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  CURSO:

  Métodos Cuantitativos I
                   Prof. Juan Serrano, MA

Texto:
     MATEMATICAS APLICADAS
    a la Administración y a la Economía
                         Quinta Edición, 2009
2



Contenido:
•   Coordenadas cartesianas
•   Líneas rectas
•   Líneas paralelas y perpendiculares
•   Aplicaciones
•   Examen
3




Coordenadas Cartesianas
4


Objetivos

1. Localizar puntos en el plano cartesiano.
2. Trazar la gráfica (poligonal) de un conjunto
   de puntos.
3. Encontrar la distancia y el punto medio entre
   dos puntos en el plano.
5


Plano Cartesiano


Un plano cartesiano se compone de dos
rectas numéricas reales que se intersecan
formando un ángulo de 90 grados en el cero
 de las dos rectas.
El plano cartesiano se utiliza como sistema
de referencia para localizar puntos en un
plano.
Plano Cartesiano                                               6


                               Eje de las
                               Ordenadas
                          4

                          3
     Cuadrante II                 Cuadrante I
                          2

                          1          Origen
                                                  Eje de las
      -4   -3   -2   -1   0      1    2     3   4 Abscisas
                          -1

     Cuadrante III        -2     Cuadrante IV
                          -3
                          -4
7

Pares Ordenados

 Un par ordenado es un par de números de
 la forma ( x, y ) en donde el orden en que
 se escriben los números es importante. La forma
 general de un par ordenado es:
 (abscisa, ordenada)

 Cada par ordenado representa un punto
 en el plano cartesiano y viceversa.
Signos de los puntos (pares ordenados)                                             8
en los cuadrantes
                           Eje de las ordenadas
                                      y
       Cuadrante II               4           Cuadrante I
       x < 0, y > 0               3           x > 0, y > 0
                                  2
          (-,+)                                      (+,+)
                                  1
                                                 Origen               Eje de las
         -4   -3      -2    -1            1      2      3     4
                                                                  x
                                                                      abscisas
                                 -1
       Cuadrante III                          Cuadrante IV
                                 -2
       x < 0, y < 0                           x > 0, y < 0
                                 -3

          (-,-)                  -4
                                                      (+,-)
Ejemplos                                                                            9

Localiza los siguientes pares ordenados en el
plano cartesiano.
                                                  y
                        B(-2, 4)              4

1.   A(2, 3)                                                     A(2, 3)
                                              3
2.   B(-2, 4)
                                              2
3.   C(-3, -2)
                                              1
4.   D(1, -3)                                                         E(2, 0)
5.   E(2, 0)           -4   -3     -2   -1              1        2     3        4       x

6.   F(0, -1)                                -1
                                                      F(0, -1)       Puntos
                                             -2                      cuadrantales
                                             -3
                     C(-3, -2)                              D(1, -3)
                                             -4
10
Ejemplo
 La cantidad (en miles) de automóviles vendidos
en P.R. para los años 1988 al 1993 está dada en
la tabla. Localiza los puntos en el plano
cartesiano y traza una gráfica poligonal de los
datos. La gráfica poligonal se obtiene uniendo
los puntos con segmentos de líneas.

  1988 1989      1990 1991 1992 1993
   25      20     28     30     15      40
A       B              C             D             E                F
                                                                        11
1988 1989          1990 1991 1992 1993
25      20             28            30            15             40
     Cantidad y
      en Miles

         60


         50


         40
                                                       F
                                         D
         30
                                C
                  A
          20
                           B
         10
                                                   E


