東西に伸びる道路上にいる人が、道路上のいずれかの地点に集まる際に、移動距離の合計(移動コスト)が最小となる場所を求める問題です。特に、A地点からB地点までの距離が10kmで、A地点に3人、B地点に4人いる場合と、A地点にa人、B地点にb人いる場合について考察します。
2025/5/9
1. 問題の内容
東西に伸びる道路上にいる人が、道路上のいずれかの地点に集まる際に、移動距離の合計(移動コスト)が最小となる場所を求める問題です。特に、A地点からB地点までの距離が10kmで、A地点に3人、B地点に4人いる場合と、A地点にa人、B地点にb人いる場合について考察します。
2. 解き方の手順
(1)
まず、A地点から集まる場所までの距離を km とすると、B地点から集まる場所までの距離は km となります。したがって、移動コスト は、
となります。整理すると、
となります。これはの一次関数であり、傾きが負なので、 が大きくなるほどは小さくなります。の範囲は なので、のとき、は最小値を取ります。
(2)
A地点に人、B地点に人いる場合を考えます。
- のとき:
A地点に集まる方が移動コストが小さくなります。B地点に集まると、 km の移動コストがかかります。A地点に集まると、 km の移動コストがかかり、 なので、A地点に集まる方がコストが小さくなります。よって、答えはA地点に集まるときのみ、移動コストは最小となる。つまり⓪。
- のとき:
どこに集まっても移動コストは一定です。A地点に集まると、 km の移動コストがかかります。B地点に集まると、 km の移動コストがかかり、 なので、移動コストは変わりません。したがって、集まる場所に関わらず、移動コストは一定である。つまり③。
- のとき:
B地点に集まる方が移動コストが小さくなります。A地点に集まると、 km の移動コストがかかります。B地点に集まると、 km の移動コストがかかり、 なので、B地点に集まる方がコストが小さくなります。よって、答えはB地点に集まるときのみ、移動コストは最小となる。つまり①。
3. 最終的な答え
- ア:3
- イ:4
- ウエ:30
- オ:⓪
- カ:③
- キ:①