某化工企业生产某种产品,生产每件产品的成本为3元,根据市场调查,预计每件产品的出厂价为x元(7≤x≤10)时,一年的产量为(11-x)2万件;若该企业所生产的产品能全部销售,则称该企业正常生产;但为了保护环境,用于污染治理的费用与产量成正比,比例系数为常数a(1≤a≤3).
(Ⅰ)求该企业正常生产一年的利润L(x)与出厂价x的函数关系式;
(Ⅱ)当每件产品的出厂价定为多少元时,企业一年的利润最大,并求最大利润.
(Ⅰ)依题意,L(x)=(x-3)(11-x)2-a(11-x)2
=(x-3-a)(11-x)2,x∈[7,10].
(Ⅱ)∵L′(x)=(11-x)2-2(x-3-a)(11-x)=(11-x)(11-x-2x+6+2a)
=(11-x )(17+2a-3x).
由L′(x)=0,得x=11∉[7,10]或x=
.17+2a 3
∵1≤a≤3,∴
≤19 3
≤17+2a 3
.23 3
在x=
的两侧L′(x)由正变负,17+2a 3
故①当
≤19 3
≤7,即1≤a≤2时,L′(x)在[7,10]上恒为负,17+2a 3
∴L(x)在[7,10]上为减函数.
∴[L(x)]max=L(7)=16(4-a).
②当7<
≤17+2a 3
,即2<a≤3时,[L(x)]max=L(23 3
)=17+2a 3
(8-a)3,4 27
故1≤a≤2时,则当每件产品出厂价为7元时,年利润最大,为16(4-a)万元.当2<a≤3时,则每件产品出厂价为
元时,年利润最大,为17+2a 3
(8-a)3万元.4 27