Тема . ДВИ по математике в МГУ

Текстовые задачи на ДВИ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела дви по математике в мгу
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#89913

Строительной организации необходимо построить некоторое количество одинаковых домов общей площадью 2500 квадратных метров. Стоимость одного дома площадью x  квадратных метров складывается из стоимости материалов    √-
p1x x,  стоимости строительных работ p2x  и стоимости отделочных работ   √-
p3 x.  Числа p1,p2,p3  являются членами геометрической прогрессии, их сумма равна 21, а их произведение равно 64. Если построить 63 дома, то затраты на материалы будут меньше, чем на строительные и отделочные работы. Сколько следует построить домов, чтобы общие затраты были минимальными?

Показать ответ и решение

Введем вспомогательные буквенные обозначения:

∘ пусть √-
 x =z,

∘ пусть искомое количество домов равно n,

∘ пусть знаменатель геометрической прогрессии равен k  .

Также зафиксируем, что            2
2500= xn= z n.

Поскольку знаменатель прогрессии равен k,  то

p2 = p1⋅k,

p = p ⋅k = p ⋅k2.
 3   2     1

Разберемся со значениями k,p1,p2,p3 :

{
  p1+ p2+ p3 = 21,
  p1⋅p2⋅p3 = 64.

{
 p1+ p1⋅k+ p1⋅k2 = 21,
 p1⋅p1⋅k ⋅p1⋅k2 =64.

(
{p1+ p1⋅k+ p1⋅k2 = 21,
(k = 4-.
     p1

              (   )2
p1+ p1⋅-4+ p1⋅  4-  = 21,
       p1       p1

  2
p1 − 17p1+ 16 = 0,

[
 p1 = 1,
 p1 = 16.

1) Рассмотрим случай p = 1.
 1  Тогда k = 4-= 4,
    p1  p = 1⋅4 = 4,
 2  p3 = 4 ⋅4 = 16.

Пусть на один дом суммарно будет потрачено

      √ -         √-
S = p1x  x+ p2x+ p3 x =z3+ 4z2+ 16z.

Тогда общие затраты на все дома будут равны A= Sn.  Запишем систему:

(
|{A = Sn,
|S = z3+ 4z2 +16z,
(2500= z2n.

Перед поиском минимального значения A  обратимся к условию на 63 дома (z3 < 4z2+ 16z  ):

{ 2
 z = 256003 ,
 z3 < 4z2+ 16z.

Преобразуем неравенство с учетом z ≥ 0:

z3 < 4z2+ 16z,

z2 − 4z − 16 <0,

       ∘ ----
2500− 4  2500− 16< 0,
 63       63

ВЕРНО!

Вернемся к системе:

(      3   2       2500
|{A = (z3 + 4z2 + 16z)⋅ z2 ,
|(S = z + 4z +16z,
 n = 250z20.

Итак, требуется найти наименьшее значение

     3    2       2500  2500z2+-10000z+-40000
A = (z +4z + 16z)⋅ z2 =          z          .

Возьмем производную:

A′ = 2500 − 400020.
           z

Найдем критические точки с учетом ограничения    √ -
z =  x≥ 0:

      40000-
2500−  z2  = 0,

z = 4.

Это точка минимума функции, ибо A′(3)< 0,  а A ′(5)> 0.

Однако при z = 4  имеем нецелое значение n:

n= 2500= 156,25.
    42

Но мы точно знаем что оптимальное значение n  лежит в окрестности числа 156,25.  Надо просто найти наиболее близкое к нему целое число. Таким будем число 156.

2) Рассмотрим случай p1 = 16.  Тогда k = 4p1-= 14,  p2 = 16⋅ 14 = 4,  p3 = 4 ⋅ 14 = 1.

Пусть на один дом суммарно будет потрачено

S = px√x-+ p x+ p √x =16z3+ 4z2+ z.
     1      2    3

Тогда общие затраты на все дома будут равны A =Sn.  Имеем систему:

(|A = Sn,
{S = 16z3+4z2+ z,
|(       2
 2500= z n.

Перед поиском минимального значения A  обратимся к условию на 63 дома (16z3 < 4z2+z  ):

{z2 = 2500,
 16z3 <634z2+z.

Преобразуем неравенство с учетом условия z ≥ 0:

16z3 < 4z2+ z,

16z2− 4z− 1< 0,

   2500   ∘ 2500
16⋅-63-− 4  -63-− 1< 0,

НЕВЕРНО!

Этот случай невозможен, следовательно, ответом является значение n,  полученное в первом случае.

Ответ: 156 домов

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!