線形計画法による生産数量と最大利益の決定

線形計画法(Linear Programming)により利益を最大化する生産台数を求めます。 変数の設定と制約条件の定式化:製品 X の製造台数を $x$、製品 Y の製造台数を $y$($x \geqq 0, y \geqq 0$)とします。 ・部品 A の制約:$3x + 2y \leqq 120$ ・部品 B の制約:$x + 2y \leqq 60$ 目的関数の設定:総利益 $Z = 1x + 1y = x + y$(万円)を最大化します。 実行可能領域の交点(頂点)における利益の計算: ・点 $(0, 0)$:$Z = 0\,\text{万円}$ ・部品 A の直線と $x$ 軸の交点 $(40, 0)$:$3(40) \leqq 120$ かつ $40 \leqq 60$ を満たし、$Z = 40 + 0 = 40\,\text{万円}$ ・部品 B の直線と $y$ 軸の交点 $(0, 30)$:$2(30) \leqq 60$ かつ $2(30) \leqq 120$ を満たし、$Z = 0 + 30 = 30\,\text{万円}$ ・2直線の連立方程式の交点: $$3x + 2y = 120 \quad \cdots (1)$$ $$x + 2y = 60 \quad \cdots (2)$$ $(1) - (2)$ より $2x = 60 \iff x = 30$。これを $(2)$ に代入して $30 + 2y = 60 \iff 2y = 30 \iff y = 15$。 交点 $(30, 15)$ における利益:$Z = 30 + 15 = 45\,\text{万円}$ したがって、利益は最大で 45 万円となります。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7年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問75
ア
30
イ
40
ウ
45
エ
60