Lineair programmeren > Totaalbeeld
12345Totaalbeeld

Antwoorden van de opgaven

Opgave 1
a

Gebruik de Gr met venster `[30, 100]xx[0, 60]` .
Voer in de ongelijkheden: `y_1 le 40` , `y_2 le 60 - 0,5x` en `y_3 le 240 - 3x` .

b
  • `150 = 3x + 4y - 10` geeft: `y = 60 - 0,75x`

  • `200 = 3x +4y - 10` geeft: `y = 77,5 - 0,75x`

c

Het maximum zit in het snijpunt `(72, 24)` .
Het maximum is `W=302` .

Opgave 2
a

Kies als variabelen `x` voor het aantal dagen dat fabriek I moet werken aan deze auto's en `y` voor het aantal dagen dat fabriek II moet werken.
De randvoorwaarden zijn:

  • `x ge 0`

  • `y ge 0`

  • `10x + 20y ge 800`

  • `30x + 20y ge 1600`

  • `50x + 20y ge 2000`

De doelfunctie is: `K = 20000(x + y)` .

b

Gebruik de Gr met venster `[0, 100]xx[0, 100]` .
Voer in de ongelijkheden: `y_1 le 40 - 0,5x` , `y_2 le 90 - 1,5x` en `y_3 le 100 - 2,5x` .

c

De minimale kosten zitten in het snijpunt `M` van de lijnen `10x+20y=800` en `30x+20y=1600` . Dat snijpunt is `(40, 20)` .

De kosten zijn minimaal `K=20000(40+20)=1200000` euro.
Daartoe moet fabriek I `40` dagen draaien en fabriek II `20` .

Opgave 3
a

De totale uitleen is `106436 + 115915 + 48479 = 270830` euro.
Jeugdboeken: `106436/270830 * 105000 = 41265` euro.
Romans: `115915/270830 * 105000 = 44940` euro.
Studieboeken: `48479/270830 * 105000 = 18795` euro.

b

Dit is een lineair programmeerprobleem.
Stel de bedragen voor de afdelingen jeugdboeken, romans en studieboeken achtereenvolgens `j` , `r` en `105 000 - j - r` . Zo blijft het een probleem met twee variabelen. Hanteer de volgende voorwaarden:

  • Minstens 1200 jeugdboeken geeft: `j ge 18000` .

  • Minstens 1200 romans geeft: `r ge 28800` .

  • Minstens 400 studieboeken geeft: `105000 - j - r ge 12000` , of `j + r le 93000` .

Voor jeugdboeken krijg je niet meer dan voor romans: `j le r` .
Voor jeugdboeken krijg je niet meer dan drie keer het bedrag van de afdeling studieboeken: `j le 3(105000 - j - r)` , of `4j + 3r le 315000` .
De doelfunctie is het aantal boeken `A = 1/15 j + 1/24 r + 1/30 (105000 - j - r)` maximaliseren.

Het toegestane gebied bestaat uit vier hoekpunten met in een `jr` -stelsel twee hoekpunten op de grenslijn `r = 28800` en twee op de grenslijn `j = 18000` (en één ervan ligt op beide lijnen) en een hoekpunt dat rechtsboven deze twee grenslijnen ligt. In dat laatste punt zal het maximum zitten. Check niveaulijnen of check `A` in alle vier de punten.

Dit hoekpunt ligt op grenslijnen `r = 105000 - 4/3 j` en op `r = j` en dat is als geldt `j = r = 45000` .
Het maximum aantal boeken is dan `A = 5375` .

Jeugdboeken krijgt € 45000.
Romans krijgt € 45000.
Studieboeken krijgt `105000 - 90000 =15000` euro.

c

De laatste voorwaarde wordt nu `3j + r le 210000` met grenslijn `r = 210000 - 3j` in een `rj` -assenstelsel. Het hoekpunt met het maximum verschuift iets naar linksonder en ligt bij `j = r = 42000` en `s = 105000 - 2*42000 = 21000` .

Jeugdboeken krijgt € 42000.
Romans krijgt € 42000.
Studieboeken krijgt € 21000.

De afdeling romans zal het minst blij zijn, want vergeleken met de twee vorige oplossingen met bedragen € 44940 en € 45000 krijgt deze afdeling het laagste bedrag.

(naar: examen vwo wiskunde A in 1991, eerste tijdvak)

Opgave 4
a
  • `0,3y+0,3(4000-x-y) le 930` , ofwel `x ge 900` .

  • `y ge 500` .

  • `4000-x-y ge 500` ofwel `x+y le 3500` .

  • `0,4x+0,6(4000-x-y) le 1800` , ofwel `x+3y ge 3000` .

b

Het bedrijf moet `3000` meter Rosa, `500` meter Lelie en `2000` meter Narcis maken.
De winst is dan `W=29500` euro.

