1. Григорий является владельцем двух заводов в разных городах. На заводах производятся абсолютно одинаковые товары, но на заводе, расположенном во втором городе, используется более совершенное оборудование.
В результате, если рабочие на заводе, расположенном в первом городе, трудятся суммарно часов в неделю, то за эту неделю они производят 3 t единиц товара; если рабочие на заводе, расположенном во втором городе, трудятся суммарно часов в неделю, то за эту неделю они производят 5 t единиц товара. За каждый час работы (на каждом из заводов) Григорий платит рабочему 500 рублей.

Григорий готов выделять 6 800 000 рублей в неделю на оплату труда рабочих. Какое наибольшее количество единиц товара можно произвести за неделю
на этих двух заводах?

Решение. Пусть на первом заводе работают часов, а не втором часов. Тогда за неделю будет произведено товара. Заплачено будет 500(х+у) рублей. По условию

500(х+у) =6800000. Итак, нужно найти наибольшее значение функции при условии 500(х+у) =6800000. Выражая из последнего соотношения у через х, получим функцию одной переменной, наибольшее значение которой нужно найти: . Дифференцируя эту функцию и приравнивая результат к 0, получим уравнение

. Решая это уравнение, найдем критическую точку . При переходе через эту точку слева направо производная меняет знак с (+) на (-). Эта точка принадлежит области определения функции, поэтому в этой точке функция достигает своего наибольшего значения.

. Это ответ.

Другое решение. Пусть на первом заводе работают часов в неделю, а на втором часов. Тогда . (Это окружность). За неделю будет произведено товара. Нужно найти максимум функции на окружности. Максимум достигается в той точке окружности, радиус-вектор которой имеет максимальную величину проекции на направление "целевого вектора" . Иными словами – в точке А пересечения прямой с окружностью . Эта точка легко находится и имеет координаты . Подставляя в выражение , получаем .

.

Решение . В каждой области рабочие могут отработать 100 . 10=1000 человеко-часов. Пусть в первой области человеко-часов затрачено на добычу алюминия и человеко-часов на добычу никеля. Тогда будет добыто алюминия и никеля. Во второй области затрачено человеко-часов на производство алюминия и человеко-часов на производство никеля. При этом добыто кг алюминия и кг никеля. Выполняется условие .

Всего алюминия в двух областях будет добыто , а никеля . По условию задачи алюминия должно быть в 2 раза больше никеля, то есть . Всего сплава будет . Подставив вместо его выражение через и , получим функцию двух переменных . Нужно найти максимальное значение этой функции при условии . Для нахождения этого максимума используем прием, который был применен ранее при решении задачи 1. Рассмотрим "целевой вектор" . Максимум будет достигаться в точке пересечения прямой с окружностью . Координаты точки пересечения (10,30). При имеем .

Ответ 240

3.

На первый взгляд задача аналогична предыдущей. Однако решается она совсем по-другому.

Решение. Пусть на первом комбинате рабочих изготавливают детали А и рабочих изготавливают детали В. На втором комбинате детали А и В изготавливают, соответственно, и рабочих. Тогда деталей А будет изготовлено , а деталей В . По условию задачи деталей А в 2 раза больше, поэтому

Заметим сразу, что . Поэтому . Всего изделий будет изготовлено столько же, сколько будет изготовлено деталей В, то есть . Подставляя , получим выражение для числа деталей через : . Значение последнего выражения будет наибольшим, если принимает наименьшее из своих возможных значений. Полагая , получим . Это ответ.

4. Строительство нового завода стоит 75 млн рублей. Затраты на производство x тыс. ед. продукции на таком заводе равны 0,5x 2 ​+x+7 млн. рублей в год. Если продукцию завода продать по цене p тыс. рублей за единицу, то прибыль фирмы (в млн. рублей) за один год составит px−(0,5x 2 ​+x+7). Когда завод будет построен, фирма будет выпускать продукцию в таком количестве, чтобы прибыль была наибольшей. При каком наименьшем значении p строительство завода окупится не более чем за 3 года?

