Kjøttkakeproduksjon med lineær optimering

Del 2, alle hjelpemidler

Kjøttkakeproduksjon med lineær optimering

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

En matbutikk lager to typer kjøttkaker. Tabellen nedenfor viser hvor mye kjøttdeig og mel som går med til å lage 1 kg kjøttkaker for hver av de to typene.

KjøttkaketypeKjøttdeigMel
A0,40 kg0,60 kg
B0,80 kg0,20 kg

Matbutikken har hver uke tilgang på 1000 kg kjøttdeig og 800 kg mel.

La x være antall kilogram kjøttkaker av type A og y antall kilogram kjøttkaker av type B som lages en uke.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar at x og y må oppfylle ulikhetene nedenfor.

x≥0
y≥0
0,60x+0,20y≤800
0,40x+0,80y≤1000

Ulikhetene avgrenser et område. Marker dette området i et koordinatsystem.

Prisen på kjøttkaker av type A er 70 kroner per kilogram. Prisen for type B er 110 kroner per kilogram.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator + svaret på tidligere oppgave

Anta at butikken får solgt alle kjøttkakene. Hvor mye av hver type kjøttkaker må de produsere for at salgsinntektene skal bli størst mulig?

En uke er en av de ansatte i butikken syk. De klarer derfor ikke å produsere mer enn 1500 kg kjøttkaker til sammen.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator + svaret på tidligere oppgave

Hvor mye av hver kjøttkaketype må de produsere denne uken for at salgsinntektene skal bli størst mulig?

Fasit

Se figur — ulikhetsområdet er en firkant med hjørner (0,0), (1333,33,0), (1100,700) og (0,1250).

x=1100kg,y=700kg,I=154000kr

x=500kg,y=1000kg,I=145000kr

LøsningsforslagKI-generert

Kjøttdeig og mel er begrensede ressurser, og butikken kan ikke bruke mer enn det de har tilgjengelig.

Av tabellen går det fram at 1 kg kjøttkake av type A bruker 0,40 kg kjøttdeig og 0,60 kg mel, mens 1 kg av type B bruker 0,80 kg kjøttdeig og 0,20 kg mel.

Med x kg av type A og y kg av type B brukes det totalt

0,40x+0,80ykg kjøttdeigog0,60x+0,20ykg mel

Siden det bare er tilgang på 1000 kg kjøttdeig og 800 kg mel per uke, må

0,60x+0,20y≤800(mel)
0,40x+0,80y≤1000(kjøttdeig)

I tillegg kan ikke produsert mengde være negativ, så x≥0 og y≥0.

Ulikhetsområdet (det blåfargede området) er vist i figuren under, med grenselinjene 0,60x+0,20y=800 (mel) og 0,40x+0,80y=1000 (kjøttdeig):

Ulikhetsområde med inntektslinje

Salgsinntekten er

I(x,y)=70x+110y

I et lineært optimeringsproblem vil maksimum av en lineær målfunksjon alltid oppnås i et hjørnepunkt i det tillatte området. Hjørnepunktene i området fra a) er

(0,0),(1333,33,0),(1100,700),(0,1250)

der (1333,33,0) er skjæringen mellom mel-linja og x-aksen, (0,1250) er skjæringen mellom kjøttdeig-linja og y-aksen, og (1100,700) er skjæringspunktet mellom de to grenselinjene (funnet ved likningssettet 0,60x+0,20y=800 og 0,40x+0,80y=1000).

Vi setter hjørnepunktene inn i I(x,y):

I(0,0)=0
I(1333,33,0)=70⋅1333,33≈93333kr
I(1100,700)=70⋅1100+110⋅700=77000+77000=154000kr
I(0,1250)=110⋅1250=137500kr

Størst inntekt får vi i hjørnepunktet (1100,700), markert med rødt i figuren over, der inntektslinja 70x+110y=154000 tangerer det tillatte området.

Butikken må altså produsere 1100kg av type A og 700kg av type B for å få størst mulig salgsinntekt, som blir 154000kr.

Nå kommer det en ny betingelse: den ukentlige produksjonen kan høyst være 1500 kg til sammen, altså

x+y≤1500

Punktet fra b), (1100,700), gir x+y=1800>1500 og er derfor ikke lenger tillatt. Vi må finne det nye tillatte området, som er området fra a) snittet med x+y≤1500.

Den nye grenselinja x+y=1500 skjærer de to andre grenselinjene i nye hjørnepunkter:

  • Skjæring med mel-linja (0,60x+0,20y=800): (1250,250)
  • Skjæring med kjøttdeig-linja (0,40x+0,80y=1000): (500,1000)

Det nye tillatte området har dermed hjørnepunktene

(0,0),(1333,33,0),(1250,250),(500,1000),(0,1250)

Vi setter inn i I(x,y)=70x+110y:

I(0,0)=0
I(1333,33,0)≈93333kr
I(1250,250)=70⋅1250+110⋅250=87500+27500=115000kr
I(500,1000)=70⋅500+110⋅1000=35000+110000=145000kr
I(0,1250)=137500kr

Størst inntekt gir nå hjørnepunktet (500,1000), vist i figuren under:

Nytt tillatt område med kapasitetsbegrensning

Denne uken må butikken derfor produsere 500kg av type A og 1000kg av type B, og får en salgsinntekt på 145000kr.

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