Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 16 № 513299
i

В двух шах­тах до­бы­ва­ют алю­ми­ний и ни­кель. В пер­вой шахте име­ет­ся 20 ра­бо­чих, каж­дый из ко­то­рых готов тру­дить­ся 5 часов в день. При этом один ра­бо­чий за час до­бы­ва­ет 1 кг алю­ми­ния или 2 кг ни­ке­ля. Во вто­рой шахте име­ет­ся 100 ра­бо­чих, каж­дый из ко­то­рых готов тру­дить­ся 5 часов в день. При этом один ра­бо­чий за час до­бы­ва­ет 2 кг алю­ми­ния или 1 кг ни­ке­ля.

Обе шахты по­став­ля­ют до­бы­тый ме­талл на завод, где для нужд про­мыш­лен­но­сти про­из­во­дит­ся сплав алю­ми­ния и ни­ке­ля, в ко­то­ром на 2 кг алю­ми­ния при­хо­дит­ся 1 кг ни­ке­ля. При этом шахты до­го­ва­ри­ва­ют­ся между собой вести до­бы­чу ме­тал­лов так, чтобы завод мог про­из­ве­сти наи­боль­шее ко­ли­че­ство спла­ва. Сколь­ко ки­ло­грам­мов спла­ва при таких усло­ви­ях еже­днев­но смо­жет про­из­ве­сти завод?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть в пер­вой шахте на до­бы­че алю­ми­ния за день будет за­тра­че­но х че­ло­ве­ко-часов, а во вто­рой шахте − y че­ло­ве­ко-часов. Со­ста­вим таб­ли­цу по дан­ным за­да­чи.

 

Алю­ми­нийНи­кель
Ко­ли­че­ство
че­ло­ве­ко-часов
Ко­ли­че­ство
ме­тал­ла за день, кг
Ко­ли­че­ство
че­ло­ве­ко-часов
Ко­ли­че­ство
ме­тал­ла за день, кг
Шахта 1xx100 минус x2 левая круг­лая скоб­ка 100 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка
Шахта 2y2y500 минус y500 минус y
Всегоx плюс 2y700 минус 2x минус y

 

По­сколь­ку алю­ми­ния не­об­хо­ди­мо до­бы­вать вдвое боль­ше ни­ке­ля, имеем:

x плюс 2y=2 левая круг­лая скоб­ка 700 минус 2x минус y пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но 5x=1400 минус 4y рав­но­силь­но x=280 минус 0,8y. левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка

Пусть s  — масса спла­ва, она втрое боль­ше массы до­бы­то­го ни­ке­ля: s=3 левая круг­лая скоб­ка 700 минус 2x минус y пра­вая круг­лая скоб­ка . Най­дем наи­боль­шее воз­мож­ное зна­че­ние этого вы­ра­же­ния, под­ста­вив в него  левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка :

s= 3 левая круг­лая скоб­ка 700 минус 2x минус y пра­вая круг­лая скоб­ка = 3 левая круг­лая скоб­ка 700 минус 2 левая круг­лая скоб­ка 280 минус 0,8y пра­вая круг­лая скоб­ка минус y пра­вая круг­лая скоб­ка = 3 левая круг­лая скоб­ка 140 плюс 0,6y пра­вая круг­лая скоб­ка .

Наи­боль­ше­му воз­мож­но­му зна­че­нию s со­от­вет­ству­ет наи­боль­шее зна­че­ние y. Из  левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка ясно, что наи­боль­шее воз­мож­ное зна­че­ние y равно 350, при этом х  =  0, s= 3 левая круг­лая скоб­ка 140 плюс 0,6 умно­жить на 350 пра­вая круг­лая скоб­ка = 1050. Это озна­ча­ет, что 350 че­ло­ве­ко-часов во вто­рой шахте долж­ны быть за­тра­че­ны для до­бы­чи алю­ми­ния, а остав­ши­е­ся 150 че­ло­ве­ко-⁠часов во вто­рой шахте и все 100 че­ло­ве­ко-⁠часов в пер­вой шахте долж­ны быть за­тра­че­ны для до­бы­чи ни­ке­ля. При этом будет до­бы­то 700 кг алю­ми­ния и 350 кг ни­ке­ля, а масса спла­ва будет равна 1050 кг.

 

Ответ: 1050 кг.

 

При­ве­дем дру­гое ре­ше­ние.

На пер­вой шахте наи­бо­лее эф­фек­тив­но до­бы­ва­ют ни­кель. Пусть все 100 че­ло­ве­ко-часов в пер­вой шахте будут за­тра­че­ны для до­бы­чи ни­ке­ля, тогда его до­бу­дут на ней 200 кг. Для по­лу­че­ния с спла­ва с до­бы­тым на пер­вой шахте ни­ке­лем на вто­рой шахте не­об­хо­ди­мо до­быть 400 кг алю­ми­ния, с этим спра­вят­ся 40 ра­бо­чих, ра­бо­тая по 5 часов каж­дый. Из остав­ших­ся 60 ра­бо­чих вто­рой шахты можно по­ло­ви­ну на­пра­вить на до­бы­чу алю­ми­ния, а вто­рую по­ло­ви­ну  — на до­бы­чу ни­ке­ля. Они про­из­ве­дут 150 кг ни­ке­ля и 300 кг алю­ми­ния. При этом всего будет до­бы­то 700 кг алю­ми­ния и 350 кг ни­ке­ля, а масса общая спла­ва будет равна 1050 кг.

По­ка­жем, что луч­шей про­из­во­ди­тель­но­сти не до­стичь: дей­стви­тель­но, ра­бо­чие не про­ста­и­ва­ют, ме­тал­ла не до­бы­ва­ет­ся с из­быт­ком. Если же на пер­вой шахте за kn че­ло­ве­ко-⁠часов вме­сто 2kn кг ни­ке­ля до­бу­дут kn кг алю­ми­ния, то для про­из­вод­ства спла­ва на вто­рой шахте по­тре­бу­ет­ся до­быть 0,5kn ни­ке­ля вме­сто воз­мож­ных kn кг алю­ми­ния. При таком рас­пре­де­ле­нии уси­лий ра­бо­чих вме­сто воз­мож­ных 3kn кг спла­ва будет про­из­ве­де­но 1,5kn кг спла­ва, то есть труд будет не­эф­фек­тив­ным.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ2
Верно по­стро­е­на ма­те­ма­ти­че­ская мо­дель1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл2

Аналоги к заданию № 513299: 513300 Все

Источник: Ти­по­вые те­сто­вые за­да­ния по ма­те­ма­ти­ке, под ре­дак­ци­ей И. В. Ящен­ко. 2016 г.
Классификатор алгебры: За­да­чи на оп­ти­маль­ный выбор