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
正答3
解説
正解は3です。
製品Xをx台、製品Yをy台製造するとして、部品の制約の範囲で利益x+y(万円)を最大にする線形計画問題です。
線形計画法では、最大値は制約条件が作る領域の頂点のどれかで得られます。
【計算】
部品Aの制約は 3x+2y≦120 です。
部品Bの制約は x+2y≦60 です。
2つの式を等号で連立し、上の式から下の式を引くと 2x=60 で、x=30 です。
x=30 を x+2y=60 に代入すると、y=15 です。
頂点(30,15)での利益は 30+15=45万円です。
ほかの頂点では、(40,0)が40万円、(0,30)が30万円です。
したがって、最大の利益は45万円です。
【選択肢別解説】
1:× 30万円は、製品Yだけを30台製造した場合の利益です。
最大ではありません。
2:× 40万円は、製品Xだけを40台製造した場合の利益です。
最大ではありません。
3:○ 製品Xを30台、製品Yを15台製造したときに、利益は最大の45万円になります。
4:× 60万円を得るには部品が足りません。
例えばXを60台作るには部品Aが180個必要になります。
【ポイント】
線形計画法の問題では、制約式を連立して頂点を求め、各頂点で目的関数の値を比べます。
一方の製品だけを作る場合と、両方を組み合わせる場合を必ず比較しましょう。