ある電力会社の電気料金にはAプランとBプランの2種類があり、それぞれの料金体系が表1, 表2に示されています。Aプランの電気料金と使用量の関係がグラフで与えられています。 (1) Aプランにおいて、1か月の電気料金が7000円のときの電気の使用量を求めます。 (2) 1か月の電気の使用量がいくらkWhより多く、いくらkWh未満のとき、1か月の電気料金はAプランよりBプランの方が安くなるかを求めます。

応用数学料金計算不等式線形関数最適化
2025/4/2

1. 問題の内容

ある電力会社の電気料金にはAプランとBプランの2種類があり、それぞれの料金体系が表1, 表2に示されています。Aプランの電気料金と使用量の関係がグラフで与えられています。
(1) Aプランにおいて、1か月の電気料金が7000円のときの電気の使用量を求めます。
(2) 1か月の電気の使用量がいくらkWhより多く、いくらkWh未満のとき、1か月の電気料金はAプランよりBプランの方が安くなるかを求めます。

2. 解き方の手順

(1) Aプランの電気料金が7000円のときの電気の使用量を求めます。
グラフより、電気料金が7000円のとき、使用量は250kWhであることがわかります。
(2) AプランとBプランの料金を比較します。
Aプランの料金:
* 0 kWh ~ 150 kWh: 2000 + 20 x (使用量)
* 150 kWh を超える場合: 2000 + 20 x 150 + 25 x (使用量 - 150) = 5000 + 25 x (使用量 - 150)
Bプランの料金:
* 0 kWh ~ 200 kWh: 3000
* 200 kWh を超える場合: 3000 + 35 x (使用量 - 200)
AプランとBプランの料金が等しくなる点を求めます。
(i) 使用量が200kWh以下の場合:
2000 + 20x = 3000 の場合、x =
5

0. したがって、使用量が50kWhのとき、AプランとBプランの料金が同じになります。使用量が50kWhより少ない場合はAプランが安く、50kWhより多い場合はBプランが安くなります。

(ii) Aプランが150kWhを超え、Bプランが200kWh以下の場合:
5000 + 25x - 25 x 150 = 3000と仮定するのはおかしいので考える必要はありません。
(iii) 使用量が200kWhを超える場合:
5000 + 25 x (使用量 - 150) = 3000 + 35 x (使用量 - 200)
5000+25x3750=3000+35x70005000 + 25x - 3750 = 3000 + 35x - 7000
1250+25x=35x40001250 + 25x = 35x - 4000
10x=525010x = 5250
x=525x = 525
AプランとBプランの料金が等しくなるのは、50kWhと525kWhの場合です。
50kWhより大きく525kWh未満ではBプランの方が安いので、求める答えは50, 525です。

3. 最終的な答え

(1) 250 kWh
(2) 50 kWhより多く、525 kWh未満のとき、1か月の電気料金はAプランよりBプランの方が安くなる。

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