Sofaproduksjon med lineær optimering

Del 2, alle hjelpemidler

Sofaproduksjon med lineær optimering

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

En bedrift produserer to typer sofaer, A og B. La x være antall sofaer av type A og y antall sofaer av type B som blir produsert per dag. Sofaene må innom tre avdelinger før de er ferdige.

  • Produksjonen av én sofa av type A tar 1 time i avdeling I, 2 timer i avdeling II og 2 timer i avdeling III.
  • Produksjonen av én sofa av type B tar 3 timer i avdeling I, 3 timer i avdeling II og 1 time i avdeling III.
  • Avdeling I har en maksimal kapasitet på 14 timer per dag.
  • Avdeling II har en maksimal kapasitet på 16 timer per dag.
  • Avdeling III har en maksimal kapasitet på 12 timer per dag.
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar at opplysningene ovenfor gir oss ulikhetene

{x+3y≤142x+3y≤162x+y≤12x≥0y≥0

Skraver det området i planet som er avgrenset av disse ulikhetene.

Fortjenesten i kroner når bedriften produserer og selger x enheter av type A og y enheter av type B, er gitt ved

F(x,y)=4500x+6000y
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Hvor stor er fortjenesten på én sofa av type A og på én sofa av type B?

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hvor mange enheter av type A og type B må bedriften produsere per dag for at fortjenesten skal bli størst mulig?

Ledelsen i bedriften har funnet ut at det er ressurser til å utvide kapasiteten i én av de tre avdelingene med 1 time.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

I hvilken avdeling bør de øke kapasiteten?

Fasit

Se figur i løsningsforslaget.

4500kr for sofa A, 6000kr for sofa B.

5 sofaer av type A og 2 sofaer av type B, F=34500kr

Avdeling II

LøsningsforslagKI-generert

Sofa A bruker 1 time i avdeling I per stykk, og sofa B bruker 3 timer i avdeling I per stykk. Med x sofaer av type A og y sofaer av type B blir det totale timeforbruket i avdeling I lik x+3y. Siden avdeling I har en kapasitet på 14 timer per dag, må

x+3y≤14

Tilsvarende bruker sofa A 2 timer og sofa B 3 timer i avdeling II, med kapasitet 16 timer:

2x+3y≤16

I avdeling III bruker sofa A 2 timer og sofa B 1 time, med kapasitet 12 timer:

2x+y≤12

I tillegg kan ikke bedriften produsere et negativt antall sofaer, så x≥0 og y≥0.

Det tillatte området (skjæringen av alle ulikhetene) er femkanten avgrenset av hjørnene (0,0), (0,143), (2,4), (5,2) og (6,0). Grensa for avdeling I er tegnet i blått, avdeling II i rødt og avdeling III i lilla, og det tillatte området er skravert i grønt.

Tillatt område med hjørnepunkter og fortjeneste F i hvert hjørne

Fortjenesten er gitt ved F(x,y)=4500x+6000y. Siden x er antall sofaer av type A og y er antall sofaer av type B, leser vi av koeffisientene direkte:

Fortjenesten per sofa av type A er 4500kr, og fortjenesten per sofa av type B er 6000kr.

Maksimum av en lineær funksjon over et avgrenset, tillatt område inntreffer alltid i et av hjørnene. Vi setter derfor F(x,y)=4500x+6000y inn i hvert hjørnepunkt (se figuren i a)):

(0,0):F=0(6,0):F=4500⋅6+6000⋅0=27000(5,2):F=4500⋅5+6000⋅2=34500(2,4):F=4500⋅2+6000⋅4=33000(0,143):F=4500⋅0+6000⋅143=28000

Den største fortjenesten finner vi i hjørnet (5,2), som allerede har heltallige koordinater. Bedriften bør altså produsere 5 sofaer av type A og 2 sofaer av type B per dag, noe som gir en fortjeneste på 34500kr.

Vi undersøker hva som skjer med maksimum dersom kapasiteten i én avdeling økes med 1 time.

Avdeling I (x+3y≤15): I det opprinnelige maksimumspunktet (5,2) er x+3y=5+6=11<14, altså er avdeling I ikke en bindende begrensning i dette punktet — det er ledig kapasitet der allerede. En økning her flytter derfor ikke det optimale hjørnet, og maksimum forblir 34500kr i (5,2). Ingen gevinst.

Avdeling II (2x+3y≤17): Her flyttes hjørnet til skjæringen mellom avdeling II og avdeling III, i punktet (4,75,2,5), som gir F=36375kr. Siden antall sofaer må være et helt tall, sjekker vi punkter i nærheten som tilfredsstiller alle ulikhetene; det beste heltallige punktet er (4,3), som gir

F(4,3)=4500⋅4+6000⋅3=36000kr

Avdeling III (2x+y≤13): Her flyttes hjørnet til skjæringen mellom avdeling II og avdeling III, i punktet (5,75,1,5), som gir F=34875kr. Det beste heltallige punktet er fortsatt (5,2), som gir samme fortjeneste som før, 34500kr.

En utvidelse av avdeling II gir altså størst økning i fortjeneste, fra 34500kr til 36000kr (med heltallig produksjon). Bedriften bør derfor øke kapasiteten i avdeling II.

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