Lineær optimering av frokostinnhold

Del 2, alle hjelpemidler

Lineær optimering av frokostinnhold

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

Tabellen nedenfor viser næringsinnholdet per 100 gram for noen matvarer.

MatvareEnergi (kJ)Fett (g)Karbohydrater (g)Protein (g)
Grovbrød9002,032,512,4
Makrell i tomat104920,53,013,4
Syltetøy7400,142,40,3

Morten spiser hver morgen fire skiver grovbrød med pålegg. Én grovbrødskive veier 50 g. Han bestemmer seg for at frokosten maksimalt skal inneholde

  • 2400 kJ energi
  • 12 g fett
  • 80 g karbohydrater

En dag kan Morten velge mellom to typer pålegg: makrell i tomat og syltetøy.

La x være antall gram makrell i tomat, og la y være antall gram syltetøy som han spiser.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar at ulikhetene nedenfor må gjelde:

{x≥0y≥010,49x+7,40y≤6000,205x+0,001y≤80,03x+0,424y≤15
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Skraver området som ulikhetene beskriver, i et koordinatsystem.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

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.

y≈26g syltetøy (og x≈39g makrell)

LøsningsforslagKI-generert

Morten kan ikke spise et negativt antall gram makrell eller syltetøy, så

x≥0ogy≥0

Fire brødskiver veier 4⋅50=200g. Grovbrødet alene gir da

  • Energi: 200⋅900100=1800kJ
  • Fett: 200⋅2,0100=4,0g
  • Karbohydrater: 200⋅32,5100=65g

Siden grensene er 2400kJ, 12g fett og 80g karbohydrater totalt, har pålegget maksimalt

2400−1800=600kJ,12−4,0=8g fett,80−65=15g karbohydrater

igjen å bruke. Per gram gir makrell 10,49kJ, 0,205g fett og 0,03g karbohydrater, mens syltetøy gir 7,40kJ, 0,001g fett og 0,424g karbohydrater. Med x gram makrell og y gram syltetøy blir dermed påleggets bidrag

10,49x+7,40y≤600
0,205x+0,001y≤8
0,03x+0,424y≤15

som er ulikhetene som skulle forklares.

Vi tegner de tre grenselinjene

10,49x+7,4y=6000,205x+0,001y=80,03x+0,424y=15

sammen med aksene x≥0 og y≥0, og skraverer området der alle fem betingelsene er oppfylt samtidig (grønt område):

Skravert løsningsområde med hjørner

Området er en femkant med hjørner i

(0,0),(0;35,4),(33,9;33,0),(38,9;25,9),(39,0;0)

Proteininnholdet fra brødet alene er 200⋅12,4100=24,8g, konstant uansett valg av pålegg. Proteinet fra pålegget er 0,134x+0,003y, så det totale proteininnholdet blir

P(x,y)=24,8+0,134x+0,003y

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 påleggTotalt 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 (38,9;25,9), som er skjæringspunktet mellom energilinja og fettlinja. Det gir omtrent 30,1g protein totalt, med

x≈39g makrellogy≈26g syltetøy

Svar: Morten bør spise omtrent 26g syltetøy (og omtrent 39g makrell) for å få høyest mulig proteininnhold i frokosten.

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