線形計画法による部品制約下での利益最大化計算

製品 X の製造台数を $x$(台),製品 Y の製造台数を $y$(台)とします($x \ge 0, y \ge 0$)。 製品 1 台あたりの利益がともに 1 万円であるため,最大化すべき総利益 $P$(万円)は以下の目的関数で表されます。 $$P = x + y$$ 使用できる部品数の上限から,以下の制約条件が成り立ちます。 部品 A の制約:$3x + 2y \le 120$ 部品 B の制約:$x + 2y \le 60$ 制約条件を満たす領域の端点(交点)における利益 $P$ を調べます。 2つの直線の交点:$(3x + 2y) - (x + 2y) = 120 - 60 \implies 2x = 60 \implies x = 30$。これを代入して $30 + 2y = 60 \implies y = 15$。交点 $(30, 15)$ での利益は $P = 30 + 15 = 45$ 万円 $x$ 軸との交点 $(y = 0)$:$3x \le 120 \implies x = 40$。点 $(40, 0)$ での利益は $P = 40 + 0 = 40$ 万円 $y$ 軸との交点 $(x = 0)$:$2y \le 60 \implies y = 30$。点 $(0, 30)$ での利益は $P = 0 + 30 = 30$ 万円 以上を比較すると,利益の最大値は $45$ 万円となります。 したがって,正解はウです。

製品 X,Y を 1 台製造するのに必要な部品数は,表のとおりである。製品 1 台当たりの利益が X,Y ともに 1 万円のとき,利益は最大何万円になるか。ここで,部品 A は 120 個,部品 B は 60 個まで使えるものとする。

〔単位: 個〕

部品\製品

X

Y

A

3

2

B

1

2

出典令和6年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問75
ア
30
イ
40
ウ
45
エ
60