Ejercicio 3:
Una compañía fabrica y venden dos modelos de
lámpara L1 y L2. Para su fabricación se necesita un trabajo manual de 20 minutos para
el modelo L1 y de 30 minutos para el L2; y un trabajo de máquina de 20
minutos para el modelo L1 y de 10 minutos para L2. Se dispone para
el trabajo manual de 100 horas al mes y para la máquina 80 horas al mes.
Sabiendo que el beneficio por unidad es de 15 y 10 euros para L1 y L2, respectivamente,
planificar la producción para obtener el máximo beneficio.
Resolución:
x = nº de lámparas L1
y = nº de lámparas L2
Función objetivo:
f(x, y) = 15x + 10y
Restricciones:
Convertir los tiempos a horas
20 min = 1/3 h
30 min = 1/2 h
10 min = 1/6 h
|
L1
|
L2
|
Tiempo
|
Manual
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1/3
|
1/2
|
100
|
Máquina
|
1/3
|
1/6
|
80
|
1/3x + 1/2y ≤ 100 x ≥ 0
y ≥ 0
1/3x + 1/6y ≤ 80
-> Tenemos que representar gráficamente las
restricciones.
Al ser x ≥ 0 e y ≥ 0, trabajaremos en el primer
cuadrante.
-> Representamos las rectas, a partir de sus puntos de
corte con los ejes.
->Resolvemos gráficamente la in ecuación:
1/3 x + 1/2
y ≤ 100; para ello tomamos un punto del plano, por ejemplo el (0,0).
1/3·0 + 1/2·0 ≤ 100
1/3·0 + 1/6·0 ≤ 80
La zona de intersección de las soluciones de las
inecuaciones sería la solución al sistema de inecuaciones, que constituye el
conjunto de las soluciones factibles.
La solución óptima si es única se encuentra en un
vértice del recinto. Estos son las soluciones a los sistemas:
1/3x + 1/2y = 100; x = 0 (0, 200)
1/3x + 1/6y = 80; y = 0(240, 0)
1/3x + 1/2y = 100; 1/3x + 1/6y = 80(210,
60)
En la función objetivo sustituimos cada uno de los
vértices.
f(x, y) = 15x + 10y
f(0, 200) = 15·0 + 10·200 = 2 000 €
f(240, 0 ) = 15·240 + 10·0 = 3 600 €
f(210, 60) = 15·210 + 10·60 = 3 750 €
Máximo
La solución óptima es fabricar 210 del modelo L1 y 60 del modelo L1 para obtener
un beneficio de 3 750 € .