第7章 7.3

V=xyz=180V = xyz = 180

材料費 f=a⋅xy+1.5a⋅(xy+2yz+2zx)=2.5a⋅xy+3a⋅yz+3a⋅zxf = a \cdot xy + 1.5a \cdot (xy + 2yz + 2zx) = 2.5a \cdot xy + 3a \cdot yz + 3a \cdot zx

Vx=yzV_x = yz \quad Vy=xzV_y = xz \quad Vz=xyV_z = xy \quad fx=2.5ay+3azf_x = 2.5ay + 3az \quad fy=2.5ax+3azf_y = 2.5ax + 3az \quad fz=3ay+3axf_z = 3ay + 3ax

ラグランジュの乗数法より

{2.5ay+3az−λyz=0①2.5ax+3az−λxz=0②3ay+3ax−λxy=0③\begin{cases} 2.5ay + 3az - \lambda yz = 0 & ① \\ 2.5ax + 3az - \lambda xz = 0 & ② \\ 3ay + 3ax - \lambda xy = 0 & ③ \end{cases}

①-②から

y=xy = x

③に代入して

λ=6ax④\lambda = \frac{6a}{x} \quad ④

④を②に代入して

z=2.53xz = \frac{2.5}{3}x

条件にこれらを代入して

2.53x3=180x=0.6[m]=60[cm]\frac{2.5}{3}x^3 = 180 \qquad x = 0.6[m] = 60[cm]

これから

x=60[cm]y=60[cm]z=50[cm]x = 60[cm] \qquad y = 60[cm] \qquad z = 50[cm]

解説: r31bn1z