(35+x)(450-10x)=15750-350x+450x-10x^2=-10x^2+100x+15750。二次項係數是 10<0-10<0,開口向下,有最大值。
  4. 4

    配方求頂點

    y=10(x210x)+15750=10[(x5)225]+15750=10(x5)2+250+15750=10(x5)2+16000y=-10\left(x^2-10x\right)+15750=-10\left[(x-5)^2-25\right]+15750=-10(x-5)^2+250+15750=-10(x-5)^2+16000。因為 10(x5)20-10(x-5)^2\leq0,所以 x=5x=5yy 最大。
  5. 5

    寫出結論

    應加種 55 棵。此時共 35+5=4035+5=40 棵樹,每棵結 45010×5=400450-10\times5=400 個,總產量 40×400=1600040\times400=16000 個,確實是最大產量。
答案
55

關鍵觀念:#二次函數 #最大值 #應用問題

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常見卡點
題目問的是「加種幾棵」,不是「總共幾棵」。若把 xx 設成加種後的總棵數,每棵產量是 80010x800-10x,總產量 y=10x2+800xy=-10x^2+800x 的頂點在 x=40x=40,這時要回頭減掉原有的 3535 棵才是答案 55,直接寫 4040 就錯了。另一個錯是把「每棵減少 1010 個」當成總量減少 1010 個,列成 (35+x)×45010x(35+x)\times450-10x,那是一次函數,根本沒有最大值。

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