Zie de Uitleg 1.
`x`
is het aantal fietsen en de handelaar wil niet meer dan
`50`
fietsen. Deze eis geeft:
`0 le x le 50`
.
`y`
is het aantal e-bikes en daarvoor geldt per definitie:
`y ge 0`
.
De handelaar heeft maximaal € 95000,00 om fietsen (€ 500,00 per stuk) en e-bikes (€ 900,00 per stuk) te kopen:
`500x + 900y le 95000`
.
Ieder rijwiel neem 0,5 m2 in beslag en de handelaar heeft
`60`
m2 opslagruimte:
`0,5x + 0,5y le 60`
.
Schrijf de grenslijnen (behalve de eerste) als `y_1 = 120 - x` en `y_2 = (950 - 5x)/9` met venster bijvoorbeeld `0 le x le 50` en `0 le y le 120` .
Kies bijvoorbeeld `W = 20000` en `W = 30000` , schrijf ook de bijbehorende niveaulijnen in de juiste vorm en voer ze in.
![]() |
![]() |
De hoogste niveaulijn die nog in het toegestane gebied valt, is de niveaulijn door het snijpunt van de grenslijnen
`y = (950 - 5x)/9`
en
`y = 120 - x`
. Dat snijpunt is
`(32,5; 87,5)`
maar een halve fiets of e-bike inkopen kan uiteraard niet.
Van de vier punten met gehele
`x`
en
`y`
om dit punt heen, vallen de twee punten
`(32, 87)`
en
`(33,87)`
binnen het toegestane gebied.
Punt
`(33,87)`
levert de meeste winst op.
Vul punt `(33, 87)` in de doelfunctie in `W = 200 * 33 + 300 * 87 = 32700,00` euro.
`x` is het aantal fietsen en `y` het aantal e-bikes per week.
`0 le x le 120`
`0 le y le 70`
`x + y le 140`
`x + 2y le 180`
Gebruik je GR met venster `0 le x le 120` en `0 le y le 100` .
Neem `y_1 le 140-x` , `y_2 le 90-0,5x` en `y_3 le 70` .
De winst op een fiets bedraagt € 150,00 en op een e-bike € 450,00. Dit geeft `W = 150x+450y` als doelfunctie. De niveaulijnen zijn:
`20000 = 150x + 450y` en dit geeft: `y = 44 4/9 - 1/3 x`
`30000 = 150 x + 450y` en dit geeft: `y = 66 2/3 - 1/3 x`
De winst is maximaal in het snijpunt van de lijnen `x + 2y = 180` en `y = 70` . Dan is `x = 40` . Het snijpunt is `(40, 70)` .
`W = 150*40 + 450*70 = 37500,00` euro.
Het is de vertaling van de twee rijen (ieder zonder de cel met winst) en de twee linkerkolommen in de tabel van het voorbeeld in ongelijkheden.
Herleid de grenslijnen tot `y_1 = 30000 - 2x` en `y_2 = 20000 - 1/3 x` en `y_3 = 20000` , voer ze in en kies een geschikt venster. Bij c vind je de figuur.
Neem bijvoorbeeld
`W = 5000`
en
`W = 10000`
:
`5000 = 0,8x + 0,5y`
geeft als invoer de niveaulijn
`y_4 = 10000 - 1,6x`
.
`10000 = 0,8x + 0,5y`
geeft als invoer
`y_5 = 20000 - 1,6x`
.
De hoogste niveaulijn in het toegestane gebied loopt door het snijpunt van de grenslijnen
`y = 30000 - 2x`
en
`y = 20000 - 1/3 x`
.
Dat snijpunt is
`(6000, 18000)`
.
Vul `(6000, 18000)` in de doelfunctie in `W = 0,80 * 6000 + 0,50 * 18000 = 13800,00` euro.
De randvoorwaarden
`x le 12000`
en
`y le 20000`
vervallen.
Het toegestane gebied loopt door tot
`y = 30000 - 2x`
de
`x`
-as snijdt.