Opgave 5
a

Noem `x` het aantal type I en `y` het aantal type II.
Dan geldt:

  • `0 le x le 60`

  • `0 le y le 50`

  • `x + y le 75`

  • `x + 2y le 110`

b

Er zijn vier randvoorwaarden, in het simplextableau komen vier spelingsvariabelen.
Het eerste simplextableau is:

`1` `0` `1` `0` `0` `0` `60`
`0` `1` `0` `1` `0` `0` `50`
`1` `1` `0` `0` `1` `0` `75`
`1` `2` `0` `0` `0` `1` `110`
`2400` `3000` `0` `0` `0` `0` `0`

De grootste coëfficiënt in de onderste rij is `3000` .
Van de verhoudingen `50/1=50, 75/1=75` en `110/2=55` is de eerste het kleinst.
Het tweede simplextableau wordt:

`1` `0` `1` `0` `0` `0` `60`
`0` `1` `0` `1` `0` `0` `50`
`1` `0` `0` `text(-)1` `1` `0` `25`
`1` `0` `0` `text(-)2` `0` `1` `10`
`2400` `0` `0` `text(-)3000` `0` `0` `text(-)150000`

De grootste coëfficiënt in de onderste rij is `2400` .
Van de verhoudingen `60/1=60, 25/1=25` en `10/1=10` is de laatste het kleinst.
Het derde simplextableau wordt:

`0` `0` `1` `2` `0` `text(-)1` `50`
`0` `1` `0` `1` `0` `0` `50`
`0` `0` `0` `1` `1` `text(-)1` `15`
`1` `0` `0` `text(-)2` `0` `1` `10`
`0` `0` `0` `1800` `0` `text(-)2400` `text(-)174000`

De grootste coëfficiënt in de onderste rij is `1800` .
Van de verhoudingen `50/2=25, 50/1=50` en `15=1` is de laatste het kleinst.
Het vierde en laatste simplextableau wordt:

`0` `0` `1` `0` `text(-)2` `1` `20`
`0` `1` `0` `0` `text(-)1` `1` `35`
`0` `0` `0` `1` `1` `text(-)1` `15`
`1` `0` `0` `0` `2` `text(-)1` `40`
`0` `0` `0` `0` `text(-)1800` `text(-)600` `text(-)201000`

De maximale opbrengst is `R=2400*40+3000*35= 201000` euro.
Er worden dan `40` computers van type I en `35` computers van type II gemaakt.

c

Als `z` het aantal mensen is dat van de assemblageafdeling naar de verpakkingsafdeling gaan, dan geeft dit de volgende randvoorwaarden:

  • `0 le x le 60`

  • `0 le y le 50`

Bedenk dat een inpakker dagelijks `75/15 = 5` computers inpakt.

  • `x + y le 75+5z`

  • `x + 2y le 110-z`

Je kunt nu met de nieuwe randvoorwaarden met behulp van simplextableau's een maximum uitrekenen.

  • `z=1` geeft: € 209400.

  • `z=2` geeft: € 216000.

  • `z=3` geeft: € 214500.

  • `z=4` geeft: € 213000.

Dit bedrag wordt alleen maar lager als `z` groter wordt.
Je kunt ook de voorwaarden in de Excel Oplosser invoeren, deze geeft dan de oplossing.
Conclusie: je kunt het beste twee personen verplaatsen naar de verpakkingsafdeling.

Opgave 6Stoelen sjouwen
Stoelen sjouwen

Dit is een transportprobleem. Het volgende schema geeft het aantal te verplaatsen stoelen weer.

naar 1ste naar 2de naar 3de
aula `x` `y` `140-x-y`
bieb `90-x` `60-y` `x+y-80`

Omdat in elke cel van deze tabel een positief getal moet staan, zijn de voorwaarden:

`0 le x le 90` , `0 le y le 60` , `140 - x - y ge 0` en `x + y - 80 ge 0` .

De doelfunctie is de benodigde tijd in minuten:
`T = 2x + 4y + 6(140-x-y) + 2(90-x) + 3(60-y) + 5(x+y-80) = 800 - x` .

Gebruik de GR met venster `[0, 90]xx[0, 100]` .
Voer in `y_1 le 140-x` , `y_2 ge 80 - x` en `y_3 le 60` . Niveaulijnen (verticaal) bijvoorbeeld `T=850` en `T=860` .

De minimale tijd zit in het punt `(20, 60)` en is `T_(text(min)) = 270` minuten.

Het transportschema wordt:

naar 1ste naar 2de naar 3de
aula `20` `60` `60`
bieb `70` `0` `0`
Opgave 7Eigen onderzoek: supermarkt
Eigen onderzoek: supermarkt

Eigen antwoord.

Denk aan: beperkte totale hoeveelheid aantal eenheden A plus aantal eenheden B; beperkte hoeveelheid aantal eenheden A; geschatte tijd per eenheid dat een product A maximaal in het schap staat en verwachte tijd dat product B maximaal in een schap staat. En je kunt ook met prijzen werken...

En misschien kun je eens bij een supermarktketen navragen.

verder | terug