题目
现有一批某种型号的圆钢长8米,需要截取2.5米长的毛坯100根,长1.3米的毛坯200根.问如何才能既满足需要,且用料最少?
现有一批某种型号的圆钢长8米,需要截取2.5米长的毛坯100根,长1.3米的毛坯200根.问如何才能既满足需要,且用料最少?
题目解答
答案
截取2.5米长的毛坯,1根,8米得只能做3根.
34根 ,8米得就有100根,还剩5.5米,可以做4根,1.3米的
8米可以做6根,1.3米的,
,所以共用67根
34根 ,8米得就有100根,还剩5.5米,可以做4根,1.3米的
8米可以做6根,1.3米的,
,所以共用67根解析
本题考查线性规划在实际问题中的应用,解题的关键在于找出不同截取方式下的用料情况,通过建立目标函数并结合约束条件来求解用料最少的方案。
设截取$2.5$米长毛坯用$x$根圆钢,截取$1.3$米长毛坯用$y$根圆钢。
- 分析约束条件:
- 因为需要$2.5$米长的毛坯$100$根,每根$8$米的圆钢截取$2.5$米长毛坯可做$\lfloor\frac{8}{2.5}\rfloor = 3$根,所以$3x\geqslant100$,即$x\geqslant\frac{100}{3}\approx33.33$,由于$x$为圆钢数量,应为整数,所以$x\geqslant34$。
- 又因为需要$1.3$米长的毛坯$200$根,每根$8$米的圆钢截取$1.3$米长毛坯可做$\lfloor\frac{8}{1.3}\rfloor = 6$根,所以$6y\geqslant200$,即$y\geqslant\frac{200}{6}\approx33.33$,由于$y$为圆钢数量,应为整数,所以$y\geqslant34$。
- 同时$x\geqslant0$,$y\geqslant0$,且$x,y$为整数。
- 确定目标函数:
目标是用料最少,也就是圆钢总数$z=x + y$最小。 - 求解方案:
- 先考虑满足$2.5$米长毛坯的需求,当$x = 34$时,$34$根$8$米圆钢可截取$2.5$米长毛坯$34\times3 = 102$根,满足$100$根的需求,此时剩余$2$根$2.5$米长毛坯的材料,剩余材料长度为$8 - 2\times2.5=3$米,不够再做一根$2.5$米长毛坯。
- 已经用了$34$根圆钢做$2.5$米长毛坯,还需要$200$根$1.3$米长毛坯,每根$8$米圆钢可做$6$根$1.3$米长毛坯,$200\div6 = 33\cdots\cdots2$,即$33$根圆钢可做$33\times6 = 198$根,还剩$2$根$1.3$米长毛坯没做,所以还需要$34$根圆钢来做$1.3$米长毛坯(因为$33$根不够,需$34$根才能满足需求)。
- 总共用的圆钢数$z=x + y=34+33 = 67$根(这里$y$取$33$是因为前面$34$根圆钢做$2.5$米毛坯剩余的材料还能做$4$根$1.3$米毛坯,所以$y$不需要取$34$)。