Câu 2.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm tổng doanh thu \( R(x) \):
Tổng doanh thu \( R(x) \) là doanh thu bình quân nhân với số lượng sản phẩm:
\[
R(x) = G(x) \cdot x = (1500 - 3x) \cdot x = 1500x - 3x^2
\]
2. Tìm lợi nhuận \( P(x) \):
Lợi nhuận \( P(x) \) là tổng doanh thu trừ đi tổng chi phí:
\[
P(x) = R(x) - C(x)
\]
Thay \( R(x) \) và \( C(x) \) vào:
\[
P(x) = (1500x - 3x^2) - (18000 + 500x - 1,6x^2 + 0,004x^3)
\]
\[
P(x) = 1500x - 3x^2 - 18000 - 500x + 1,6x^2 - 0,004x^3
\]
\[
P(x) = -0,004x^3 - 1,4x^2 + 1000x - 18000
\]
3. Tìm giá trị cực đại của \( P(x) \):
Để tìm giá trị cực đại của \( P(x) \), chúng ta tính đạo hàm \( P'(x) \) và giải phương trình \( P'(x) = 0 \):
\[
P'(x) = \frac{d}{dx}(-0,004x^3 - 1,4x^2 + 1000x - 18000)
\]
\[
P'(x) = -0,012x^2 - 2,8x + 1000
\]
Giải phương trình \( P'(x) = 0 \):
\[
-0,012x^2 - 2,8x + 1000 = 0
\]
Nhân cả hai vế với -1000 để đơn giản hóa:
\[
12x^2 + 2800x - 1000000 = 0
\]
Sử dụng công thức nghiệm của phương trình bậc hai \( ax^2 + bx + c = 0 \):
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
\]
Với \( a = 12 \), \( b = 2800 \), \( c = -1000000 \):
\[
x = \frac{-2800 \pm \sqrt{2800^2 - 4 \cdot 12 \cdot (-1000000)}}{2 \cdot 12}
\]
\[
x = \frac{-2800 \pm \sqrt{7840000 + 48000000}}{24}
\]
\[
x = \frac{-2800 \pm \sqrt{55840000}}{24}
\]
\[
x = \frac{-2800 \pm 7472,6}{24}
\]
Ta có hai nghiệm:
\[
x_1 = \frac{-2800 + 7472,6}{24} \approx 194,7
\]
\[
x_2 = \frac{-2800 - 7472,6}{24} \approx -436,3
\]
Vì \( x \) phải là số dương và không vượt quá 300, nên ta chọn \( x = 194,7 \).
4. Kiểm tra giá trị \( x = 194,7 \) trong khoảng \( 1 \leq x \leq 300 \):
Giá trị \( x = 194,7 \) nằm trong khoảng cho phép.
5. Tính lợi nhuận tối đa:
Thay \( x = 194,7 \) vào \( P(x) \):
\[
P(194,7) = -0,004(194,7)^3 - 1,4(194,7)^2 + 1000(194,7) - 18000
\]
\[
P(194,7) \approx -0,004 \cdot 7220000 - 1,4 \cdot 37900 + 194700 - 18000
\]
\[
P(194,7) \approx -28880 - 53060 + 194700 - 18000
\]
\[
P(194,7) \approx 94760
\]
Vậy, doanh nghiệp nên sản xuất khoảng 195 sản phẩm để đạt lợi nhuận tối đa, và lợi nhuận tối đa là khoảng 94760 nghìn đồng.