Nee, want het punt waar de hoogste winstlijn door gaat, verandert niet.
De doelfunctie wordt:
`W = 0,70x + 0,50y`
.
De randvoorwaarden zijn:
`0 le x le 12000`
`0 le y le 20000`
`0,3x + 0,2y le 6000` en dit geeft als grenslijn: `y = 30000 - 1,5x`
`0,2x + 0,3y le 6000` en dit geeft als grenslijn: `y = 20000 - 2/3x`
Teken enkele niveaulijnen zoals
`y = 20000 - 1,4x`
voor
`W = 10000`
en
`y = 25000 - 1,4x`
voor
`W = 12500`
.
Het snijpunt van de grenslijnen blijkt ook nu het punt met de maximale winst. Dit snijpunt ligt ook precies op de grenslijn
`x = 12000`
en dit is het punt
`(12000, 12000)`
.
Van beide melanges
`12000`
pakken verkopen geeft de maximale winst.
`W = 0,70 * 12000 + 0,50 * 12000 = 144000,00` euro.
`O(0, 0)`
`A(12000, 0)`
`B(12000, 6000)`
`C(6000, 18000)`
`D(0, 20000)`
`O(0, 0)`
geeft:
`W = 0,80*0 + 0,50*0 = 0`
`A(12000, 0)`
geeft:
`W = 0,80*12000 + 0,50*0 = 9600`
`B(12000, 6000)`
geeft:
`W = 0,80*12000 + 0,50*6000 = 12600`
`C(6000, 18000)`
geeft:
`W = 0,80*6000 + 0,50*18000 = 13800`
`D(0, 20000)`
geeft:
`W = 0,80*0 + 0,50*20000 = 10000`
Gebruik de GR met venster `5 le x le 32` en `0 le y le 30000` .
Voer in: `y_1 le 43 - 0,6x` en `y_2 le 26 - 1,2 x` .
Teken de niveaulijnen bij `W=10` en `W=20` .
De niveaulijnen worden `y_3 = 10-2x` en `y_4 = 20-2x` .
Bereken eerst de coördinaten van alle hoekpunten die het toegestane gebied vormen.
lijn `y = 0` met lijn `12x + 10y = 260` , de coördinaat is: `A(21 2/3, 0)` .
lijn `y = 0` en `x = 32` , de coördinaat is: `B(32, 0)` .
lijn `x = 32` met lijn `3x + 5y = 215` , de coördinaat is: `C(32; 23,8)` .
lijn `x = 5` met de lijn `3x + 5y = 215` , de coördinaat is: `D(5, 40)` .
lijn `x = 5` en `12x + 10y = 260` , de coördinaat is: `E(0, 20)` .
Bereken de waarde van de doelfunctie `W` in deze hoekpunten.
In `A(21 2/3; 0)` is `W = 2*21 2/3 + 0 = 43 1/3` .
In `B(32, 0)` is `W = 2*32 + 0 = 64` .
In `C(32; 23,8)` is `W = 2*32 + 23,8=87,8` .
In `D(5, 40)` is `W = 2*5 + 40 = 50` .
In `E(0, 20)` is `W = 2*0 + 20 = 20` .
`W`
is minimaal in
`E(0, 20)`
, namelijk
`W=20`
.
`W`
is maximaal in
`C(32; 23,8)`
, namelijk
`W=87,8`
.
`y`
is niet geheel, zoek de roosterpunten in het toegestane gebied die er het dichtstbij liggen en bereken in die punten hoeveel
`W`
is.
De roosterpunten die hieraan voldoen zijn
`(32, 23)`
en
`(31, 24)`
.
In
`(32, 23)`
is
`W = 2*32 + 23 = 87`
en in
`(31, 24)`
is
`W = 2*31 + 24 = 86`
.
`W`
is maximaal
`87`
.
