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慶應義塾大学 私立 慶應義塾大学 2015年 第4問
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
\[ y=\frac{[$35$][$36$]}{[$37$][$38$]} \frac{A}{x} \]
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
\[ x=\sqrt{\frac{[$39$][$40$][$41$]}{[$42$][$43$][$44$]}A} \]
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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「口座」とは・・・

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