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某化工企业生产某种化工原料,在生产过程中对周边环境将造成一定程度的污染,过去没有采取任何治理污染的措施,依据生产和营销的统计数据发现,该企业每季度的最大生产能力为2万吨,且每生产x万吨化工原料,获得的纯利润y(百万元)近似地满足:y=(x+1)ln(x+1).自2007年3月人民代表大会召开后,该企业认识到保护环境的重要性,决定投入资金进行的污染治理,计划用于治理污染的资金总费用为y1=2px(百万元)(其中x为该工厂的生产量,p为环保指标参数,p∈(0,1].
(I)试写出该企业进行污染治理后的利润函数f(x);
(II)试问p控制在什么范围内,该企业开始进行污染治理的第一个季度,在最大生产能力的范围内始终不会出现亏损?

解:(I)由题意,该企业进行污染治理后的利润函数为f(x)=y-y1=(x+1)ln(x+1)-2px.(x>0).…
(II)f′(x)=ln(x+1)+1-2p.
令f′(x)=0,得x=e2p-1-1.
①当.
所以f(x)在[0,2]上为增函数,且f(x)≥f(0)=0.
即当0<p≤时,对所有x∈(0,2],都有(x+1)ln(x+1)≥2px.
②当2p>1,即<p<1时,e2p-1-1>0.
则当x∈(0,e2p-1-1)?(0,2]时,f′(x)<0.
所以f(x)在(0,e2p-1)上为减函数,且f(x)<f(0)=0
则(x+1)ln(x+1)<2px.
综合可知,当0<p≤时,生产的第一季度始终不会出现亏损现象.
分析:(I)由题意,该企业进行污染治理后的利润函数为f(x)=y-y1,由此可得函数解析式;
(II)求导函数,确定函数的单调性,即可得到结论.
点评:本题考查函数的模型的建立,考查导数知识的运用,考查利用数学知识解决实际问题,属于中档题.
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