長方形の囲いを 240 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。
解答つき最適化ワークシート
1.やさしい
240 m3x + 2y = 240
A = m²
2.やさしい
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。
40 m2x + y = 40
x = m
3.ふつう
ふたと底のある円柱形の缶に 500 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 = 500 cm³
A = cm²
4.ふつう
底面が正方形のふたのない箱に 32000 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。 高さ h を求めなさい。
V = 32000 cm³
h = cm
5.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 = 70 − 2q ユーロ、費用は C(q) = 200 + 15q ユーロです。 週の最大利益 P を求めなさい。
p = 70 − 2qC = 200 + 15q
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 = 110 − 1q ユーロ、費用は C(q) = 500 + 15q ユーロです。 利益が最大になる価格 p を求めなさい。
p = 110 − 1qC = 500 + 15q
p = €
解答
- 1. A = 2400 m²
- 2. x = 10 m
- 3. A = 348.7 cm²
- 4. h = 20 cm
- 5. P = 178.1 €
- 6. p = 62.5 €
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