慶應義塾大学
2015年 環境情報学部 第4問

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銀行口座(以降,口座)からICカードに金額を移転し,そのカードを用いて支払いをおこなうものとする.口座からカードに移転した金額を超過してさらに支払う必要が生じた場合,その分は銀行が自動的に立て替えて払うものとする.このとき,口座からカードに金額を移転することに伴う利子収入の減少分,および銀行からの借入れに伴う利払い,そして口座からカードへの移転に伴う手数料,それらの合計Zを最小にする問題を考える.適当な仮定のもと,Zは独立変数x,yの関数として,つぎのように表わされる.Z=\frac{xy^2}{40A}+\frac{A^2-2xyA+x^2y^2}{30xA}+6xただし(x,y)は座標平面の第1象限の点であり,Aは定数である.(1)xを固定し,Zをyの関数と考えれば,その最小値はy=\frac{[35][36]}{[37][38]}A/xのときである.(2)Zに(1)の結果を代入し,Zをxのみの関数とみればx=\sqrt{\frac{[39][40][41]}{[42][43][44]}A}のときZは最小になる.(3)以上からZの最小値は\sqrt{\frac{[45][46][47]}{[48][49][50]}A}である.
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銀行口座(以降,口座)から$\mathrm{IC}$カードに金額を移転し,そのカードを用いて支払いをおこなうものとする.口座からカードに移転した金額を超過してさらに支払う必要が生じた場合,その分は銀行が自動的に立て替えて払うものとする.
このとき,口座からカードに金額を移転することに伴う利子収入の減少分,および銀行からの借入れに伴う利払い,そして口座からカードへの移転に伴う手数料,それらの合計$Z$を最小にする問題を考える.適当な仮定のもと,$Z$は独立変数$x,\ y$の関数として,つぎのように表わされる. \[ Z=\frac{xy^2}{40A}+\frac{A^2-2xyA+x^2y^2}{30xA}+6x \] ただし$(x,\ y)$は座標平面の第$1$象限の点であり,$A$は定数である.
(1) $x$を固定し,$Z$を$y$の関数と考えれば,その最小値は \[ y=\frac{\fbox{$35$}\fbox{$36$}}{\fbox{$37$}\fbox{$38$}} \frac{A}{x} \] のときである.
(2) $Z$に$(1)$の結果を代入し,$Z$を$x$のみの関数とみれば \[ x=\sqrt{\frac{\fbox{$39$}\fbox{$40$}\fbox{$41$}}{\fbox{$42$}\fbox{$43$}\fbox{$44$}}A} \] のとき$Z$は最小になる.
(3) 以上から$Z$の最小値は \[ \sqrt{\frac{\fbox{$45$}\fbox{$46$}\fbox{$47$}}{\fbox{$48$}\fbox{$49$}\fbox{$50$}}A} \] である.
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詳細情報

大学(出題年) 慶應義塾大学(2015)
文理 文系
大問 4
単元 ()
タグ 銀行口座以降口座カード金額移転支払い超過必要場合
難易度 未設定

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