`0 le x le 50`
`0 le y le 50`
`80-x-y ge 0` ofwel `x+y le 80`
`120-(50-x)-(50-y) ge 0` ofwel `x + y ge text(-)20`
De grenslijnen van het toegestane gebied zijn:
`x = 0` en `x = 50`
`y = 0` en `y = 50`
`y = 80 - x`
`y = text(-)20 - x`
De laatste grenslijn doet er voor het toegestane gebied niet toe (maak een schets van het toegestane gebied en de doelfunctie).
Vereenvoudig de doelfunctie tot:
`K = 1060 - 2x + y`
.
De hoekpunten zijn in ieder geval:
`(0, 0)` met `K = 1060 -2*0 + 0 = 1060,00` euro
`(50, 0)` met `K = 1060 - 2*50 + 0 = 960,00` euro
`(0, 50)` met `K = 1060 - 2*0 + 50 = 1110,00` euro
De andere twee hoekpunten zijn:
het snijpunt van `x = 50` en `y = 80 - x` en dat geeft `y = 80 - 50 = 30` en `K = 1060 - 2*50 + 30 = 990` ;
het snijpunt van `y = 50` en `y = 80 - x` en dat geeft `50 = 80 - x` zodat `x = 30` , met `K = 1060 - 2*30 + 50 = 1050` .
In `(50, 0)` zijn de kosten minimaal.
Transportschema:
New York | Londen | |
Koeweit | `140000` | `60000` |
Galveston | `100000` | `50000` |
Caracas | `60000` | `40000` |
Bereken vervolgens de transportkosten:
`0,38*140000 + 0,10*100000 + 0,18*60000 + 0,35*60000 + 0,22*50000 + 0,25*40000 =`
`116000`
dollar.
Transportschema:
New York | Londen | ||
Koeweit | `x` | `200000-x` | `200000` |
Galveston | `y` | `150000-y` | `150000` |
Caracas | `300000-x-y` | `x+y-200000` | `100000` |
`300000` | `150000` |
Het aantal barrels van Caracas naar Londen is:
`100000 - (300000 - x - y) = x + y - 200000`
De randvoorwaarden zijn:
`x le 200000` en dat geeft grenslijn `x = 200000`
`y le 150000` en dat geeft grenslijn `y = 150000`
`300000 - x - y le 100000` en hieruit volgt `y ge 200000-x` en dat geeft grenslijn `y=200000-x`
Dit geeft een toegestaan gebied met drie hoekpunten:
`(200000, 0)`
en
`(200000, 150000)`
en het snijpunt van
`y = 150000`
en
`y=200000-x`
, dat is
`(50000, 150000)`
.
De doelfunctie is:
`K = 0,38x + 0,10y + 0,18(300000 - x - y) + 0,35(200000 - x) +`
`0,22(150000 - y) + 0,25(x + y - 200000)`
ofwel:
`K = 107000 + 0,1x - 0,05y`
De punten invullen in de doelfunctie geeft de bijbehorende kosten:
`127000`
,
`119500`
en
`104500`
dollar.
Het punt
`(50000, 150000)`
levert de minimale transportkosten van
`104500`
dollar. Het bijbehorende transportschema is:
New York | Londen | |
Koeweit | `50000` | `150000` |
Galveston | `150000` | `0` |
Caracas | `100000` | `0` |
(naar: examen vwo wiskunde A in 1983, eerste tijdvak)
De grenslijnen van `G` zijn:
`x = 0`
`y = 0` en `y = 60`
`y = 80 - 0,5x`
`y = 400 - 4x`
Dit geeft een toegestaan gebied met vijf hoekpunten:
de oorsprong `(0, 0)`
snijpunt `y=0` en `y = 400 - 4x` ofwel `(100, 0)`
snijpunt `x=0` en `y=60` ofwel `(0, 60)`
snijpunt `y=60` en `y = 80-0,5x` ofwel `(40, 60)`
snijpunt `y = 80-0,5x` en `y = 400-4x` ofwel `(91 3/7, 34 2/7)`
`W = x + y`
is minimaal in
`(0, 0)`
met
`W = 0`
.
