В двух областях есть по 160 рабочих, каждый из которых готов трудиться по 5 часов в сутки на добыче алюминия или никеля. В первой области один рабочий за час добывает 0,1 кг алюминия или 0,3 кг никеля. Во второй области для добычи кг алюминия в день требуется человеко-часов труда, а для добычи кг никеля в день требуется человеко-часов труда.
Для нужд промышленности можно использовать или алюминий, или никель, причём 1 кг алюминия можно заменить 1 кг никеля. Какую наибольшую массу металлов можно добыть в двух областях суммарно для нужд промышленности?
Похожие варианты: 15, 19, 24, 29, 31
1я область: всего 800 человеко-часов
Пусть — число человеко-часов, потраченных на добычу алюминия в 1й области
Тогда — число человеко-часов, потраченных на добычу никеля в 1й области
Тогда — число добытых килограмм алюминия в 1й области за сутки
Тогда — число добытых килограмм никеля в 1й области за сутки
2я область: всего 800 человеко-часов
Пусть — число человеко-часов, потраченных на добычу алюминия в 2й области
Тогда — число человеко-часов, потраченных на добычу никеля в 2й области
Тогда — число добытых килограмм алюминия в 2й области за сутки
Тогда — число добытых килограмм никеля в 2й области за сутки
Масса добытого в сумме в двух областях алюминия за сутки:
Масса добытого в сумме в двух областях никеля за сутки:
Поскольку у нас алюминий можно заменить на никель, то у нас может производиться разное количество этих металлов, т.е. нет условия 1:1 , количество кг одного может НЕ равняться количеству килограмм другого:
(1)
Т.к. рабочие в 1й области в три раза эффективнее производят никель,то логично, чтобы они все время производили только никель, тогда общий вес сплава с двух областей будет больше. Ведь мы можем заменить одно на другое — нам не важно, что конкретно производить. Нам важна только общая масса, чтобы она была максимальной, а какое соотношение между металлами — абсолютно неважно.
Полная масса сплава из никеля и алюминия за сутки как функция двух переменных :
(2)
Полная масса сплава зависит и от , и от .
Нам нужен максимум этой функции, без ограничений как в варианте 31, т.е. без линии на которой заданы условия, т.е. просто мы ищем максимум поверхности на прямоугольнике .
Из картинок на Geogebra: https://ggbm.at/wfzxHhs7 и https://ggbm.at/RcCUpR3H видно, что этот максимум достигается, когда — серединка , а — находится на краю.
Из формулы (2) тоже видно, что тем больше, чем меньше, и нам выгодно, чтобы , т.е. в первой области производился только никель.
Т.к. у нас не зависит от , т.е. нет такого ограничения как в варианте 31 (там есть условие 1:1
— условие зависимости ), то у нас здесь и — независимые переменные, значит мы можем взять производные от независимо , отдельно по и отдельно по .
При этом производная по :
и это значит, что максимум по достигается на конце отрезка , т.е. при (функция по убывает, значит максимум в левом конце отрезка ).
Возьмем производную по , приравняем к нулю и поймем, это максимум или минимум по :
Это действительно максимум, т.к. сравним значения на концах отрезка и при :
Ответ: 280 кг, при этом в первой области алюминий не добывался (0 кг), добывался только никель — 0,3*800=240 кг, во второй области — поровну= — по 20 кг алюминия и никеля. Итого 260 кг никеля и 20 кг алюминия.
Детальный разбор с графиками будет на вебинарах. Приходи! Подпишись на уведомление о ближайшем вебинаре — кнопка в колонке слева ?
Вы тонете в океане математики и физики? Давайте спасаться вместе!
Получи запись бесплатного вебинара
с разбором задач, которые были на реальном ЕГЭ-2019 (29 мая 2019г.),
получи условия и ссылки на решения некоторых задач
с реальных ЕГЭ-2017 (2 июня 2017) и ЕГЭ-2018 (26 июня 2018),
получи видеоразбор решений 11й,12й,13й,14й,15й, 16й,17й,18й задач
из варианта 7 книжки "Ященко 36 вариантов 2019",
видеозаписи прошлых вебинаров
Получить ссылки на вебинар и на видео. Нажимай!
C уважением, репетитор Павел Коваленко,
создатель сайта ege-resheniya.ru
Спасибо большое! Очень понятно объяснили