问题 解答题

人们生活水平的提高,越来越注重科学饮食.营养学家指出,成人良好的日常饮食应该至少提供0.075kg的碳水化合物,0.06kg的蛋白质,0.06kg的脂肪.1kg食物A含有0.105kg碳水化合物,0.07kg蛋白质,0.14kg脂肪,花费28元;而1kg食物B含有0.105kg碳水化合物,0.14kg蛋白质,0.07kg脂肪,花费21元.为了满足营养专家指出的日常饮食要求,同时使花费最低,每天需要同时食用食物A和食物B多少kg?

答案

设每天食用xkg食物A,ykg食物B,总花费为z元,那么

则目标函数为z=28x+21y,且x,y满足约束条件

0.105x+0.105y≥0.075
0.07x+0.14y≥0.06
0.14x+0.07y≥0.06
x≥0,y≥0
,…(3分)

整理

7x+7y≥5
7x+14y≥6
14x+7y≥6
x≥0,y≥0
,…(5分)

作出约束条件所表示的可行域,

如右图所示.…(7分)

将目标函数z=28x+21y变形为

y=

4
3
x+
z
21
.如图,作直线28x+21y=0,当直线平移经过可行域,在过点M处时,y轴上截距
z
21
最小,即此时z有最小值.…(9分)

解方程组

7x+7y=5
14x+7y=6
,得点M的坐标为(
1
7
4
7
)
.…(12分)

∴每天需要同时食用食物A约

1
7
kg,食物B约
4
7
kg.…(13分)

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