Daar waar zowel
`x`
heel groot als
`y`
heel groot is, zal
`W`
maximaal zijn.
`(40, 60)`
geeft
`W = 100`
, net als
`(100,0)`
.
`( 91 3/7; 34 2/7 )`
geeft
`W = 125 5/7`
en dat is het maximum.
Noem het aantal kinderfietsen
`x`
en het aantal e-bikes
`y`
.
De randvoorwaarden zijn:
`0 le x le 40` en `y ge 0`
kapitaal: `250x + 1000y le 48000` (dit geeft niveaulijn `y = 48 - 0,25x` )
opslagruimte: `0,5x + y le 50` (dit geeft niveaulijn `y = 50 - 0,5x` )
De handelaar wil maximale winst
`W`
behalen, dus de doelfunctie is:
`W = 200x + 450y`
.
`W = 9000`
geeft niveaulijn
`y = 20 - 4/9x`
en
`W = 18000`
geeft niveaulijn
`y = 40 - 4/9x`
.
Het toegestane gebied:
Bekijk het toegestane gebied. De maximale winst wordt bereikt in het snijpunt van de lijnen `250x + 1000y = 48000` en `0,5x + y = 50` . Dat snijpunt is `(8, 46)` . De handelaar moet `8` kinderfietsen en `46` e-bikes bestellen. De winst is dan € 22300,00.
Alleen hoekpunten die onder het hoekpunt liggen waarin `W` maximaal is, veranderen dan. In plaats van hoekpunt `(40, 0)` en `(40, 30)` is er nu alleen hoekpunt `(100, 0)` , maar dat zal het maximum zelf niet veranderen.
`x`
is een kilogram aardappelen en
`y`
een kilogram bonen.
De randvoorwaarden als ongelijkheden zijn:
`0,025x + 0,050y ge 1,3` , want 100 pakken moeten minimaal `0,013 * 100 = 1,3` kg eiwit bevatten.
`0,4x + 0,2y ge 10` , want 100 pakken moeten minimaal `0,1 * 100 = 10` kg zetmeel bevatten.
`0,04x + 0,04y ge 1,8` , want 100 pakken moeten minimaal `0,018 * 100 = 1,8` kg vet bevatten.
De doelfunctie is de kostenfunctie: `K = 0,15x + 0,2y` .
Het toegestane gebied bevat vier hoekpunten waaronder het snijpunt tussen de grenslijn van het eiwit en de grenslijn van vet: `(38, 7)` . Dit punt geeft de laagste kosten, namelijk € 7,10 per `100` pakken met daarin in totaal `38` kg aardappelen en `7` kg bonen.
Dezelfde randvoorwaarden gelden en ook hetzelfde toegestane gebied, maar de doelfunctie is nu het gewicht van de totale hoeveelheid eiwit, zetmeel en vet in 100 pakken:
`G = (0,025x + 0,05y) + (0,4x + 0,2y) + (0,04x + 0,04y)`
De twee hoekpunten die niet op een as liggen, geven beide het laagste totaalgewicht van
`45`
kg aan aardappelen en bonen.
Het hoekpunt met
`5`
kg aardappelen en
`40`
kg bonen geeft het minimale gewicht van
`13,925`
kg voor
`100`
pakken kippenvoer.
De verhoudingen sinaasappel en perzik:
Sizik `= x` | Pernaas `= y` | |
sinaasappelsap | 18 | 15 |
perziksap | 4 | 1 |
22 | 16 |
Voor sinaasappelsap geldt de randvoorwaarde:
`4/22 x + 1/16 y le 1000`
, ofwel
`2/11 x + 1/16y le 1000`
met grenslijn
`y = 16000 - 2 10/11 x`
.
Voor perziksap geldt de randvoorwaarde:
`18/22 x + 15/16 y le 6600`
, ofwel
`9/11 x + 15/16 y le 6600`
met grenslijn
`y = 7040 - 48/55 x`
.
