2024-08-19

AI算数を解かせる

クエリ: 現在体重w_0ポンドの豚がいる。この豚は1日あたりa_wポンド体重が増加する。飼育には一日あたりa_Pセントかるとする。市場で豚1ポンドあたりの価格は、現在Pセントで、1日Cセントずつ価格が下がっている。この豚はいつ売るべきか。

以下、AIの回答。

問題の設定

利益関数定義

豚を t 日後に売るとき利益 Π(t) は次のように定義されます

Π(t) = (w₀ + a_w × t) × (P - C × t) - a_P × t

利益関数の展開

利益関数を展開すると:

Π(t) = w₀ × P + a_w × P × t - w₀ × C × t - a_w × C × t² - a_P × t

この式は二次関数の形をしています

利益の最大化

二次関数の形 -a_w × C × t² + (a_w × P - w₀ × C - a_P) × t + w₀ × P から、頂点の t 座標で利益が最大化されます

頂点の公式

二次関数 at² + bt + c の頂点の t 座標は -b / (2a) で与えられます。ここで、

  • a = -a_w × C
  • b = a_w × P - w₀ × C - a_P

したがって、最適な売却日 t は:

t = (a_w × P - w₀ × C - a_P) / (2 × a_w × C)

結論

この t の値が、利益を最大化するための売却日になります。ただし、t は現実的な日数(非負整数)でなければならないため、計算結果を四捨五入するか、周辺の整数値で利益比較して最適な日を選択する必要があります。また、価格ゼロまたは負になる場合は、それ以前に売却する必要があります

この方法で、数学的に最適な売却タイミングを見つけることができます

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