行测数量关系的经济利润问题,经常出现“单价调整、销量变化、求最大利润”的题型。很多考生习惯于列二次函数求顶点坐标,虽然可行,但计算稍显繁琐。其实,这类利润极值问题有一个“秒杀利器”——均值不等式。只要掌握了“和定积最大”的核心原理,就能将复杂的二次函数转化为简单的整数运算,快速锁定答案。今天闪能公考来介绍如何使用均值不等式解决利润极值问题。
对于两个正实数a、b,有均值不等式:a+b≥2√(ab),当且仅当a=b时取等号。由此可推出两个重要结论:
1. 和定积最大:当a+b为定值时,a与b的乘积在a=b时取得最大值。
2. 积定和最小:当ab为定值时,a+b在a=b时取得最小值。
在利润问题中,通常总利润可以表示为“单件利润×销量”,而单件利润和销量往往呈此消彼长的关系(降价则销量增,涨价则销量减)。因此,总利润可以写成两个式子的乘积形式。当这两个式子的和为定值时,就可以用均值不等式求最大值。
操作步骤:
(1)设未知数(如降价x元或涨价x元),将总利润表示为两个因式相乘的形式。
(2)观察两个因式的和是否为定值(常数)。若不是定值,通过提取系数或变形使其和固定。
(3)令两个因式相等,解出x,代入原式即得最大利润。
模型描述:某商品进价固定,原定价为m元,可卖出n件。若每降价a元,则多卖出b件。问降价多少元时利润最大?
解题公式推导:设降价x个a元(即降价ax元),则新售价=m-ax,销量=n+bx。单件利润=(m-ax-进价)=原单利-ax。总利润=(原单利-ax)×(n+bx)。将原单利记为P,则利润=(P-ax)(n+bx)。为使两因式和为定值,通常需变形:提取系数,使两因式中x的系数互为相反数。例如,设降价x元(直接设降价x元,每降1元多卖c件),则利润=(P-x)(n+cx)。此时两因式和=P-x+n+cx=P+n+(c-1)x,不是定值。因此需要调整:令P-x=t,n+cx=k,构造和为定值。实际上,常用技巧是将x的系数化为相反数:提取c,写为(P-x)=(P+n/c)-(x+n/c)?更好的方法是:令降价x元,利润=(原价-进价-x)×(原销量+kx)。设原单利为d,则利润=(d-x)(n+kx)=k(d-x)(n/k+x)。此时(d-x)与(n/k+x)的和为d+n/k,为定值。因此,当d-x=n/k+x时,即2x=d-n/k,x=(d-n/k)/2时利润最大。
案例解析:某商品每件成本40元,原售价60元,每周可卖出300件。若每降价1元,每周可多卖出20件。问售价定为多少时,周利润最大?
解法一(均值不等式):
设降价x元,则售价为60-x,销量为300+20x,单件利润=(60-x-40)=20-x,总利润L=(20-x)(300+20x)=20(20-x)(15+x)。注意(20-x)与(15+x)的和为35,是定值。因此当20-x=15+x时,即2x=5,x=2.5时,乘积最大。此时售价为60-2.5=57.5元。注意:实际中x应为整数,可比较x=2和x=3的利润,x=2时L=(18)(340)=6120,x=3时L=(17)(360)=6120,一样大,所以售价为58或57均可。但题目若问定价,一般取整。
解法二(二次函数):L=(20-x)(300+20x)=6000+400x-300x-20x^2=6000+100x-20x^2,顶点横坐标x=-b/2a=-100/(2*(-20))=2.5,同样结果。
可见均值不等式避免了二次函数求导,更简洁。

有些题目是涨价导致销量减少,原理相同。设涨价x元,销量减少y件,则利润=(原单利+x)×(原销量-kx),同样构造和定。
案例:某商品每件成本20元,售价30元,每天售出100件。若每涨价1元,每天少卖出5件。问售价定为多少时利润最大?
解析:设涨价x元,则售价30+x,销量100-5x,单利=30+x-20=10+x,利润L=(10+x)(100-5x)=5(10+x)(20-x)。(10+x)与(20-x)的和为30,定值。当10+x=20-x时,x=5,售价35元,最大利润L=5×15×15=1125元。
1. 正数要求:两因式必须为正,即降价幅度不能使单利为负,销量不能为负,需在合理范围内。
2. 和为定值:必须通过提取系数、配凑使两因式的和为常数。如果直接乘积和不为定值,需变形。
3. 整数解处理:当所求x为小数时,需结合实际意义(如降价必须为整数元)比较相邻整数点的利润值。
以上是闪能介绍的如何使用均值不等式解决利润极值问题,均值不等式是解决利润极值问题的“金钥匙”。它将二次函数的最值问题转化为“和定积最大”的直观判断,极大地简化了计算过程。备考时,建议将此类题目分类练习,熟练运用“提取系数、构造和定、令相等”三步法。当考生能够一眼看穿“售价变化”背后隐藏的“和定关系”时,利润极值题就能快速解答。