Verdere randvoorwaarden zijn:
`x ge 0`
en
`y ge 0`
.
Dit geeft een toegestaan gebied met vier hoekpunten.
De doelfunctie is de winstfunctie
`W = 1000/2200 x + 500/1600 y`
, ofwel
`W = 5/11 x + 5/16 y`
.
Met niveaulijnen of de randenwandelmethode is duidelijk dat het snijpunt tussen de twee eerder genoemde grenslijnen de maximale winst oplevert. Dan geldt:
`16000 - 2 10/11 x = 7040 - 48/55 x`
Hieruit volgt:
`x = 4400`
L Sizik en
`y = 3200`
L Pernaas en dat levert maximale winst
`W = 5/11 * 4400 + 5/16 * 3200 = 3000,00`
euro op.
`4400`
liter Sizik bestaat voor
`18/22`
ste deel uit sinaasappel, ofwel uit
`3600`
liter sinaasappelsap.
`3200`
liter Pernaas bestaat uit
`15/16`
de deel uit sinaasappelsap, ofwel uit
`3000`
liter sinaasappelsap.
Samen is dat
`6600`
liter sinaasappelsap en dat is precies wat de fabrikant had ingekocht.
Zo blijkt ook dat er respectievelijk
`800`
en
`200`
liter perziksap is gebruikt en dat is samen precies de ingekochte
`1000`
liter perziksap.
De fabrikant houdt niets over.
Noem `x` het aantal dat vanuit de fabriek in Nederland naar A gaat en `y` het aantal dat vanuit de fabriek in Nederland naar B gaat.
naar A | naar B | naar C | ||
fabriek NL | `x` | `y` | `5000-x-y` | `5000` |
fabriek CN | `3000-x` | `4500-y` |
`7000-(3000-x)-(4500-y)=` `x+y-500` |
`7000` |
`3000` | `4500` | `4500` |
Deze tabel gecombineerd met de kostentabel geeft de transportkostenformule:
`T = 3x + 2y + 4(5000-x-y) + 5(3000-x) +3(4500-y) +` ` 4(x+y-500) = 46500 - 2x - y`
De randvoorwaarden zijn:
`0 le x le 3000`
`0 le y le 4500`
`5000 - x - y ge 0` , ofwel `x + y le 5000` met grenslijn `y = 5000 - x`
`x + y - 500 ge 0` , ofwel `x + y ge 500` met grenslijn `y = 500 - x`
Het toegestane gebied heeft zes hoekpunten. De randenwandelmethode levert veel werk op. Bekijk daarom een niveaulijn, bijvoorbeeld die bij
`T = 35000`
, dan is de formule:
`y = 11500 - 2x`
.
Teken deze niveaulijn eventueel en dan blijkt dat het snijpunt van grenslijn
`y = 500 - x`
en de
`y`
-as het hoekpunt met de laagste kosten is. De bijbehorende minimale kosten zijn dan
`T= 46500 - 2*0 - 500 = 46000,00`
euro.
Het bijbehorende transportschema:
naar A | naar B | naar C | |
fabriek NL | 0 | 500 | 4500 |
fabriek CN | 3000 | 4000 | 0 |
Beslissingsvariabelen zijn het aantal aluminium rackets
`x`
en het aantal kunststof rackets
`y`
.
Randvoorwaarden:
`x ge 0` en `y ge 0`
`5x + y le 150`
`5x + 2y le 200`
Gebruik de GR met venster `0 le x le 50` en `0 le y le 80` .
Voer in: `y_1 le 150 - 5x` en `y_2 le 100 - 2,5x` .
Teken de niveaulijnen bij `W = 500` en `W = 1500` .
De niveaulijnen worden `y_3 = 25-2,75x` en `y_4 = 75-2,75x` .
De handelaar wil maximale winst behalen, dus de winst
`W`
is de doelvariabele met doelfunctie
`W = 55x + 20y`
.
