Lineær optimering med fem ulikheter og parameter k

Del 1, uten hjelpemidler

Lineær optimering med fem ulikheter og parameter k

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

La F være området begrenset av de fem ulikhetene nedenfor.

y≤5−xy≤3−13xy≥1−12xx≥0y≥0

Et uttrykk G er gitt ved

G=−3x+2y

Bestem den største verdien G kan ha når (x,y) er med i området F.

Et uttrykk H er gitt ved

H=−k⋅x+3y

der k∈ℝ.

Hvilke verdier av k gjør at H får sin største verdi i punktet (3,2), når (x,y) skal ligge i området F?

Fasit

Gmaks=6, i punktet (0,3)

−3≤k≤−1

LøsningsforslagKI-generert

Området F er avgrenset av fem rette linjer, så F er en femkant (et polygon med fem hjørner). Siden G=−3x+2y er en lineær funksjon av x og y, vet vi at den største (og minste) verdien til G på et slikt område alltid oppnås i et av hjørnene til F. Vi finner derfor hjørnene ved å se hvilke av de fem grenselinjene som møtes.

Hjørnet mellom x=0 og y=1−12x:

x=0⇒y=1−12⋅0=1⇒(0,1)

Hjørnet mellom x=0 og y=3−13x:

x=0⇒y=3−13⋅0=3⇒(0,3)

Hjørnet mellom y=5−x og y=3−13x:

5−x=3−13x5−3=x−13x2=23xx=3

som gir y=5−3=2, altså punktet (3,2).

Hjørnet mellom y=5−x og y=0:

5−x=0⇒x=5⇒(5,0)

Hjørnet mellom y=1−12x og y=0:

1−12x=0⇒x=2⇒(2,0)

Området F har altså hjørnene (0,1), (0,3), (3,2), (5,0) og (2,0), slik figuren under viser.

Skisse av området F med hjørnene markert

Vi setter inn hvert hjørne i uttrykket G=−3x+2y:

Hjørne$(0, 1)$$(0, 3)$$(3, 2)$$(5, 0)$$(2, 0)$
$G=-3x+2y$$2$$\textcolor{seagreen}{6}$$-5$$-15$$-6$

Den største verdien av G er Gmaks=6, og den oppnås i hjørnet (0,3).

Uttrykket H=−kx+3y skal ha sin største verdi i hjørnet (3,2). I femkanten F er (3,2) nabo til hjørnene (0,3) og (5,0) (se figuren i a)). Siden H er en lineær funksjon over et konvekst område, holder det å kreve at verdien i (3,2) er minst like stor som verdien i de to nabohjørnene — da kan ikke noe annet hjørne gi en større verdi.

Vi regner ut H i de tre hjørnene:

H(3,2)=−3k+6H(0,3)=9H(5,0)=−5k

Betingelse 1: H(3,2)≥H(0,3)

−3k+6≥9−3k≥3k≤−1

(Vi snudde ulikhetstegnet fordi vi delte med et negativt tall.)

Betingelse 2: H(3,2)≥H(5,0)

−3k+6≥−5k2k≥−6k≥−3

Begge betingelsene må være oppfylt samtidig, så

−3≤k≤−1

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