Решение. Прибыль за три года должна быть не менее 75 млн рублей. Значит должно выполняться условие 3[px −(0,5x 2 ​+x +7)] 75. Или -0,5x 2 ​+(р-1)x -7 25. Годовая прибыль будет наибольшей, если объем выпуска соответствует вершине параболы, т.е. х=р-1. Тогда прибыль -0,5(р-1) 2 +(р-1) 2 -7=0,5(р-1) 2 -7. Из условия 0,5(р-1) 2 -7 25 находим р 9.

5.

Решение. Пусть на первом поле фермер посадит картофеля и свеклы, а на втором поле картофеля и свеклы. Тогда он соберет ц. картофеля и свеклы. Его выручка от продажи составит

Выручка будет наибольшей, если . Она составит рублей

6 . 15-го января планируется взять кредит в банке на 19 месяцев. Условия его возврата таковы:

- 1-го числа каждого месяца долг возрастает на r% по сравнению с концом предыдущего месяца;

- со 2-го по 14-е число каждого месяца необходимо выплатить часть долга;

15-го числа каждого месяца долг должен быть на одну и ту же сумму меньше долга на 15-е число предыдущего месяца (то есть каждый месяц долг становится меньше на 1/19 часть накопленного долга).

Известно, что общая сумма выплат после полного погашения кредита на 30%больше суммы, взятой в кредит. Найдите r.

Задач такого типа с разными вариациями заданий много.

Общая идея решения подобных задач

Пусть кредит в сумме взят на месяцев. Первого числа месяца, следующего за датой взятия кредита, долг становится . Пусть - первая выплата. После первой выплаты долг обязан сократиться на , то есть должен стать равным . Из уравнения находим . Проводя такие же рассуждения с новым долгом, находим вторую выплату . Аналогично . И так далее. Последняя выплата должна полностью погашать последний остаток долга, поэтому . Складывая все выплаты, находим

- каждый январь долг возрастает на r% по сравнению с концом предыдущего года;

Найдите r если известно, что наибольший годовой платёж по кредиту составитне более 1,4 млн. рублей, а наименьший – не менее 0,6 млн. рублей.

Решение. Легко проверить, что каждая следующая выплата меньше предыдущей. Поэтому наибольшая выплата – первая, а наименьшая – последняя. Здесь . Поэтому, по условию задачи, имеем систему неравенств

Разрешая эту систему относительно , получаем

Ответ: 20%

8. В июле планируется взять кредит в банке на сумму 28 млн рублей
на некоторый срок (целое число лет). Условия его возврата таковы:

- каждый январь долг возрастает на 25% по сравнению с концом предыдущего года;

- с февраля по июнь каждого года необходимо выплатить часть долга;

- в июле каждого года долг должен быть на одну и ту же сумму меньше долга на июль предыдущего года.

Источник задания: Решение 2454. Досрочное ЕГЭ 2015 Математика. Ответ

Задание 19. Григорий является владельцем двух заводов в разных городах. На заводах производятся абсолютно одинаковые товары, но на заводе, расположенном во втором городе, используется более совершенное оборудование. В результате, если рабочие на заводе, расположенном в первом городе, трудятся суммарно t^2 часов в неделю, то за эту неделю они производят 3t единиц товара; если рабочие на заводе, расположенном во втором городе, трудятся суммарно t^2 часов в неделю, то за эту неделю они производят 4t единиц товара.

За каждый час работы (на каждом из заводов) Григорий платит рабочему 500 рублей.

Григорий готов выделять 5 000 000 рублей в неделю на оплату труда рабочих. Какое наибольшее количество единиц товара можно произвести за неделю на этих двух заводах?

Решение.

Введем обозначения: - время работы 1-го завода; - время работы второго завода. На первом заводе в неделю рабочие работают часов в неделю и за каждый час получают 500 рублей. На втором заводе рабочие работают часов в неделю и также за каждый час получают по 500 рублей. Получаем уравнение

или в виде

.

Из условия задачи известно, что на первом заводе каждый час производится товара, а на втором - . Необходимо, чтобы в сумме они давали максимальный объем произведенного товара, т.е.

.

Учитывая, что

получаем функцию

,

у которой нужно найти наибольшее значение.

ОДЗ функции соответствует неравенству

.

Но так как величина времени работы не может быть меньше 0, то окончательно имеем

Для нахождения экстремумов функции, нужно найти ее производную и приравнять результат нулю, получим.

