Lineær optimering av fiskekakeproduksjon

Del 2, alle hjelpemidler

Lineær optimering av fiskekakeproduksjon

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

En fiskebutikk lager fiskekaker av typene A og B. Tabellen nedenfor viser mengden av torsk og sei per kilogram fiskekaker for hver av de to typene.

TypeTorskSei
A0,6 kg0,2 kg
B0,4 kg0,4 kg

En uke har butikken tilgang til 300 kg torsk og 200 kg sei. De vet fra tidligere erfaringer at de ikke får solgt mer enn 550 kg fiskekaker. La x være antall kilogram de produserer av type A, og y antall kilogram de produserer av type B.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Begrunn at ulikhetene nedenfor passer med opplysningene.

{x≥0y≥0x+y≤5500,6x+0,4y≤3000,2x+0,4y≤200
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Skraver det området ulikhetene avgrenser, i et koordinatsystem.

Ved innkjøp betaler butikken 55 kroner per kilogram for torsk og 35 kroner per kilogram for sei. Butikken har i tillegg faste kostnader på 5000 kroner per uke.

Fiskekakene selges for 70 kroner per kilogram for type A og 61 kroner per kilogram for type B.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Butikken lager og selger x kg av type A og y kg av type B. Forklar at fortjenesten er gitt ved

30x+25y−5000
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hva er den største fortjenesten butikken kan få?

Fasit

Begrunnelse, se løsningsforslag.

Se figur i løsningsforslaget.

Begrunnelse, se løsningsforslag.

x=400kg,y=150kg,størst fortjeneste=10750kr

LøsningsforslagKI-generert
  • x≥0 og y≥0: butikken kan ikke produsere en negativ mengde fiskekaker.
  • x+y≤550: til sammen kan ikke butikken selge mer enn 550kg fiskekaker i løpet av en uke, så samlet produksjon må være mindre enn eller lik dette.
  • 0,6x+0,4y≤300: hver kilo type A bruker 0,6kg torsk og hver kilo type B bruker 0,4kg torsk. Samlet torskeforbruk kan ikke overstige de 300kg torsk butikken har tilgang til.
  • 0,2x+0,4y≤200: tilsvarende bruker type A 0,2kg sei og type B 0,4kg sei per kilo, og samlet seiforbruk kan ikke overstige de 200kg sei butikken har tilgang til.

Vi tegner grensene x+y=550, 0,6x+0,4y=300 (torsk) og 0,2x+0,4y=200 (sei) sammen med aksene, og skraverer området som tilfredsstiller alle ulikhetene samtidig.

Skjæringspunktet mellom torskelinja og seilinja er (250,375), men der er x+y=625>550, så dette punktet ligger utenfor det tillatte området. Det tillatte området er derfor et femkantet område avgrenset av hjørnene A(0,0), B(0,500), C(100,450), D(400,150) og E(500,0), der C er skjæringspunktet mellom sei-linja og x+y=550, og D er skjæringspunktet mellom x+y=550 og torske-linja.

Skravert område med fortjenestelinje

Inntekten fra salg er

70x+61y

Kostnaden til råvarer per kilo type A er 0,6⋅55+0,2⋅35=33+7=40kr, og per kilo type B er 0,4⋅55+0,4⋅35=22+14=36kr. Samlet råvarekostnad blir dermed 40x+36y.

I tillegg har butikken faste kostnader på 5000kr per uke. Fortjenesten er inntekt minus alle kostnader:

(70x+61y)⏟inntekt−(40x+36y)⏟råvarer−5000⏟faste kostnader=30x+25y−5000

Størst (eller minst) verdi av en lineær funksjon over et avgrenset område oppnås alltid i et hjørne av området. Vi setter derfor inn hjørnene A, B, C, D og E fra b) i uttrykket 30x+25y−5000:

Hjørne(x,y)Fortjeneste
A(0,0)−5000kr
B(0,500)7500kr
C(100,450)9250kr
D(400,150)10750kr
E(500,0)10000kr

Størst fortjeneste får butikken i hjørnet D(400,150), der x+y=550 — altså er også salgsbegrensningen bindende i optimum, i motsetning til det man kunne tro ved bare å se på skjæringen mellom torske- og seilinja. Den oransje linja i figuren over viser nivålinjen 30x+25y=10750, som akkurat berører det tillatte området i D.

Butikken bør altså produsere 400kg av type A og 150kg av type B. Da blir fortjenesten

10750kr

per uke.

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