Чтобы решить эту задачу, нам нужно оптимизировать распределение ресурсов (полей) так, чтобы фермер мог вырастить необходимое количество картошки (350 тонн) и при этом максимизировать производство пшеницы. Для этого мы составим систему уравнений на основе доступных данных и возможностей каждого поля.
Уравнения будут такими:
- ( x + y = 350 ) - где ( x ) - количество картошки с первого поля, а ( y ) - с второго поля.
- Вместе с этим, мы знаем, что:
- С первого поля можно получить либо 100 тонн картошки, либо 200 тонн пшеницы.
- Со второго поля можно получить либо 300 тонн картошки, либо 400 тонн пшеницы.
Теперь нам нужно определить, как распределить культуры по полям, чтобы соблюсти условие по картошке и максимизировать урожай пшеницы. Примем, что ( x ) тонн картошки мы берем с первого поля, и ( y ) тонн - со второго. Тогда, ( x + y = 350 ).
Однако, у нас есть ограничение, что первое поле может произвести максимум 100 тонн картошки. Таким образом, если мы возьмем ( x ) тонн картошки с первого поля, где ( x \leq 100 ), то со второго поля нам нужно будет взять ( y = 350 - x ) тонн картошки.
Теперь рассмотрим максимальное производство пшеницы:
- Если мы выращиваем ( x ) тонн картошки на первом поле, то остается ( 100 - x ) тонн картошки, которые можно заменить на пшеницу. С первого поля мы можем получить ( 2(100 - x) ) тонн пшеницы.
- Со второго поля, выращивая ( y = 350 - x ) тонн картошки, остается ( 300 - (350 - x) = x - 50 ) тонн картошки, которые можно заменить на пшеницу, получив ( 400 - 4/3(350 - x) ) тонн пшеницы.
Суммируя пшеницу с обоих полей, получаем функцию для максимизации:
[ f(x) = 2(100 - x) + 400 - 4/3(350 - x) = 200 - 2x + 400 - 467 + \frac{4}{3}x = 133 + \frac{2}{3}x ]
Теперь, максимизируем ( f(x) ) в пределах от 0 до 100, так как ( x ) не может быть больше 100:
[ f(x) ] достигает максимума при ( x = 100 ).
Таким образом, если ( x = 100 ), то ( y = 250 ). Подставляя в функцию, получим:
[ f(100) = 133 + \frac{2}{3} \times 100 = 133 + 66.67 = 199.67 ]
Таким образом, максимальное количество пшеницы, которое может вырастить фермер, составляет примерно 199.67 тонн, при условии выращивания 350 тонн картошки.