Задание 19 (Досрочный ЕГЭ 2015)

Антон является владельцем двух заводов в разных городах. На заводах производятся абсолютно одинаковые товары при использовании одинаковых технологий. Если рабочие на одном из заводов трудятся суммарно t 2 часов в неделю, то за эту неделю они производят t единиц товара. За каждый час работы на заводе, расположенном в первом городе, Антон платит рабочему 250 рублей, а на заводе, расположенном во втором городе - 200 рублей. Антон готов выделять 900 000 рублей в неделю на оплату труда рабочих. Какое наибольшее количество единиц товара можно произвести за неделю на этих двух заводах?

Решение

Пусть рабочие на первом заводе трудятся x 2 часов, а значит производят x единиц товара.

За эту работу рабочие на первом заводе получат всего 250x 2 рублей.

На втором заводе рабочие трудятся y 2 часов и соответственно производят y единиц товара. Всего рабочие второго завода получат 200y 2 рублей.

Так как Антон готов выделять 900 000 рублей в неделю на оплату труда, то

250x 2 +200y 2 =900000.

При этом за неделю будет произведено x+y единиц товара.

Значит, нужно найти максимальное значение функции f = x+y.

$$200y^2 = 900000 - 250x^2,$$

$$y=\sqrt{4500-1,25x^2}.$$

Тогда $$f= x+ \sqrt{4500-1,25x^2}.$$

Найдем максимальное значение этой функии. Для этого вычислим прозводную функции f:

$$f"=1+\frac{-1,25\cdot2x}{2\sqrt{4500-1,25x^2}} = 1-\frac{1,25x}{\sqrt{4500-1,25x^2}}.$$

$$\sqrt{4500-1,25x^2} - 1,25x=0,$$

$$4500-1,25x^2=1,5625x^2,$$

$$2,8125x^2=4500,$$

$$x=40,~ y = \sqrt{4500-1,25\cdot 1600} = 50.$$

$$f_{max}=40+50=90.$$

Задание 19 (Типовые варианты - 2015)

Владимир является владельцем двух заводов в разных городах. На заводах производятся абсолютно одинаковые товары, но на заводе, расположенном во втором городе, используется более совершенное оборудование. В результате, если рабочие на заводе, расположенном в первом городе, трудятся суммарно t 2 часов в неделю, то за эту неделю они производят 2t единиц товара; если рабочие на заводе, расположенном во втором городе, трудятся суммарно t 2 часов в неделю, то за эту неделю они производят 5t единиц товара. За каждый час работы (на каждом из заводов) Владимир платит рабочему 500 рублей. Владимиру нужно каждую неделю производить 580 единиц товара. Какую наименьшую сумму придется тратить еженедельно на оплату труда рабочих?

Решение

Пусть рабочие на первом заводе трудятся x 2 часов, а значит производят 2x единиц товара. А на втором заводе рабочие трудятся y 2 часов и соответственно производят 5y единиц товара.

Так как Владимиру нужно каждую неделю производить 580 единиц товара, то

При этом сумма, которую придется еженедельно тратить на оплату труда будет равна

$$f=500(x^2+y^2).$$

Чтобы найти наименьшую сумму, которую придется еженедельно тратить на оплату труда, нужно исследовать функцию f на минимум.

Из первого уравнения выразим y:

$$y=(580-2x)/5.$$

Подставим это выражение в функцию f:

$$f=500(x^2+(580-2x)/5)=500x^2+20(580-2x)^2.$$

$$f=580x^2-46400x+6728000.$$

Исследуем эту функцию на минимум. Для этого найдем ее производную:

$$f"=1160x-46400,$$

$$1160x-46400=0,$$

x=40 - точка минимума.

Находим соответствующий y:

$$y=(580-80)/5=100.$$

Значит наименьшая сумма, которую придется еженедельно тратить на зарплату рабочим равна

$$500(40^2+100^2)=5800000.$$

Ответ: 5800000.

Задание 19 (Статград, 2015)

В июле планируется взять кредит на сумму 69 510 рублей. Условия его возврата таковы:

Каждый январь долг возрастает на 10 % по сравнению с концом предыдущего года;

С февраля по июнь каждого года необходимо выплатить некоторую часть долга.

На сколько рублей больше придётся отдать в случае, если кредит будет полностью погашен тремя равными платежами (то есть за три года), по сравнению со случаем, если кредит будет полностью погашен двумя равными платежами (то есть за два года)?

