Задача 5 ОЧ-2018 10 класс

Города   и   соединяет прямая дорога длиной км. Вдоль всей дороги в двух шагах от нее находятся залежи алмазов, которым нет числа. Алмазы находятся глубоко под землей, и обычные жители городов их не добывают. Спрос на алмазы в каждом городе задается функцией , где   - кол-во штук (не обязательно целое),   - цена в гривнах (не обязательно целое число).

Чтобы разбогатеть, авантюристы - копатель и два караванщика - отправляются в поход за алмазами, добыча которых - нелегкое занятие, и каждый добытый алмаз ( шт.) обходится в гривен. Копатель может выбрать любое место вдоль дороги для лагеря, где он будет добывать алмазы. Алмазы передаются караванщикам, и те честно везут их в города для продажи, каждый караванщик везет алмазы в свой город. Однако, чтобы отправить один алмаз из лагеря в город, в котором караванщик его продаст, необходимо потратить   гривен, где   - расстояние до города в км (не обязательно целое). Копатель и два караванщика максимизируют суммарную прибыль.

а) Какое место выберет копатель для лагеря, какую максимальную прибыль получит команда, сколько алмазов будет отправлено из лагеря? Сколько алмазов будет продано в каждом городе, если издержки связаны только с добычей и транспортировкой? Считайте, что караванщики могут назначать разные цены в городах.

б) В городе   появились разбойники. Пусть они узнали, где копатель собирается разбить лагерь, и хотят ограбить караванщика. Разбойники выбирают ближайшее место для засады, причем доля алмазов, которая достанется им от грабежа описывается функцией , где   - расстояние от засады до лагеря,   - расстояние от засады до ближайшего города. Копатель ничего не знает о разбойниках. Какое место выберут разбойники для засады? Ответьте на вопросы предыдущего пункта. Считайте, что украденные алмазы также учитываются в издержках на перевозку.

в) Пусть копатель тайно узнал, где разбойники собираются устроить засаду. При этом он уже договорился, сколько алмазов передаст каждому караванщику в лагере (как в пункте а)), и не может это изменить. Однако он может изменить место, где будет разбит лагерь. (Если он решит, например, разбить его ближе к месту засады разбойников, то разбойникам может достаться меньше алмазов, чем раньше). Ответьте на вопросы первого пункта.

Фото или PDF, до 20 МБ на файл, всего до 10 страниц. ИИ даст статус и комментарий без баллов.
Войдите, чтобы проверять ответы
Ответ

а) Пусть   - количество алмазов, отправленных в ,   - в город . Тогда:

Данная функция - сумма двух независимых друг от друга парабол, каждую из которых можно максимизировать отдельно.

Проделав это, получим: , . Подставив данные соотношения обратно в функцию прибыли, получим зависимость максимальной прибыли от расположения лагеря:

Максимум этой функции совпадает с максимумом функции   (достаточно раскрыть скобки и избавиться от констант).

Проведем замену , раскроем скобки. При этом если , то  :

Или же: ,

где . Это парабола, ветви вверх, следовательно максимум в одном из концов отрезка: при . Следовательно , а значит . Итого, лагерь будет разбит ровно на середине дороги. Тогда , 

б) Легко заметить, что максимальное количество награбленного для разбойников достигается ровно на середине между городом и лагерем. С этой точки зрения им безразлично, где встать: между городом   и лагерем или между городом   и лагерем. Но поскольку они выбирают ближайшее место к городу , то они встанут в км от города . Суммарная прибыль авантюристов составит .

в) Возможны три варианта нового расположения лагеря :

1 случай. Новый лагерь находится ближе к городу , чем старый

2 случай. Новый лагерь находится ближе к разбойникам . Заметим, что если , то разбойникам ничего не достается.

3 случай. Новый лагерь находится за разбойниками ближе к городу .

1 случай. В   доедет алмазов, в   доедет только половина, но в издержках мы будем учитывать . Выручка в таком случае постоянна, необходимо минимизировать суммарные издержки на перевозку:

2 случай. В   доедет алмазов, в  :   (теперь разбойникам достается меньше, при  все алмазов доедут до  ). Поскольку выручка в   - константа, ее можно не учитывать, а значит:

Поскольку   также входило в рассматриваемый промежуток, значит   лучше.

3 случай является менее оптимальным как с точки зрения издержек, так и с точки зрения украденных алмазов. Двигаться дальше к городу   не выгодно.

Итого: . Разбойникам ничего не достанется. В каждый город доедет алмазов, а прибыль составит .

Похожие задачи

Почем ореховая смесь?

Салим купил 50 кг ореховой смеси, в которой содержалось 30% миндаля, по 100 рублей за килограмм. Потом докупил другую ореховую смесь, в которой содержалось 50% миндаля, но она была куплена уже по 200 рублей за килограмм. Когда Салим смешал обе смеси, то получил новую ореховую смесь, в которой содерж

Задача 5 ОЧ-2018 8-9 класс

В одной школе на окраине столицы всё хорошо, но вот только хромает дисциплина. Представьте: каждое утро сразу 4 ученика "A" класса опаздывают на первый урок: Серёжа, Антон, Миша и Коля. В классе очень много ребят, поэтому мест на опоздавших остаётся немного: всего 4 – две парты в левом ряду (по 2 ме

Тайное знание

Существует некие спрос на тайное знание и издержки производства тайного знания, о которых вам лучше не знать. Члены Тайного Общества Юристов города Тагила, которые планируют выйти на рынок производства тайного знания, обратились к вам с вопросом, сколько же тайного знания им нужно производить. "Проб

Бертранвиль

Город Бертранвиль имеет прямоугольную планировку и растянулся с запада на восток на 20 километров и с юга на север на 10 километров. Самую юго-западную точку города принято считать нулевым километром – в городе расположение всех домов описывается координатой (x, y), где x – отклонение от нулевого ки