Lineær optimering av frokostinnhold
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Alle deloppgavene kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Tabellen nedenfor viser næringsinnholdet per 100 gram for noen matvarer.
| Matvare | Energi (kJ) | Fett (g) | Karbohydrater (g) | Protein (g) |
|---|---|---|---|---|
| Grovbrød | 900 | 2,0 | 32,5 | 12,4 |
| Makrell i tomat | 1049 | 20,5 | 3,0 | 13,4 |
| Syltetøy | 740 | 0,1 | 42,4 | 0,3 |
Morten spiser hver morgen fire skiver grovbrød med pålegg. Én grovbrødskive veier . Han bestemmer seg for at frokosten maksimalt skal inneholde
- energi
- fett
- karbohydrater
En dag kan Morten velge mellom to typer pålegg: makrell i tomat og syltetøy.
La være antall gram makrell i tomat, og la være antall gram syltetøy som han spiser.
Forklar at ulikhetene nedenfor må gjelde:
Skraver området som ulikhetene beskriver, i et koordinatsystem.
Morten ønsker at frokosten skal ha høyest mulig innhold av proteiner. Hvor mange gram syltetøy kan han da spise til frokost?
Fasit
Se forklaring under.
Se figur under.
LøsningsforslagKI-generert
Morten kan ikke spise et negativt antall gram makrell eller syltetøy, så
Fire brødskiver veier . Grovbrødet alene gir da
- Energi:
- Fett:
- Karbohydrater:
Siden grensene er , fett og karbohydrater totalt, har pålegget maksimalt
igjen å bruke. Per gram gir makrell , fett og karbohydrater, mens syltetøy gir , fett og karbohydrater. Med gram makrell og gram syltetøy blir dermed påleggets bidrag
som er ulikhetene som skulle forklares.
Vi tegner de tre grenselinjene
sammen med aksene og , og skraverer området der alle fem betingelsene er oppfylt samtidig (grønt område):

Området er en femkant med hjørner i
Proteininnholdet fra brødet alene er , konstant uansett valg av pålegg. Proteinet fra pålegget er , så det totale proteininnholdet blir
For en lineær funksjon over et polygonområde vil maksimum alltid ligge i et av hjørnene. Vi setter inn hjørnene i det tillatte området (utenom origo, som gir minimum):
| Hjørne $(x, y)$ | Protein fra pålegg | Totalt protein $P$ |
|---|---|---|
| ⟨33,9 ; 33,0⟩ | $4{,}65 \, \mathrm{g}$ | $29{,}45 \, \mathrm{g}$ |
| ⟨38,9 ; 25,9⟩ | $5{,}29 \, \mathrm{g}$ | $30{,}09 \, \mathrm{g}$ |
| ⟨39,0 ; 0⟩ | $5{,}23 \, \mathrm{g}$ | $30{,}03 \, \mathrm{g}$ |
Størst protein får Morten i hjørnet , som er skjæringspunktet mellom energilinja og fettlinja. Det gir omtrent protein totalt, med
Svar: Morten bør spise omtrent syltetøy (og omtrent makrell) for å få høyest mulig proteininnhold i frokosten.