Решение

Рассмотрим сначала, сколько рублей нужно заплатить всего, если кредит будет погашен за 2 года.

Пусть каждый год погашается X рублей. Тогда за 2 года всего банку будет уплачено 2X рублей.

С другой стороны, после наценки 10% долг банку в первый год составит 69510*1,1 = 76461 рублей.

После уплаты за 1 год, останется сумма 76461 - X и на эту сумму будет снова начислено 10%.

За 2 год долг составит уже (76461 - X)*1,1 и эта сумма и будет выплачена во второй раз.

Так как долг был выплачен 2 равными платежами, то получаем уравнение:

X+(76461 - X)*1,1 = 2X,

Всего за 2 года банку будет уплачено 2*40051 = 80102 рублей.

Теперь найдем, сколько рублей нужно заплатить всего, если кредит будет погашен за 3 года.

Пусть каждый год погашается Y рублей. Тогда за 3 года всего банку будет уплачено 3Y рублей.

После наценки 10% долг банку в первый год составит 69510*1,1 = 76461 рублей.

После уплаты за 1 год, останется сумма 76461 - Y и на эту сумму будет снова начислено 10%.

За 2 год долг составит уже (76461 - Y)*1,1.

После второй выплаты банку Y рублей, останется сумма (76461 - Y)*1,1 - Y, на которую будет начислено 10%.

За 3 год долг составит уже ((76461 - Y)*1,1 - Y)*1,1. Эта сумму и будет последним 3 платежом.

Так как долг был выплачен 3 равными платежами, то получаем уравнение:

2Y+((76461 - Y)*1,1 - Y)*1,1 = 3Y,

3,31Y = 92517,81,

Всего за 3 года банку будет уплачено 3*27951 = 83853 рублей.

83853 - 80102 = 3751 рубль - искомая разница.

То есть, если погашать кредит 3 равными платежами, то придется заплатиь на 3751 рубль больше, чем если погашать этот кредит 2 равными платежами.

36. Григорий является владельцем двух заводов в разных городах. На заводах производятся абсолютно одинаковые товары, но на заводе, расположенном во втором городе, используется более совершенное оборудование. В результате, если рабочие на заводе, расположенном в первом городе, трудятся суммарно t 2 часов в неделю, то за эту неделю они производят 3t единиц товара; если рабочие на заводе, расположенном во втором городе, трудятся суммарно t 2 часов в неделю, то за эту неделю они производят 5t единиц товара. За каждый час работы (на каждом из заводов) Григорий платит рабочему 500 рублей. Григорий готов выделять 6 800 000 рублей в неделю на оплату труда рабочих. Какое наибольшее количество единиц товара можно произвести за неделю на этих двух заводах?

Ответ: 680

37. Владимир является владельцем двух заводов в разных городах. На заводах производятся абсолютно одинаковые товары, но на заводе, расположенном во втором городе, используется более совершенное оборудование. В результате, если рабочие на заводе, расположенном в первом городе, трудятся суммарно t 2 часов в неделю, то за эту неделю они производят 4 t единиц товара; если рабочие на заводе, расположенном во втором городе, трудятся суммарно t 2 часов в неделю, то за эту неделю они производят 5t единиц товара. За каждый час работы (на каждом из заводов) Владимир платит рабочему 500 рублей. Владимиру нужно каждую неделю производить 410 единиц товара. Какую наименьшую сумму придётся тратить еженедельно на оплату труда рабочих?

Ответ: 2050000 р

38. Вадим является владельцем двух заводов в разных городах. На заводах производятся абсолютно одинаковые товары при использовании одинаковых технологий. Если рабочие на одном из заводов трудятся суммарно t 2 часов в неделю, то за эту неделю они производят t единиц товара. За каждый час работы на заводе, расположенном в первом городе, Вадим платит рабочему 200 рублей, а на заводе, расположенном во втором городе, - 300 рублей. Вадим готов выделять 1 200 000 рублей в неделю на оплату труда рабочих. Какое наибольшее количество единиц товара можно произвести за неделю на этих двух заводах?

