農家が 400 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
400 m2x + y = 400
x = m
2.やさしい
長方形の囲いを 96 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。
96 m3x + 2y = 96
A = m²
3.ふつう
ふたと底のある円柱形の缶に 400 cm³ を入れなければなりません。使う金属の量は表面積の合計に比例します。 表面積の最小値 A を求めなさい。
V = 400 cm³
A = cm²
4.ふつう
400 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 €25、ほかの 3 辺は 1 m あたり €12 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 = 400 m²€25/m€12/m
x = m
5.むずかしい
ある小企業は製品を 1 個あたり €45 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) = 2300 + 26q + 0.02q² ユーロです。 最大利益 P を求めなさい。
p = €45C = 2300 + 26q + 0.02q²
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 = 190 − 0.1q ユーロ、費用は C(q) = 16900 + 40q ユーロです。 週の最大利益 P を求めなさい。
p = 190 − 0.1qC = 16900 + 40q
P = €
解答
- 1. x = 100 m
- 2. A = 384 m²
- 3. A = 300.5 cm²
- 4. x = 16.11 m
- 5. P = 2213 €
- 6. P = 39350 €
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