Lineær optimering av gavepakker

Del 1, uten hjelpemidler

Lineær optimering av gavepakker

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

Før jul bestemmer klassen til Kari seg for å lage gavepakker til barnehjemmet de støtter. De har kjøpt inn 70 esker med fargestifter, 72 sprettballer og 60 hoppestrikker.

De ønsker å lage to typer gavepakker.

  • Pakke A skal inneholde 3 esker med fargestifter, 2 sprettballer og 2 hoppestrikker.
  • Pakke B skal inneholde 2 esker med fargestifter, 4 sprettballer og 3 hoppestrikker.

La x være antall gavepakker av type A og y antall gavepakker av type B som de kan lage.

Forklar at de mulige verdiene for x og y må ligge i det fargede området nedenfor.

Fargelagt mulighetsområde med tre stiplede begrensningslinjer

Hva er det maksimale antallet gavepakker de til sammen kan lage av type A og B?

Fasit

Se forklaring

26 gavepakker

LøsningsforslagKI-generert

Antall gavepakker kan aldri være negativt, så vi må ha x≥0 og y≥0. Det betyr at (x,y) må ligge i første kvadrant.

Videre er det tre ressursbegrensninger, siden det bare er kjøpt inn et bestemt antall av hver ting:

Fargestifter: Pakke A bruker 3 esker og pakke B bruker 2 esker. Det er kjøpt inn 70 esker totalt, så

3x+2y≤70

Sprettballer: Pakke A bruker 2 sprettballer og pakke B bruker 4 sprettballer. Det er kjøpt inn 72 sprettballer totalt, så

2x+4y≤72

Hoppestrikker: Pakke A bruker 2 hoppestrikker og pakke B bruker 3 hoppestrikker. Det er kjøpt inn 60 hoppestrikker totalt, så

2x+3y≤60

Alle punkter (x,y) som oppfyller disse tre ulikhetene samtidig (i tillegg til x≥0 og y≥0), tilfredsstiller alle ressursbegrensningene samtidig. Dette er akkurat det fargede området i figuren, som er fellesmengden (snittet) av de fem halvplanene. Derfor må alle mulige verdier for x og y ligge i dette området.

Vi skal finne det maksimale antallet gavepakker til sammen, altså maksimere x+y, innenfor det fargede området fra a).

Maksimum av en lineær størrelse over et slikt område (en konveks mangekant) finner vi alltid i et av hjørnene. Vi finner hjørnene ved å se hvilke av grenselinjene som skjærer hverandre der det fargede området har et “knekkpunkt”.

Fra figuren ser vi at et av hjørnene er skjæringspunktet mellom linjene 3x+2y=70 (fargestifter) og 2x+3y=60 (hoppestrikker). Vi løser likningssystemet:

3x+2y=70
2x+3y=60

Vi ganger den første likningen med 3 og den andre med 2:

9x+6y=210
4x+6y=120

Vi trekker fra:

5x=90⇒x=18

Vi setter x=18 inn i 3x+2y=70:

54+2y=70⇒y=8

Dette hjørnet er altså (18,8), som gir x+y=18+8=26.

Vi sjekker de andre hjørnene i det fargede området for å være sikre på at dette er størst:

  • (0,0): x+y=0
  • Skjæring mellom x-aksen og 3x+2y=70: x=703≈23,3, y=0, som gir x+y≈23,3
  • (18,8): x+y=26
  • Skjæring mellom 2x+3y=60 og x+2y=36 (sprettballer): x=12, y=12, som gir x+y=24
  • Skjæring mellom y-aksen og x+2y=36: x=0, y=18, som gir x+y=18

Størst sum finner vi i hjørnet (18,8), og siden x=18 og y=8 begge er hele tall, er dette også en gyldig løsning i praksis (man kan ikke lage en brøkdel av en gavepakke).

De kan altså lage maksimalt 𝟐𝟔 gavepakker til sammen, med 18 pakker av type A og 8 pakker av type B.

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