カコモンノート

問14応用情報技術者 令和3年度 春期

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令和3年度 春期2021年

稼働率がxである装置を四つ組み合わせて,図のようなシステムを作ったときの稼働率をf(x)とする。区間0≦x≦1におけるy=f(x)の傾向を表すグラフはどれか。ここで,破線はy=xのグラフである。

この問題の図
問題に添えられた図。出典は下に書いています。

選択肢をえらぶと、答えと解説が出ます

選択肢をえらぶと、
ここに答えと解説が出ます
正答 4

解説

正解は4。図は、xの装置2台の直列を2組、並列につないだ構成。直列1組の稼働率はx^2、2組の並列は1から両方停止する確率を引くので、
f(x)=1−(1−x^2)^2=2x^2−x^4。
x=0.5ではf=0.5−0.0625=0.4375で、y=xより下。x=0.9ではf=1.62−0.6561=0.9639で、y=xより上。f(x)=xとなるのは x^3−2x+1=0、つまり(x−1)(x^2+x−1)=0 から x≒0.618。0から約0.618までは破線より下、そこから1までは上を通るグラフは4だけ。

  • 1は、全区間で破線より上を通るグラフ。x=0.5の値と合わない。
  • 2は、全区間で破線より下を通るグラフ。x=0.9の値と合わない。
  • 3は、はじめに破線より上、途中から下を通り、上下関係が逆。

根拠:信頼性ブロック図の稼働率(直列は積、並列は1−(1−a)(1−b))。

KEY POINT
直列2台を2組並列にした稼働率は2x^2−x^4。x≒0.618を境に、低い側ではy=xより下、高い側では上になる。
出典:令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問14(独立行政法人 情報処理推進機構(IPA))
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