Lineær optimering med marsipanproduksjon
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.
Marsipan inneholder melis, mandler og eggehvite. Et konditori lager to typer marsipanpølser, type A og type B. Begge veier 500 gram.
Type A inneholder 50 % melis, 45 % mandler og 5 % eggehvite. Type B inneholder 20 % melis, 70 % mandler og 10 % eggehvite.
Konditoriet har hver dag tilgang på
- 60 kg melis
- 88,2 kg mandler
- 12 kg eggehvite
La og være antall marsipanpølser konditoriet produserer hver dag av henholdsvis type A og type B.
Forklar at og må tilfredsstille ulikhetene
Skraver området som er avgrenset av ulikhetene i oppgave a).
Konditoriet har en fortjeneste på 20 kroner per marsipanpølse av type A og 15 kroner per marsipanpølse av type B.
Hvor mange enheter av hver type må konditoriet hver dag produsere for å maksimere fortjenesten sin? Hva blir fortjenesten da?
En uke har konditoriet høyt sykefravær. Denne uken klarer de bare å produsere til sammen 250 marsipanpølser per dag.
Hva er den største fortjenesten de kan få per dag denne uken?
Fasit
Se løsningsforslag.
Se figur i løsningsforslag.
LøsningsforslagKI-generert
Begge typer marsipanpølser veier . Vi regner ut hvor mange gram av hvert råstoff hver pølsetype inneholder:
- Type A: melis, mandler, eggehvite.
- Type B: melis, mandler, eggehvite.
Siden og er antall pølser, kan ikke disse være negative, og vi må ha og .
Konditoriet har melis tilgjengelig. Totalt forbruk av melis er gram, så
(delt på på begge sider).
Tilsvarende er det mandler tilgjengelig, og totalt forbruk av mandler er gram:
(delt på ).
Til slutt er det eggehvite tilgjengelig, og totalt forbruk av eggehvite er gram:
(delt på ).
Dette gir de fem ulikhetene i oppgaveteksten.
Mulighetsområdet er skjæringen av de fem ulikhetene fra a). Grensene for området er (i tillegg til aksene):
- (melis)
- (mandler)
- (eggehvite)
Området er femkanten (blå skravur) med hjørner , , , og , vist i figuren under.

Fortjenesten er gitt ved . Fordi er en lineær funksjon over et konveks mangekantet område, vil maksimum oppnås i et av hjørnene , , , eller . Vi setter inn hjørnene i :
| Hjørne | ||
|---|---|---|
Størst fortjeneste gis altså i hjørnet , som er skjæringspunktet mellom melis- og mandellinjen. Men og må være hele tall (antall pølser), og er ikke et heltallspunkt. Vi må derfor lete etter det beste heltallspunktet i nærheten av , som samtidig tilfredsstiller alle ulikhetene.
Vi prøver :
Alle ulikhetene er oppfylt, og fortjenesten blir
Konditoriet bør altså produsere marsipanpølser av type A og av type B hver dag. Da blir fortjenesten per dag.
Nå har vi i tillegg begrensningen . Det opprinnelige optimale hjørnet har , og er derfor ikke lenger et gyldig produksjonspunkt denne uken.
Det nye mulighetsområdet er den opprinnelige femkanten skåret av med linjen , se figuren under.

Fortjenesten øker mest i -retning (koeffisienten til er størst), så det nye optimale hjørnet ligger der melislinjen møter den nye grensen . Vi løser likningssystemet
Trekker vi likningene fra hverandre, får vi , altså og . Dette gir en fortjeneste på
Igjen må og være hele tall. Vi prøver :
(mandel- og eggehviteulikhetene er langt fra bindende her, og er lett oppfylt). Fortjenesten blir
Dette er høyere enn i de andre hjørnene (: , : ), så konditoriet bør denne uken produsere pølser av type A og av type B. Den største fortjenesten de kan få er da per dag.