Ответ: 100

39. Строительство нового завода стоит 75 млн рублей. Затраты на производство х тыс. ед. продукции на таком заводе равны 0,5х2+x+7 млн рублей в год. Если продукцию завода продать по цене р тыс. рублей за единицу, то прибыль фирмы (в млн рублей) за один год составит px-(0,5x2+x+7). Когда завод будет построен, фирма будет выпускать продукцию в таком количестве, чтобы прибыль была наибольшей. При каком наименьшем значении р строительство завода окупится не более, чем за 3 года?

Ответ: 9000 р

40. Пенсионный фонд владеет ценными бумагами, которые стоят t 2 тыс. рублей в конце года t (t=1; 2; …). В конце любого года пенсионный фонд может продать ценные бумаги и положить деньги на счёт в банке, при этом в конце каждого следующего года сумма на счёте будет увеличиваться на 10%. В конце какого года пенсионному фонду следует продать ценные бумаги, чтобы в конце двадцать пятого года сумма на его счёте была наибольшей?

Ответ: 21 год

41. Пенсионный фонд владеет ценными бумагами, которые стоят t 2 тыс. рублей в конце года t (t=1; 2; …). В конце любого года пенсионный фонд может продать ценные бумаги и положить деньги на счёт в банке, при этом в конце каждого следующего года сумма на счёте будет увеличиваться в 1+r раз. Пенсионный фонд хочет продать ценные бумаги в конце такого года, чтобы в конце двадцать пятого года сумма на его счёте была наибольшей. Расчёты показали, что для этого ценные бумаги нужно продавать строго в конце двадцать первого года. При каких положительных значениях r это возможно?

Ответ:

42. Первичная информация разделяется по серверам №1 и №2 и обрабатывается на них. С сервера №1 при объёме t 2 Гбайт входящей в него информации выходит 20t Гбайт, а с сервера №2 при объёме t 2 Гбайт входящей в него информации выходит 21t Гбайт обработанной информации; 25 < t < 55. Каков наибольший общий объём выходящей информации при общем объёме входящей информации в 3364 Гбайт?

Ответ: 1682

43. Зависимость объема Q (в шт.) купленного у фирмы товара от цены Р Q=15000-P, 1000≤P≤15000. Доход от продажи товара составляет PQ рублей. Затраты на производство Q единиц товара составляют 3000Q+5000000 рублей.Прибыль равна разности дохода от продажи товара и затрат на его производство.Стремясь привлечь внимание покупателей, фирма уменьшила цену продукции на 20%, однако ее прибыль не изменилась. На сколько процентов следует увеличить сниженную цену, чтобы добиться наибольшей прибыли?

Ответ: 12,5%

44. Зависимость количества Q (в шт. 0≤Q≤15000 ) купленного у фирмы товара от цены P (в руб. за шт.) выражается формулой Q=15000-P. Затраты на производство Q единиц товара составляют 3000Q+10000000 рублей. Кроме затрат на производство, фирма должна платить налог t рублей (0 < t < 10000) с каждой произведённой единицы товара. Таким образом, прибыль фирмы составляет PQ -3000Q-10000000- tQ рублей, а общая сумма налогов, собранных государством, равна tQ рублей. Фирма производит такое количество товара, при котором её прибыль максимальна. При каком значении t общая сумма налогов, собранных государством, будет максимальной?

Ответ: 6000

45. В двух областях есть по 160 рабочих, каждый из которых готов трудиться по 5 часов в сутки на добыче алюминия или никеля. В первой области один рабочий за час добывает 0,1 кг алюминия или 0,1 кг никеля. Во второй области для добычи x кг алюминия в день требуется x 2 человеко-часов труда, а для добычи у кг никеля в день требуется t 2 человеко-часов труда.

Для нужд промышленности можно использовать или алюминий, или никель, причём 1 кг алюминия можно заменить 1 кг никеля. Какую наибольшую массу металлов можно за сутки суммарно добыть в двух областях?

Ответ: 120 кг

46. У фермера есть два поля, каждое площадью 15 гектаров. На каждом поле можно выращивать картофель и свёклу, поля можно делить между этими культурами в любой пропорции. Урожайность картофеля на первом поле составляет 400 ц/га, а на втором - 300 ц/га. Урожайность свёклы на первом поле составляет 250 ц/га, а на втором - 400 ц/га.

Фермер может продавать картофель по цене 2000 руб. за центнер, а свёклу - по цене 3000 руб. за центнер. Какой наибольший доход может получить фермер?

