Question

重慶市墊江縣具有2000多年的牡丹種植歷史．每年3月下旬至4月上旬，主要分布在該縣太平鎮(zhèn)、澄溪鎮(zhèn)明月山一帶的牡丹迎春怒放，美不勝收．由于牡丹之根---丹皮是重要中藥材，目前已種植有60多個品種2萬余畝牡丹的墊江，因此成為我國丹皮出口基地，獲得“丹皮之鄉(xiāng)”的美譽．為了提高農(nóng)戶收入，該縣決定在現(xiàn)有基礎上開荒種植牡丹并實行政府補貼，規(guī)定每新種植一畝牡丹一次性補貼農(nóng)戶若干元，經(jīng)調(diào)查，種植畝數(shù)y（畝）與補貼數(shù)額x（元）之間成一次函數(shù)關系，且補貼與種植情況如下表：

補貼數(shù)額（元）	10	20	…
種植畝數(shù)（畝）	160	240	…

隨著補貼數(shù)額x的不斷增大，種植規(guī)模也不斷增加，但每畝牡丹的收益z（元）會相應降低，且該縣補貼政策實施前每畝牡丹的收益為3000元，而每補貼10元（補貼數(shù)為10元的整數(shù)倍），每畝牡丹的收益會相應減少30元．
（1）分別求出政府補貼政策實施后，種植畝數(shù)y（畝）、每畝牡丹的收益z（元）與政府補貼數(shù)額x（元）之間的函數(shù)關系式；
（2）要使全縣新種植的牡丹總收益W（元）最大，又要從政府的角度出發(fā)，政府應將每畝補貼數(shù)額x定為多少元？并求出總收益W的最大值和此時種植畝數(shù)；（總收益=每畝收益×畝數(shù)）
（3）在（2）問中取得最大總收益的情況下，為了發(fā)展旅游業(yè)，需占用其中不超過50畝的新種牡丹園，利用其樹間空地種植剛由國際牡丹園培育出的“黑桃皇后”．已知引進該新品種平均每畝的費用為530元，此外還要購置其它設備，這項費用（元）等于種植面積（畝）的平方的25倍．這樣混種了“黑桃皇后”的這部分土地比原來種植單一品種牡丹時每畝的平均收益增加了2000元，這部分混種土地在扣除所有費用后總收益為85000元．求混種牡丹的土地有多少畝？（結(jié)果精確到個位）（參考數(shù)據(jù)：）

Answer 1

解：（1）設種植畝數(shù)y（畝）與政府補貼數(shù)額x（元）之間的函數(shù)關系式為y=kx+b，
依題意得函數(shù)圖象過（10，160）（20，240），
∴，
∴y=8x+80，
依題意得
z=3000-×30=-3x+3000；

（2）W=y•z=（8x+80）（-3x+3000）
=-24x²+23760x+240000
=-24（x²-990x+495²-495²）+240000
=-24（x-495）²+6120600
∵x為10的整數(shù)倍
∴當x=490或x=500時，W_最大=6120000
∵從政府角度出發(fā)
∴當x=490時，W_最大=6120000，
此時種植y=8×490+80=4000畝；

（3）此時平均每畝收益（元），
設混種牡丹的土地m畝，則
（1530+2000）•m-530m-25m²=85000
m²-120m+3400=0
解得：m=60±10，
∴m₁=60+10≈74＞50，
m₂=60-10≈46，
∴混種牡丹的土地有46畝．
分析：（1）首先根據(jù)已知條件和表格數(shù)據(jù)利用待定系數(shù)法可以求出y與x之間的函數(shù)關系式，又隨著補貼數(shù)額x的不斷增大，種植規(guī)模也不斷增加，但每畝牡丹的收益z（元）會相應降低，且該縣補貼政策實施前每畝牡丹的收益為3000元，而每補貼10元（補貼數(shù)為10元的整數(shù)倍），每畝牡丹的收益會相應減少30元，由此可以得到z=3000-×30，化簡即可得到函數(shù)關系式；
（2）根據(jù)題目條件知道W=y•z，然后分別把（1）中的函數(shù)關系式代入其中即可得到W關于x的二次函數(shù)，然后利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可解決問題；
（3）此時平均每畝收益（元），設混種牡丹的土地m畝，則根據(jù)題意可以列出方程（1530+2000）•m-530m-25m²=85000，解方程即可求出m，也就求出了混種牡丹的土地有多少畝．
點評：本題分別考查了二次函數(shù)在實際生活中的應用、一元二次方程在實際中的應用、待定系數(shù)法確定一次函數(shù)的解析式等知識，綜合性比較強，解題時首先要正確理解題意，準確把握題目中的數(shù)量關系，利用這些數(shù)量關系分別確定函數(shù)關系式和列出方程解決問題．