一道 / edao.plus
#10078

生产利润最大化·资源分配

六年级杂题
#枚举法
题目

某车间生产甲、乙两种产品。生产 1 件甲需要 4 小时机器工时和 2 千克原料,可获利 7 元;生产 1 件乙需要 2 小时机器工时和 3 千克原料,可获利 5 元。本月共有 40 小时机器工时和 30 千克原料可供使用;产量必须是非负整数。问最多能获得多少元利润?对应的甲、乙分别生产多少件?

两种产品的资源消耗、利润和可用资源

解法

  1. 1.分析:设甲生产 x 件、乙生产 y 件(x、y 为非负整数)。约束条件:工时 4x + 2y ≤ 40,原料 2x + 3y ≤ 30;目标是使利润 P = 7x + 5y 最大。由 4x + 2y ≤ 40 得 y ≤ 20 − 2x,由 2x + 3y ≤ 30 得 y ≤ (30 − 2x) ÷ 3。两者取较小值才有效,x 的上限由 x ≤ 10 决定(否则工时就超了)。
    x = 6, y = 6=P = 72
    x = 7, y = 5=P = 74
    x = 8, y = 4=P = 76最大
    x = 9, y = 2=P = 73
    x = 10, y = 0=P = 70

    约束下所有 x 对应的最大 y 与利润

  2. 2.对 x = 0, 1, 2, …, 10 逐一求最大可行 y 和对应利润:
    × 8 / 4甲 / 乙 件数
    +
    × 76

    最优方案

  3. 3.x = 6:y ≤ min(8, 6) = 6,P = 42 + 30 = 72。
  4. 4.x = 7:y ≤ min(6, 5) = 5,P = 49 + 25 = 74。
  5. 5.x = 8:y ≤ min(4, 4) = 4,P = 56 + 20 = 76。
  6. 6.x = 9:y ≤ min(2, 4) = 2,P = 63 + 10 = 73。
  7. 7.x = 10:y ≤ min(0, 3) = 0,P = 70。
  8. 8.再核查较小的 x:x = 5,y ≤ min(10, 6) = 6,P = 35 + 30 = 65;x 再小利润更低。
  9. 9.比较所有结果,最大利润出现在 x = 8, y = 4,利润 = 76 元。

练一练

某车间用 24 小时工时和 18 千克原料生产甲、乙两种产品。生产 1 件甲用 3 小时、2 千克、利润 5 元;1 件乙用 2 小时、3 千克、利润 4 元。产量必须是非负整数,最多可得多少元利润?