Lineær optimering av poteter og gulrøtter
Lov på eksamen
- Skrivesaker og linjal
Ingen kalkulator eller digitale verktøy.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En bonde eier et område som er 15 dekar stort. Han vil dyrke poteter og gulrøtter.
Det tar 5 timer å klargjøre 1 dekar for gulrotdyrking og 2,5 timer å klargjøre 1 dekar for potetdyrking. Han kan maksimalt bruke 50 timer på å klargjøre området.
Bonden lurer på hvor stor del av arealet han bør bruke til gulrøtter, og hvor stor del han bør bruke til poteter, for at inntekten skal bli størst mulig.
Vi tenker oss at han bruker dekar til gulrotdyrking og dekar til potetdyrking.
Forklar at situasjonen ovenfor gir oss følgende ulikheter
Skraver i et koordinatsystem området som er begrenset av ulikhetene.
Bonden regner med at inntekten fra avlingen er 12 000 kroner for hvert dekar han bruker til gulrøtter, og 8000 kroner for hvert dekar han bruker til poteter.
Hvor stor del av arealet må han bruke til gulrøtter, og hvor stor del må han bruke til poteter, for at den samlede inntekten skal bli størst mulig? Hvor stor blir inntekten da?
Fasit
Se forklaring i løsningsforslaget.
Se figur i løsningsforslaget.
LøsningsforslagKI-generert
Bonden bruker dekar til gulrøtter og dekar til poteter. Siden det ikke gir mening å dyrke et negativt areal, må vi ha
Det totale arealet han eier er 15 dekar, og han kan ikke bruke mer enn dette til sammen:
Det tar 5 timer å klargjøre 1 dekar med gulrøtter, så dekar gulrøtter tar timer. Det tar 2,5 timer å klargjøre 1 dekar med poteter, så dekar poteter tar timer. Til sammen har han maksimalt 50 timer tilgjengelig:
Deler vi denne ulikheten på 2,5 på begge sider, får vi
Dermed har vi vist at situasjonen gir ulikhetene , , og .
Vi finner hjørnene i området ved å sette grenselinjene til likhet parvis:
- og : gir punktet .
- og : gir . Punkt .
- og : trekker vi den første fra den andre, får vi , og da . Punkt .
- og : gir . Punkt .
Området er firkanten med hjørner , , og .

Inntekten er kr per dekar gulrøtter og kr per dekar poteter, altså
Siden er en lineær funksjon, må den største verdien over området finnes i et av hjørnene. Vi setter inn hjørnene fra b):
Den største inntekten får vi i punktet , altså når bonden bruker dekar til gulrøtter og dekar til poteter. Dette illustreres på figuren ved at den røde stiplede linja akkurat tangerer området i punktet .
Svar: Bonden bør bruke til gulrøtter og til poteter. Da blir den samlede inntekten .