21 cm × 45 cm の長方形の厚紙の四隅から 1 辺 x の等しい正方形を切り取り、側面を折り上げてふたのない箱をつくります。 体積が最大になる切り取りの長さ x を求めなさい。
解答つき最適化ワークシート
1.やさしい
21 cm × 45 cm
x = cm
2.やさしい
長方形の囲いを 72 m の柵でつくり、長さ x の辺に平行な柵を 1 本追加して 2 つに仕切ります(全部で長さ x の柵が 3 本、長さ y の柵が 2 本)。 囲むことのできる最大の総面積 A を求めなさい。
72 m3x + 2y = 72
A = m²
3.ふつう
450 m² の長方形の土地の 4 辺すべてに柵を設けます。道路に面した長さ x の辺は 1 m あたり €15、ほかの 3 辺は 1 m あたり €8 かかります。 費用が最小になる道路側の辺の長さ x を求めなさい。
A = 450 m²€15/m€8/m
x = m
4.ふつう
底面が正方形のふたのない箱に 62500 cm³ を入れなければなりません。材料をできるだけ少なく、つまり底面と 4 つの側面の面積の合計を最小にします。 表面積の最小値 S を求めなさい。
V = 62500 cm³
S = cm²
5.むずかしい
ある小企業は製品を 1 個あたり €30 の一定の市場価格で販売しています。q 個を生産する費用は C(q) = 300 + 12q + 0.05q² ユーロです。 最大利益 P を求めなさい。
p = €30C = 300 + 12q + 0.05q²
P = €
6.むずかしい
ある会社は週に q 個を販売します。販売できる価格は 1 個あたり p = 130 − 2q ユーロ、費用は C(q) = 700 + 15q ユーロです。 利益が最大になる週の生産量 q を求めなさい。
p = 130 − 2qC = 700 + 15q
q = 個
解答
- 1. x = 4.5 cm
- 2. A = 216 m²
- 3. x = 17.69 m
- 4. S = 7500 cm²
- 5. P = 1320 €
- 6. q = 28.75 個
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