Fuglekasser med lineær optimering

Del 2, alle hjelpemidler

Fuglekasser med lineær optimering

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Frode og Peter lager to typer fuglekasser. Type A er for meiser, og type B er for ugler. Frode lager delene til kassene, mens Peter setter dem sammen og maler dem.

  • Frode bruker 10 minutter på å lage delene til en kasse av type A og 30 minutter på å lage delene til en kasse av type B.
  • Peter bruker 20 minutter på å sette sammen og male en kasse av type A og 30 minutter på en kasse av type B.
  • I løpet av en uke kan Frode jobbe 15 timer.
  • I løpet av en uke kan Peter jobbe 20 timer.

De produserer x kasser av type A og y kasser av type B.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar at x og y må ligge i området som er avgrenset av ulikhetene nedenfor:

x≥0,y≥0x+3y≤902x+3y≤120
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Skraver dette området i et koordinatsystem.

Når de selger fuglekassene, har de en fortjeneste på 60 kroner for en kasse av type A og 150 kroner for en kasse av type B.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hvor mange kasser bør de produsere av hver type for at fortjenesten skal bli størst mulig?

Etterspørselen etter fuglekasser av begge typer er veldig stor, så Frode sier han kan jobbe 3 timer ekstra en uke.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hvor mange kasser bør de produsere av hver type denne uken dersom de vil ha størst mulig fortjeneste?

Fasit

Ulikhetene følger av tidsbegrensningene til Frode og Peter.

Se skravert område i løsningsforslaget.

30 kasser type A og 20 kasser type B, fortjeneste 4800kr

12 kasser type A og 32 kasser type B, fortjeneste 5520kr

LøsningsforslagKI-generert

Frode bruker 10 minutter på en kasse av type A og 30 minutter på en kasse av type B. I løpet av en uke kan Frode jobbe 15 timer, altså 15⋅60=900 minutter. Tiden Frode bruker på å lage x kasser av type A og y kasser av type B er dermed

10x+30yminutter.

Denne tiden kan ikke overstige 900 minutter, så

10x+30y≤900⇔x+3y≤90.

Peter bruker 20 minutter på en kasse av type A og 30 minutter på en kasse av type B. Peter kan jobbe 20 timer i uken, altså 20⋅60=1200 minutter. Da må

20x+30y≤1200⇔2x+3y≤120.

I tillegg må antall kasser være ikke-negativt, altså x≥0 og y≥0. Dette gir nettopp de fire ulikhetene i oppgaveteksten.

Vi finner hjørnene i området ved å se på hvor grenselinjene x+3y=90 og 2x+3y=120 skjærer aksene og hverandre. Løser vi likningssettet

{x+3y=902x+3y=120

finner vi skjæringspunktet (30,20). Sammen med origo og skjæringene med aksene gir dette hjørnene

(0,0),(0,30),(30,20),(60,0).

Området er trekanten (firkanten) med disse hjørnene, avgrenset av x-aksen, y-aksen og de to linjene:

Skravert område for oppgave b og c

Fortjenesten er

F(x,y)=60x+150y.

I et lineært optimeringsproblem vil den optimale løsningen alltid ligge i et av hjørnene i det tillatte området. Vi setter derfor inn hjørnene fra b) i uttrykket for F:

Hjørne $(x,y)$$F = 60x + 150y$
$(0,0)$$0 \, \mathrm{kr}$
$(0,30)$$4500 \, \mathrm{kr}$
$(30,20)$$4800 \, \mathrm{kr}$
$(60,0)$$3600 \, \mathrm{kr}$

Størst fortjeneste får de i hjørnet (30,20), altså ved å produsere 30 kasser av type A og 20 kasser av type B.

Svar: De bør produsere 30 kasser av type A og 20 kasser av type B, noe som gir en fortjeneste på 4800kr.

Nå kan Frode jobbe 15+3=18 timer, altså 18⋅60=1080 minutter. Ulikheten for Frode blir dermed

10x+30y≤1080⇔x+3y≤108.

Ulikheten for Peter er uendret: 2x+3y≤120.

Vi finner det nye skjæringspunktet ved å løse

{x+3y=1082x+3y=120

som gir (12,32). De nye hjørnene i det tillatte området er

(0,0),(0,36),(12,32),(60,0).

Nytt tillatt område for oppgave d

Vi setter inn de nye hjørnene i F(x,y)=60x+150y:

Hjørne $(x,y)$$F = 60x + 150y$
$(0,0)$$0 \, \mathrm{kr}$
$(0,36)$$5400 \, \mathrm{kr}$
$(12,32)$$5520 \, \mathrm{kr}$
$(60,0)$$3600 \, \mathrm{kr}$

Størst fortjeneste får de nå i hjørnet (12,32).

Svar: Denne uken bør de produsere 12 kasser av type A og 32 kasser av type B, noe som gir en fortjeneste på 5520kr.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt