Lineær optimering for gassovnproduksjon

Del 2, alle hjelpemidler

Lineær optimering for gassovnproduksjon

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

Du skal besvare enten alternativ I eller alternativ II. De to alternativene er likeverdige ved vurderingen.

Alternativ I

En produsent av gassovner produserer tre ulike modeller av en gassovn, modellene M40, M30 og M20. Produksjonen skjer på to ulike steder, avdeling A og avdeling B. Produksjonen per uke i de to avdelingene er gitt i tabellen nedenfor.

Avdeling/modellM40M30M20
Avdeling A80638
Avdeling B181520

På sted A er produksjonskostnaden 24 000 kr per uke, og på sted B 20 000 kr per uke. Produsenten fikk en bestilling på 162 av modell M40, 60 av modell M30 og 140 av modell M20. I forbindelse med bestillingen må avdeling A arbeide i x uker, og avdeling B må arbeide i y uker.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar at produsentens samlede utgifter er gitt ved f(x,y)=24000x+20000y.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Bruk opplysningene ovenfor til å sette opp de ulikhetene som x og y må oppfylle.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Tegn et koordinatsystem, og skraver det området som tilfredsstiller ulikhetene i b).

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hvor mange uker må avdeling A og avdeling B jobbe for at produksjonskostnaden skal bli lavest mulig?

Fasit

f(x,y)=24000x+20000y

80x+18y≥162,  6x+15y≥60,  38x+20y≥140,  x≥0,  y≥0

Se figur i løsningsforslaget.

x=2 uker, y=3,2 uker, lavest kostnad=112000kr

LøsningsforslagKI-generert

Avdeling A har en produksjonskostnad på 24000kr per uke, og arbeider i x uker. Da blir de samlede utgiftene ved avdeling A lik 24000x kroner.

Tilsvarende har avdeling B en kostnad på 20000kr per uke, og arbeider i y uker, slik at utgiftene ved avdeling B blir 20000y kroner.

De samlede utgiftene for hele produksjonen er summen av utgiftene ved de to avdelingene:

f(x,y)=24000x+20000y

I løpet av x uker produserer avdeling A 80x enheter av M40, 6x enheter av M30 og 38x enheter av M20. Tilsvarende produserer avdeling B i løpet av y uker 18y enheter av M40, 15y enheter av M30 og 20y enheter av M20.

Den samlede produksjonen av hver modell må være minst like stor som bestillingen:

80x+18y≥162(M40)
6x+15y≥60(M30)
38x+20y≥140(M20)

I tillegg kan ingen av avdelingene arbeide et negativt antall uker:

x≥0,y≥0

Vi tegner de tre grenselinjene og finner området der alle ulikhetene er oppfylt samtidig. Fordi alle ulikhetene er «større enn eller lik», ligger det tillatte området over alle de tre linjene (og i første kvadrant).

Skravert område med de tre grenselinjene M40, M30 og M20

Det skraverte (blå) området viser alle (x,y) som tilfredsstiller ulikhetene i b).

Minimum av en lineær funksjon over et slikt område må ligge i et av hjørnepunktene til det tillatte området. Fra figuren i c) finner vi fire hjørnepunkter:

  • (0,9) — skjæring mellom y-aksen og M40-linjen
  • (0,79,5,51) — skjæring mellom M40-linjen og M20-linjen
  • (2,3,2) — skjæring mellom M20-linjen og M30-linjen
  • (10,0) — skjæring mellom x-aksen og M30-linjen

Vi setter alle fire punktene inn i kostnadsfunksjonen f(x,y)=24000x+20000y:

f(0,9)=24000⋅0+20000⋅9=180000kr
f(0,79,5,51)≈24000⋅0,79+20000⋅5,51≈128996kr
f(2,3,2)=24000⋅2+20000⋅3,2=48000+64000=112000kr
f(10,0)=24000⋅10+20000⋅0=240000kr

Den laveste verdien er 112000kr, og den oppnås i hjørnepunktet (2,3,2), som er skjæringspunktet mellom M20- og M30-linjen (markert med rødt i figuren).

Svar: Avdeling A må arbeide i x=2 uker, og avdeling B må arbeide i y=3,2 uker. Da blir produksjonskostnaden lavest mulig, med 112000kr.

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