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第3問 (必答問題) (配点 28 )
[1] あるサプリメントには、1包が1g入りで10円の顆粒, 1錠が0.2gで30円の錠
剤の二つのタイプがある。
含まれる栄養成分は、顆粒では1包に0.3g, 錠剤では1錠に 0.1gであり, 残り
の成分はすべて添加物である。
このサプリメントを二つのタイプの価格の合計が180円以下,かつ, 含まれる添
加物の合計が3.6g以下となるように使用し、含まれる栄養成分の合計を 0.1×N (g)
とするとき Nの最大値を求めよう。
顆粒をx包, 錠剤をy錠使用する場合, N=
アx+yであり,価格,添加物
の合計の条件は
x+
かつ
イy ウエ
オxty カキ
である。
x,yを実数として, ①の二つの不等式, およびx≧0, y ≧ 0 からなる連立不等
式の表す領域をDとする。
N=ア x+yの表す直線を l とすると, ク このことから,x, yが①を
ケ
満たす0以上の実数のとき, Nはx=y=
で最大値サシをとることがわ
コ
ク
| については,最も適当なものを,次の①~③のうちから一つ選べ。
⑩ ①を満たす0以上の実数x, yで,N= ア x+yとなるものが存在する
ことと,直線lが領域 Dと共有点をもつことは同値である。 よって, x, yが
① および x ≧0,y≧0 を満たす実数のときのNの最大値は、直線lが領域 D
と共有点をもつような最大のNの値と一致する
① ①を満たす0以上のすべての実数x, y で, N=アx+y となること
と直線 l が領域Dと共有点をもつことは同値である。 よって, x, yが①
およびx≧0,y≧0を満たす実数のときのNの最大値は, 直線ℓが領域 D
と共有点をもつような最大のNの値と一致する
② 直線 l が領域Dと共有点をもつとき,領域Dに属する点 (x, y), 直線
l上にあるものが存在する。 よって, x, yが① および x ≧ 0, y≧0 を満た
す実数のときのNの最大値は,直線 l が領域 D の境界を通るときのNの値
と一致する
③ 直線lが領域Dと共有点をもつとき、領域に属するすべての点(x,y)
が直線上にある。よって,x,y が ①およびx≧0, y ≧0 を満たす実数の
ときのNの最大値は,直線が領域Dの境界を通るときのNの値と一致す
る
しかし、実際に使用するのは1包単位, 1錠単位であるから, x, y が ①を満たす
0以上の整数のときを考えると, Nはx=y=
および, x=
ス
セ
かる。
y= ソ で最大値 タチをとることがわかる。
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(第2回5)
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(第2回-6)