2012年3月9日金曜日

数学の領域の問題です。お願いします。

数学の領域の問題です。お願いします。

太郎君は、健康管理に注意をしており,健康維持を目的として,少なくともビタミンAを24単位,ビタミンCを18単位,ビタミンDを16単位摂取しようと考えている。

マルチビタミン剤SにはAが2単位,Cが2単位,Dが3単位含まれている。一方,マルチビタミン剤KにはAが3単位,Cが2単位,Dが2単位含まれている。マルチビタミン剤SとKの価格は,それぞれ3と4である。



ビタミン剤の要求摂取量を満たしつつ,費用が最小となるマルチビタミン剤の組み合わせを求めよ。

・解答に際しては,太郎君の問題を数式として定式化すること。

・問題を解く方法は,図による解法を用いよ。

・解答には図を描き,どの線がどの条件を表わしているかを明記すること。





宜しくお願いします。。。







費用が最小となるマルチビタミン剤の組合せを求めるのだから

目的関数 3S+4K を最小化すればよい。



制約条件は

ビタミンAを24単位摂らなければならないので

2S+3K≧24・・・①

ビタミンCを18単位摂らなければならないので

2S+2K≧18・・・②

ビタミンDを16単位摂らなければならないので

3S+2K≧16・・・③

S≧0・・・④

K≧0・・・⑤



①が表す領域は添付した図の青い直線より上の部分

②が表す領域は添付した図の緑の直線より上の部分

③が表す領域は添付した図の黄色い直線より上の部分



よって、①~⑤をすべて満たす領域は、図のピンクに塗りつぶした部分である。



S,Kがこの領域内を動くとき(ただしS,Kはともに整数)に、3S+4Kが最小となる(S,K)

の組合せを求めればよい。



図の赤い線を平行に動かして、y切片が最小となるような(S,K)が解になる。



候補となる(S,K)は図より(0,9)、(3,6)、(12,0)

(0,9)のとき、3S+4K=36

(3,6)のとき、3S+4K=33

(12,0)のとき、3S+4K=36

よって、費用が最小となるマルチビタミン剤の組合せはSが3個、Kが6個・・・(答)








これは数学ではなく大学の経済学の問題です。

線形計画法じゃないかな?

高校の範囲ではないです。 費用が最小ということはミクロ経済理論です。

高校ではここまで考えないです。 単純に数値だけを扱います。

ですので解答はできません。

ご自分でお考えください。 自分で解けるはずです。

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