Ответ: 30 млн рублей

47. Производство x тыс. единиц продукции обходится в q = 0,5x 2 + x + 7 млн рублей в год. При цене p тыс. рублей за единицу годовая прибыль от продажи этой продукции (в млн рублей) составляет px − q . При каком наименьшем значении p через три года суммарная прибыль составит не менее 75 млн рублей?

Ответ: 9

48. В регионе А среднемесячный доход на душу населения в 2014 году составлял 43740 рублей и ежегодно увеличивался на 25%. В регионе Б среднемесячный доход на душу населения в 2014 году составлял 60000 рублей. В течение трех лет суммарный доход жителей региона Б увеличивался на 17% ежегодно, а население увеличивалось на m% ежегодно. В 2017 году среднемесячный доход на душу населения в регионах А и Б стал одинаковым. Найдите m.

Ответ: 4

49. По бизнес-плану четырёхлетний проект предполагает начальное вложение 12 млн рублей. По итогам каждого года планируется прирост вложенных средств на 15 % по сравнению с началом года. Начисленные проценты остаются вложенными в проект. Кроме этого, сразу после начислений процентов нужны дополнительные вложения: целое число n млн рублей в конце первого и второго года, а также целое число m млн рублей в конце третьего и четвёртого года. Найдите наименьшее значение n, при котором первоначальные вложения за два года как минимум удвоятся, и наименьшее такое значение m, что при найденном ранее значении n первоначальные вложения за четыре года как минимум утроятся.

Ответ: 4 и 2 млн руб.

50. По вкладу «А» банк в конце каждого года планирует увеличивать на 10 % сумму, имеющуюся на вкладе в начале года, а по вкладу «Б» - увеличивать эту сумму на 8 % в первый год и на одинаковое целое число n процентов и за второй, и за третий годы. Найдите наименьшее значение n, при котором за три года хранения вклад «Б» окажется выгоднее вклада «А» при одинаковых суммах первоначальных взносов.

Ответ: 12

Условие

Антон является владельцем двух заводов в разных городах. На заводах производится абсолютно одинаковые товары при использовании одинаковых технологий. Если рабочие на одном из заводов трудятся суммарно ${{t}^{2}}$ часов в неделю, то за эту неделю они произведут $t$ единиц товара.

За каждый час работы на заводе, расположенном в первом городе, Антон платит рабочему 250 рублей, а на заводе, расположенном во втором городе, — 200 рублей.

Антон готов выделять 900 000 рублей в неделю на оплату труда рабочих. Какое наибольшее количество единиц товара можно произвести за неделю на этих двух заводах?

Решение

Пусть на оплату труда рабочих первого завода выделено $x$ руб., а второго — оставшиеся $(900000-x)$ руб. Тогда на первом заводе можно оплатить $\frac{x}{250}$ часов работы, а на втором — $\frac{900000-x}{200}$ часов работы. По условию, если рабочие трудятся ${{t}^{2}}$ часов в неделю, то за эту неделю они произведут$t$ единиц товара. Значит, количество произведённого за неделю товара равно квадратным корням из этих величин, поэтому для ответа на вопрос задачи требуется найти наибольшее значение функции

\[=\frac{1}{100}\left(2\sqrt{10x}+5\sqrt{1800000-2x} \right)\]

на отрезке $0\le x\le 900000$.

Найдём производную:

\[{f}"=\frac{1}{100}\left(\frac{\sqrt{10}}{\sqrt{x}}-\frac{5}{\sqrt{1800000-2x}} \right)=\]

\[=\frac{1}{100}\cdot \frac{\sqrt{18000000-20x}-5\sqrt{x}}{\sqrt{18000000-20x}\sqrt{x}}\]

Решая уравнение ${f}"=0$, получаем:

\[\sqrt{18000000-20x}-5\sqrt{x}=0;\]

Поскольку производная непрерывной функции f положительна на интервале (0; 400 000), равна нулю в точке 400 000 и отрицательна на интервале (400 000; 900 000), функция f достигает наибольшего на отрезке значения в точке 400 000, так как это-единственная точка максимума. Найдём его:

Тем самым, наибольшее возможное количество товара, которое могут произвести рабочие за неделю при заданном размере оплаты труда, равно 90 единицам.