Supersko – lineær optimering for Steinbukken og Elgen

Del 2, alle hjelpemidler

Supersko – lineær optimering for Steinbukken og Elgen

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

Supersko A/S produserer to skotyper: Steinbukken og Elgen. Begge skotypene må gjennom tre avdelinger, tilskjæring, sammensetting og ferdiggjøring. Nedenfor ser du en oversikt over tidsbruken til de forskjellige avdelingene for hver av skotypene.

TilskjæringSammensettingFerdiggjøring
Tidsbruk per enhet Steinbukk0,50 timer0,40 timer0,25 timer
Tidsbruk per enhet Elgen0,35 timer0,50 timer0,10 timer
Kapasitet per uke2700 timer2800 timer1200 timer

La x være antall solgte sko av typen Steinbukken og y være antall solgte sko av typen Elgen.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar at x og y må tilfredsstille ulikhetene

x≥0y≥0x+0,7y≤54000,8x+y≤5600x+0,4y≤4800

Supersko A/S får solgt alt bedriften produserer av begge skomodellene. Fortjenesten er 350 kroner per par for Steinbukken og 300 kroner per par for Elgen.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hvor mange par sko av hver type må bedriften produsere hver uke for at fortjenesten skal bli størst mulig?

Bedriften bestemmer seg for å øke kapasiteten i tilskjæringsavdelingen med 100 timer og samtidig redusere kapasiteten i sammensettingsavdelingen med 100 timer.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Vurder om dette er en lønnsom beslutning.

Fasit

Ulikhetene følger direkte av at tidsbruken i hver avdeling ikke kan overstige kapasiteten.

x≈3364,y≈2909, maksimal fortjeneste ≈2050000kr per uke.

Ny maksimal fortjeneste ≈2047059kr per uke — ikke en lønnsom beslutning (ca. 2941kr mindre enn før).

LøsningsforslagKI-generert

I hver avdeling kan ikke den totale tidsbruken til produksjon av Steinbukken og Elgen overstige kapasiteten i avdelingen. Antall par sko kan heller ikke være negativt, så x≥0 og y≥0.

Tilskjæring: Å lage x par Steinbukken tar 0,50x timer, og y par Elgen tar 0,35y timer. Til sammen kan ikke dette overstige 2700 timer:

0,50x+0,35y≤2700

Vi deler begge sider med 0,5:

x+0,7y≤5400

Sammensetting: Tilsvarende bruker x par Steinbukken 0,40x timer og y par Elgen 0,50y timer, og kapasiteten er 2800 timer:

0,40x+0,50y≤2800

Deling med 0,5 gir

0,8x+y≤5600

Ferdiggjøring: Her bruker x par Steinbukken 0,25x timer og y par Elgen 0,10y timer, med kapasitet 1200 timer:

0,25x+0,10y≤1200

Deling med 0,25 gir

x+0,4y≤4800

Dette er nøyaktig de fem ulikhetene i oppgaveteksten.

Vi skal maksimere fortjenesten

F(x,y)=350x+300y

over området som er avgrenset av ulikhetene i a). Ved lineær optimering vet vi at maksimum må ligge i et hjørnepunkt i det tillatte området. Vi tegner området i GeoGebra og finner hjørnepunktene som skjæringspunkt mellom de begrensende linjene:

Tillatt område med hjørnepunkter for maksimering av fortjenesten

Hjørnepunktene og fortjenesten i hvert av dem er:

Hjørnepunkt (x,y)F(x,y)=350x+300y
(0,5600)1680000
(3363,6,2909,1)2050000
(4000,2000)2000000
(4800,0)1680000

Den største fortjenesten fås i hjørnet der linjene x+0,7y=5400 (tilskjæring) og 0,8x+y=5600 (sammensetting) skjærer hverandre, i punktet (3363,6,2909,1).

Siden antall par sko må være et helt tall, kan bedriften ikke produsere nøyaktig dette antallet. Nærmeste heltallige løsning som ligger i det tillatte området, x=3363 og y=2909, gir en fortjeneste på 2049750kr, som er svært nær maksimum.

Svar: Bedriften bør produsere om lag 3364 par Steinbukken og 2909 par Elgen per uke. Da blir fortjenesten F≈2050000kr per uke.

Kapasiteten i tilskjæringsavdelingen økes med 100 timer, til 2800 timer. Kapasiteten i sammensettingsavdelingen reduseres med 100 timer, til 2700 timer. Ferdiggjøringsavdelingen er uendret.

De nye ulikhetene for tilskjæring og sammensetting blir, etter samme divisjon som i a):

0,50x+0,35y≤2800⇒x+0,7y≤56000,40x+0,50y≤2700⇒0,8x+y≤5400

mens ferdiggjøring fortsatt er x+0,4y≤4800.

Vi tegner det nye området i GeoGebra:

Nytt tillatt område etter endret kapasitet, med nytt maksimum

Den nye grensen for tilskjæring (x+0,7y=5600, stiplet i figuren) ligger nå så langt unna at den ikke lenger begrenser området — den nye grensen for sammensetting (0,8x+y=5400) og ferdiggjøring bestemmer nå det tillatte området alene. Hjørnepunktene er (0,0), (0,5400), skjæringspunktet mellom sammensetting og ferdiggjøring, og (4800,0).

Fortjenesten i hvert hjørne:

Hjørnepunkt (x,y)F(x,y)=350x+300y
(0,5400)1620000
(3882,4,2294,1)2047059
(4800,0)1680000

Den nye maksimale fortjenesten er altså om lag 2047059kr per uke, i punktet (3882,4,2294,1). Med hele antall par, x=3882 og y=2294, blir fortjenesten 2046900kr.

Dette er lavere enn den opprinnelige maksimale fortjenesten på ca. 2050000kr — en reduksjon på om lag

2050000−2047059=2941kr

per uke.

Svar: Endringen er ikke en lønnsom beslutning. Selv om tilskjæringsavdelingen får mer kapasitet, taper bedriften mer fortjeneste på den reduserte kapasiteten i sammensettingsavdelingen, slik at maksimal fortjeneste går ned med ca. 2941kr per uke.

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