题目
已知甲、乙、丙三种食物的维生素A、B含量及成本如下表: 甲 乙 丙 维生素A(单位/kg) 60 70 40 维生素B(单位/kg) 80 40 50 成本(元/kg) 11 9 4 现分别用甲、乙、丙三种食物配成10kg混合食物,并使混合食物内至少含有560单位维生素A和630单位维生素B. (Ⅰ)若混合食物中恰含580单位维生素A和660单位维生素B,求混合食物的成本为多少元? (Ⅱ)分别用甲、乙、丙三种食物各多少kg,才能使混合食物的成本最低?最低成本为多少元?
答案:(1)92(2)85 解析:Ⅰ)依题意得,即. 由此解得x=6,y=z=2. 故混合食物的成本为6×11+2×9+2×4=92(元). (II)解法一:设分别用甲、乙、丙三种食物xkg,ykg,zkg,混合食物的成本为p元,则 ,即. 且. 作可行域,如图. 由,得点A(5,2). 平移直线7x+5y=0,由图知,当直线经过点A时, 它在y轴上的截距为最大,所以点A为最优解, 此时(元). 故用甲种食物5kg,乙种食物2kg,丙种食物3kg时,才能使混合食物的成本最低,其最低成本为85元. 解法二:设分别用甲、乙、丙三种食物xkg,ykg,zkg,混合食物的成本为p元,则 ,即. 且. 因为,所以. 当且仅当,即时等号成立,所以p的最小值为45. 故用甲种食物5kg,乙种食物2kg,丙种食物3kg时,才能使混合食物的成本最低,其最低成本为85元. (13分)