每日一题[2726]糖水大作战

现有含糖 15% 的糖水 20 克,含糖 40% 的糖水 15 克,另有足够多的糖和水,要配制成含糖 20% 的糖水 30 克.

1、试设计多种配制方案.

2、试对你的各种配制方案作一评价,哪一种用糖最省?哪一种现有糖水的浪费最少?

解析

1、设使用 15%,40% 的糖水、糖和水各 a,b,c,d 克,则{0a20,0b15,c,d0,a+b+c+d=30,0.15a+0.4b+c=3020%.{c=60.15a0.4b,d=240.85a0.6b,0a20,0b15,0.15a+0.4b6,0.85a+0.6b24. 如图,点 P(a,b) 的可行域为直角梯形 OABC,其中 A(20,0)B(20,7.5)C(0,20)O 为坐标原点.

这样给出以下方案.

方案一     O 点对应的:不用现有的糖水,只用糖和水.此时(a,b,c,d)=(0,0,6,24).

方案二    A 点对应的:将含糖 15% 的糖水 20 克全用上,但不用含糖 40% 的糖水.此时(a,b,c,d)=(20,0,3,7).

方案三     B 点对应的:含糖 15% 的糖水用 20 克,含糖 40% 的糖水用 7.5 克,此时(a,b,c,d)=(20,7.5,2.5,0).

方案四     C 点对应的:不用含糖 15% 的糖水 20 克全用上,含糖 40% 的糖水全用上.此时(a,b,c,d)=(0,15,0,15).

2、上述方案中,方案四用糖最省(不用糖);方案三现有糖水的浪费最少(a+b 最大,为 27.5 克).事实上,由0.15a+0.4b6b60.15a0.4=153a8,于是a+ba+(153a8)=15+5a815+3820=27.5,等号当 (a,b)=(20,7.5) 时取得,因此 a+b 的最大值为 27.5 克.

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