農家が 40 m の柵で、まっすぐな川に沿った長方形の畑を囲みます。川沿いには柵は必要ありません。 面積が最大になるときの、川に垂直な各辺の長さ 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
40 m2x + y = 40
x = m
2.やさしい
長方形の囲いを 48 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。
48 m3x + 2y = 48
A = m²
3.ふつう
底面が正方形のふたのない箱に 500 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 = 500 cm³
S = cm²
4.ふつう
1200 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 €20、ほかの 3 辺は 1 m あたり €5 かかります。 総費用の最小値 C を求めなさい。
A = 1200 m²€20/m€5/m
C = €
5.むずかしい
ある劇場では 1 公演あたり 925 枚のチケットを 1 枚 €15 で販売しています。市場調査によると、チケット価格を €1 上げるごとに販売枚数は 25 枚減ります(€1 下げるごとに 25 枚増えます)。 売上高が最大になるチケット価格 p を求めなさい。
925 × €1525 / €1
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 = 60 − 0.1q ユーロ、費用は C(q) = 1500 + 25q 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 = 60 − 0.1qC = 1500 + 25q
q = 個
解答
- 1. x = 10 m
- 2. A = 96 m²
- 3. S = 300 cm²
- 4. C = 1095 €
- 5. p = 26 €
- 6. q = 175 個
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