Для решения данной задачи мы можем использовать метод линейного программирования. Определим переменные и составим систему уравнений и неравенств.
Обозначим:
-
:
x + y ≤ 400
-
:
- Затраты на пшеницу: 1500x
- Затраты на кукурузу: 500y
- Общие затраты: 1500x + 500y ≤ 250000
- :
- Урожай пшеницы: 30x центнеров
- Урожай кукурузы: 60y центнеров
- Общий урожай: 30x + 60y ≤ 21000
Целевая функция — максимизация прибыли:
P = 300 · (30x) + 600 · (60y) = 9000x + 36000y
Теперь у нас есть следующая система ограничений:
- x + y ≤ 400
- 1500x + 500y ≤ 250000
- 30x + 60y ≤ 21000
- x ≥ 0
- y ≥ 0
Упростим второе и третье неравенства:
-
1500x + 500y ≤ 250000 можно упростить, разделив на 500:
3x + y ≤ 500
-
30x + 60y ≤ 21000 можно упростить, разделив на 30:
x + 2y ≤ 700
Теперь у нас есть система ограничений:
- x + y ≤ 400
- 3x + y ≤ 500
- x + 2y ≤ 700
- x ≥ 0
- y ≥ 0
Теперь мы можем построить график этих неравенств и найти область допустимых решений.
Найдем угловые точки области допустимых решений, решая систему уравнений:
- x + y = 400
- 3x + y = 500
- x + 2y = 700
Решим пары уравнений:
-
Первая и вторая:
x + y = 400 (1)
3x + y = 500 (2)
Выразим y из (1):
y = 400 - x
Подставим в (2):
3x + (400 - x) = 500 ⟹ 2x = 100 ⟹ x = 50, y = 350
-
Первая и третья:
x + y = 400 (1)
x + 2y = 700 (3)
Выразим y из (1):
y = 400 - x
Подставим в (3):
x + 2(400 - x) = 700 ⟹ -x + 800 = 700 ⟹ x = 100, y = 300
-
Вторая и третья:
3x + y = 500 (2)
x + 2y = 700 (3)
Выразим y из (2):
y = 500 - 3x
Подставим в (3):
x + 2(500 - 3x) = 700 ⟹ -5x + 1000 = 700 ⟹ 5x = 300 ⟹ x = 60, y = 220
Теперь у нас есть три угловые точки:
- (50, 350)
- (100, 300)
- (60, 220)
Подсчитаем прибыль для каждой точки:
-
Для (50, 350):
P = 9000 · 50 + 36000 · 350 = 450000 + 12600000 = 1305000
-
Для (100, 300):
P = 9000 · 100 + 36000 · 300 = 900000 + 10800000 = 1170000
-
Для (60, 220):
P = 9000 · 60 + 36000 · 220 = 540000 + 7920000 = 8460000
Максимальная прибыль достигается при точке (50, 350).
Чтобы получить максимальную прибыль, сельскохозяйственному предприятию необходимо засеять:
- 50 гектаров пшеницей
- 350 гектаров кукурузой.