某企业接到生产3000台某产品的A,B,C三种部件的订单,每台产品需要这三种部件的数量分别为2,2,1(单位:件),已知每个工人每天可生产A部件6件,或B部件3件,或C部件2件.该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件,生产B部件的人数与生产A部件的人数成正比,比例系数为k(k为正整数)。
(1)设生产A部件的人数为x,分别写出完成A,B,C三种部件生产需要的时间;
(2)假设这三种部件的生产同时开工,试确定正整数k的值,使完成订单任务的时间最短,并给出时间最短时具体的人数分组方案。
解:(1)设完成A ,B ,C 三种部件的生产任务需要的时间(单位:天)分别为
由题设有
其中均为1到200之间的正整数。
(2)完成订单任务的时间为
其定义域为
易知,为减函数,
为增函数
注意到
于是①当时,
此时,
由函数的单调性知,当
时
取得最小值,
解得
由于
故当时完成订单任务的时间最短,且最短时间为
。
②当时,
由于
为正整数,故
,
此时
易知为增函数,
则
的单调性知,当
时
取得最小值,解得
由于
此时完成订单任务的最短时间大于。
③当时,
由于
为正整数,故
,
此时
由函数的单调性知,当
时
取得最小值,解得
类似①的讨论,此时完成订单任务的最短时间为,大于
综上所述,当时完成订单任务的时间最短,
此时生产A,B,C三种部件的人数分别为44,88,68。