10. Problema d'optimització

10.1. Exemple 1

Una empresa fabrica ordinadors portàtils i de sobretaula i ven tots els que fabrica. L'empresa té capacitat per a fabricar 3000 ordinadors. Per qüestions de mercat, el nombre d'ordinadors de sobretaula no pot ser inferior a la meitat del nombre de portàtils, però tampoc pot superar el nombre de portàtils. L'empresa guanya 100 € per cada ordinador de sobretaula, i un 20% més en la venda de cada portàtil.

a) Escriu el sistema d'inequacions que satisfà les restriccions del problema.

Anomenarem x al nombre d'ordinadors de sobretaula, i y al de portàtils.

Restriccions:
- L'empresa té capacitat per a fabricar 3000 ordinadors   estilo tamaño 14px flecha doble derecha espacio x más y menor o igual que 3000 fin estilo
- El nombre d'ordinadors de sobretaula no pot ser inferior a la meitat del nombre de portàtils.   estilo tamaño 14px flecha doble derecha espacio x mayor o igual que fracción y entre 2 fin estilo
- El nombre d'ordinadors no pot superar el nombre de portàtils.  estilo tamaño 14px flecha doble derecha espacio x menor o igual que y fin estilo

Sistema d'inequacions:

                                          estilo tamaño 14px abrir llaves tabla fila celda negrita x negrita más negrita y negrita menor o igual que negrita 3000 fin celda fila celda negrita x negrita mayor o igual que fracción negrita y entre negrita 2 fin celda fila celda negrita x negrita menor o igual que negrita y fin celda fila celda negrita x negrita mayor o igual que negrita 0 negrita coma negrita espacio negrita y negrita mayor o igual que negrita 0 fin celda fin tabla cerrar fin estilo

b) dibuixa la regió factible i troba els seus vèrtex.

     Dibuixem les rectes

     estilo tamaño 14px x más y igual 3000 espacio espacio espacio espacio flecha derecha espacio espacio p u n t s espacio paréntesis izquierdo 300 coma 0 paréntesis derecho coma espacio paréntesis izquierdo 0 coma 300 paréntesis derecho fin estilo  
     estilo tamaño 14px x igual y dividido por 2 espacio espacio espacio flecha derecha espacio espacio espacio p u n t s espacio paréntesis izquierdo 0 coma 0 paréntesis derecho coma espacio espacio paréntesis izquierdo 100 coma 2000 paréntesis derecho espacio espacio fin estilo
     estilo tamaño 14px x igual y espacio espacio flecha derecha espacio espacio p u n t s espacio paréntesis izquierdo 0 coma 0 paréntesis derecho coma espacio espacio paréntesis izquierdo 1000 coma 1000 paréntesis derecho fin estilo

Cadascuna d'aquestes rectes divideix al pla en dos semiplans. Hem de mirar quins semiplans compleixen les inequacions.

x más y menor o igual que 3000 espacio espacio espacio espacio espacio Podem veure que el (0,0) compleix la inequació. Per tant és el semiplà on es troba el (0,0)

x mayor o igual que fracción y entre 2 espacio espacio espacio       En aquest cas com que el (0,0) és de la recta, agafem altre punt. Per exemple, el (1000,0).
                        Veiem que  estilo tamaño 14px 1000 mayor o igual que fracción 0 entre 2 fin estilo  Per tant, és el semiplà on es troba el punt (1000,0)

x menor o igual que y espacio espacio     Agafem, per exemple, el (1000,0).
                 Com que 1000 > 0, no compleix la inequació. El pla solució no és el pla on es troba el punt  (100,0)              

                         

En aquest cas la regió factible és l'interior d'aquest triangle.  Trobem els seus vèrtexs.

estilo tamaño 14px abrir llaves tabla atributos alineación columna left fin atributos fila celda bold italic x negrita más bold italic y negrita igual negrita 3000 fin celda fila celda bold italic x negrita igual fracción negrita y entre negrita 2 negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio espacio espacio espacio espacio flecha derecha espacio y igual 2 x fin celda fin tabla cerrar
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio x más 2 x igual 3000 espacio flecha derecha espacio 3 x igual 3000 espacio espacio flecha derecha espacio espacio x igual 1000
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio negrita espacio bold italic B negrita paréntesis izquierdo negrita 1000 negrita coma negrita 2000 negrita paréntesis derecho espacio espacio espacio fin estilo

estilo tamaño 14px abrir llaves tabla atributos alineación columna left fin atributos fila celda negrita x negrita más negrita y negrita igual negrita 3000 fin celda fila celda negrita x negrita igual negrita y negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio negrita espacio fin celda fin tabla cerrar
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio x más x igual 3000 espacio flecha derecha espacio 2 x igual 3000 espacio espacio flecha derecha espacio espacio x igual 1500
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio negrita espacio bold italic C negrita paréntesis izquierdo negrita 1500 negrita coma negrita 1500 negrita paréntesis derecho negrita espacio negrita espacio espacio fin estilo

I l'altre vèrtex serà òbviament el bold italic D negrita paréntesis izquierdo negrita 0 negrita coma negrita 0 negrita paréntesis derecho

c) Quants ordinadors de cada classe ha de fabricar per tal de maximitzar els seus beneficis?

    La funció objectiu és:    bold italic F negrita paréntesis izquierdo bold italic x negrita coma bold italic y negrita paréntesis derecho negrita igual negrita 100 bold italic x negrita más negrita 120 bold italic y

    En aquest cas volem un màxim d'aquesta funció.

    Avaluem aquesta funció en cadascun dels vèrtexs:

   estilo tamaño 14px F paréntesis izquierdo 1000 coma 2000 paréntesis derecho igual 100 por 1000 más 120 por 2000 igual 100000 más 240000 igual negrita 340000
F paréntesis izquierdo 1500 coma 1500 paréntesis derecho igual 100 por 1500 más 120 por 15000 igual 150000 más 180000 igual 330000
F paréntesis izquierdo 0 coma 0 paréntesis derecho igual 100 por 0 más 120 por 0 igual 0 fin estilo

    Per tant el màxim benefici s'obté fabricant 1000 ordinadors portàtils i 2000 de sobretaula.