De maximale winst wordt bereikt in het punt
`(20, 50)`
.
De maximale winst is dan € 2100,00 per dag.
Randvoorwaarde `5x + y le 150` verandert dan:
`25` machines kunnen `150` kunststof rackets maken: één machine kan zes kunststof rackets maken; in totaal kunnen `25 + 1` machines `156` rackets maken.
`25` machines kunnen `30` aluminium rackets maken: één machine kan maximaal één aluminium racket maken; in totaal kunnen `25 + 1` machines maximaal `31` rackets maken.
Dit is te vangen in een nieuwe randvoorwaarde
`5x + y le 156`
met grenslijn
`y = 156 - 5x`
.
Het snijpunt met grenslijn
`y = 100 - 2,5x`
wordt dan
`(22,4; 44)`
en de winst wordt
`W = 55*22,4 + 20*44 = 2112,00`
euro. Dit is € 12,00 hoger.
De verhouding aluminium : kunststof rackets die één persoon per dag kan maken blijft
`2 : 5`
. Dit betekent dat
`5x = 2y`
.
`20+1`
personen kunnen in totaal maximaal
`2*21=42`
aluminium rackets maken, zodat
`x le 42`
en
`5x le 210`
.
Die
`20+1`
personen kunnen in totaal ook maximaal
`5*21 = 105`
kunststof rackets maken, zodat
`y le 105`
en
`2y le 210`
.
De oude randvoorwaarde wordt
`5x + 2y le 210`
met grenslijn
`y = 105 - 2,5x`
.
Het snijpunt met grenslijn
`y = 150 - 5x`
wordt dan
`(18, 60)`
en de winst wordt
`W = 55*18 + 20*60 = 2190,00`
euro. Dit is € 90,00 hoger.
Grenslijn voorwaarde B:
Er is ten minste
`2,8x`
m3 boven
`1,80`
m nodig.
Er is 200 m2 vloeroppervlak, zodat er ten minste
`(2,8x)/200 = 0,014x`
m hoogte boven
`1,80`
m nodig is. Daar komt dan nog
`1,80`
m bij, zodat
`h ge 0,014x + 1,8`
met een vergelijkbare grenslijn.
Voorwaarde B is het strengst op het gedeelte tussen de twee snijpunten.
Grenslijn voorwaarde A:
De inhoud per persoon is
`(200h)/x`
m3 en daar geldt voor
`(200h)/x ge 7`
ofwel
`h ge 0,035x`
met vergelijkbare grenslijn.
Voor het linker snijpunt geldt
`0,014x + 1,8 = 2,70`
en dat geeft
`x = 64,3`
.
Voor het rechter snijpunt geldt
`0,014x + 1,8 = 0,0375x`
en dat geeft
`x = 76,6`
.
Voorwaarde B is de strengste voorwaarde in het geval er
`65`
tot en met
`76`
personen in deze werkplaats werken.
(bron: examen wiskunde A in 2003, tweede tijdvak)
Zie figuur. GR met venster `[0, 100]xx[0, 80]` .
Je ziet dat het minimum zit bij het snijpunt van de lijnen `2x + 3y = 240` en `5x + 2y = 500` , dus in `(1020/11, 200/11)` . Dit maximum is dus `W = 2000 - 1220/11` . Het maximum is `W(0, 0) = 2000` .
Neem `x` het aantal type I en `y` het aantal type II. Dan geldt: `0 le x le 50` , `0 le y le 50` , `x + y le 70` en `x + 1,5y le 110` .
Opbrengst: `R = 2400x + 3000y` . De maximale opbrengst is € 198 000,-; er worden dan `20` type I en `50` type II computers gemaakt.
Zeven mensen kunnen `70` computers verpakken. Bij de productie, beschreven in b zijn `95` werknemers bezig. De constructeurs hebben tijd over. Als er meer inpakkers zouden zijn, zou de constructieafdeling meer computers maken.