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29 用函数模型解决实际问题

免费读1259字2024-07-21

  老师:同学们好,我是南昌大学附属中学熊秋燕老师,今天学习的主题是用函数模型解决实际问题。函数模型是最常用的数学模型之一,常常用于解决生产生活中的实际问题。请同学们和我一起走进某企业办公室,老板说道,公司今年总共需要计算机元件8000个,每天用于生产的元件数一样多。

  老师:海沟经理提议道,可以一次性进货8000个。餐馆主任这时不同意了,我反对,已购进而未使用的原件是需要付库存费的,这样不划算。我建议每天进货,按实际需求进货,用多少进多少,这样不需要组成倍采购。经理也反对道,不行,每购一次手续费要500元。这就给企业老板出难题了,若一次性购入省了手续费,库存费要花费不少。如果每天购买不需要库存费,但手续费又要多花不少。如果分批次购入,一年进货n次,每次进货量一样,怎样才能使花呗最少?这样的场景在生活中十分常见,工厂或商店存储商品时,需要考虑如何存储更合理。这是存著模型,是可以用数学知识进行解答的。那么今天就让我们将这个实际问题带入数学课堂。请看例题。

  老师:题中需要购买计算机原件8000个,每次购入的手续费500元,每个元件的库存费每年2元。现在需要确定每年进货几次,总费用最少。那总费用与手续费、库存费有着怎样的关系?我们知道总费用可以表示为手续费、库存费及其他费用之和再来理解题一,若多次进货,可减少库存费,但手续费要增加,可以理解为随着进货次数的改变,手续费会相应的发生改变,库存费也会发生变化,总费用会随着进货次数的改变而改变。这些变化现象是由进货次数的改变产生的。我们将建立关于进货次数的函数模型,不妨设进货次数为n次,依次来探究各项费用。

  老师:关于进货次数n的主关系,首先来看手续费,每次购买原件需要手续费500元,那么购买原件的总手续费大h可以表示为500N。接下来看库存倍,每个元件库存费为每年2元,每年进货n次,那么每个元件的平均库存时间为多少?先来探究库存量与库存时间的关系。每年进货n次,每次进货一样多,每次进货量为n分之8000个。这些元件会在n分之1年时使用完。从经过当天到n分之1年,固存量会从n分之8000匀速减少到零。当库存量为n分之4000,也就是一半时,对应的库存时间为2。n分之一可以理解为每个元件的平均库存时间为2n分之一年,也可以理解为全年的平均库存量为n分之4000个。有了每个元件的平均库存时间及全年的平均库存量,就可以得到库存总费用一了。库存总费用一可以表示为每个原件每年的库存费2元与原件的平均库存时间及原件总数的乘积,也可以表示为每个原件每年库存费2元,与全年平均库存量的成绩为n分之八千。

  老师:到这儿,通过对存著模型的条件进行分析,我们就建立了各项备用关于进货次数n的函数关系。接下来研究总费用。假设其他费用固定为c,那么总费用可以表示为手续费、库存费及其他费用之和写为500N加n分之8000加c。这是一个关

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