                                                                    t
                  88       89   90       91   92       93   94
                                                                 Años
Ejemplo                                               12
 Los datos mostrados representan el precio por galón de
gasolina en 1994 y el número promedio de millas
recorridas por autos en varios países. Dibuja una
gráfica poligonal de los datos.
      País        Precio por Galón,   Millas Promedio
                      p(U.S. $)          por Auto
    Canada              1.57              10,371
    England             2.86              10,186
    France              3.31               8740
   Germany              3.34               7674
    Sweden              3.44               7456
  United States         1.24              11,099
A         B               C            D                 E                  F
                                                                                 13
1.24     1.57             2.86 3.31                      3.34            3.44
11099 10371 10186 8740 7674 7456
       Cantidad M
        Millas

        12000
                     A
         11000
                                               C
        10000                B
          9000                                           D
          8000
                                                               E
          7000
                                                         F

                                                                         P
                    1.0    1.5   2.0     2.5       3.0       3.5   4.0
                                    Precio
14
Distancia entre dos puntos del plano
                                  Distancia entre A y B
                                      y
                                  4                      B( x2 , y2 )
                             y2
                                  3

        A( x1 , y1 )              2
                                          d
                                                             y2 y1
                                  1
                                              x2 x1
                       y1
   -4   -3      -2      -1                    1   2
                             x1                       x 23     4
                                                                        x
                              -1


                              -2


                              -3


                              -4
15
Usando el Teorema de Pitágoras tenemos que
              2                   2                       2
   d P , P2
      1            x2        x1            y2        y1

Aplicando la raíz cuadrada en ambos lados
obtenemos
                             2                       2
  d P , P2
     1            x2    x1            y2        y1
16
 Fórmula de Distancia

La distancia entre dos puntos P1 x1 , y1 y P2 x2 , y2
en un plano se donota y define por
                      2           2
d P1 , P2     x2 x1       y2 y1 .
Ejemplo 1:                                                  17
Encuentra la distancia entre los puntos (3, 8) y (-1, 2).

       P1       3,8 , P2           1,2
                           2                 2
    d P1 , P2      x2 x1           y2 y1
                               2                 2
     d P1 , P2        1 3           2 8
                               2             2
      d P1 , P2            4             6

      d P , P2
         1           16 36               52 2 13
18
Ejemplo 2:
 En un mapa el punto A tiene las coordenadas
 (2 , -1.4) y el punto B tiene unas coordenadas
(-4.6 , 2.5). Calcule la distancia entre A y B.
Suponga que la escala es en centímetros.
19
La distancia entre A(2, -1.4) y B(-4.6, 2.5) es:

                            2                        2
       d     x2        x1             y2        y1
                       2                             2
   d        4.6 2               2.5            1.4

                   2                       2
             6.6           2.5 1.4
20


             2             2
d      6.6       2.5 1.4

             2         2
       6.6       3.9

    58 .77

    7.67 cm
El punto medio entre dos puntos del plano                            21



                                     y
                                 4


                                 3   Punto medio entre A y B
                               y2                    B ( x2 , y2 )
                                 2


               y1          y2 1
                     2
     -4   -3    -2        -1
           A( x1 , y1 )           y1 x11 x22     3
                                                  x2     4
                                                               x
                               x1
                               -1
                                        2
                                -2


                                -3


                                -4
22
Fórmula del Punto Medio

El punto medio del segmento de línea con extremos
A ( x1 , y1 ) y B ( x2 , y2 ) se define y denota por;



                       x1       x2       y1       y2
 PM A, B                             ,
                            2                 2
Ejemplo 1:                                    23


Encuentra el punto medio del segmento entre
 P 3, 8
  1          y P2     1, 2 .
                     x1 x2 y1 y2
      PM P , P2
          1               ,
                       2     2
                     3     1 8 2
     PM P , P2
         1                   ,
                         2     2
             PM P , P2
                 1        1,5

              PM         1, 5
24

Ejemplo 2:

 La cadena de los supermercados Ortíz tuvo
unas ventas anuales de $1.7 millones en 1997
y de $1.95 millones en 1999. Haga un
estimado de las ventas de estos supermercados
en 1998. Asumir que las ventas siguieron un
patrón lineal.
25
Como las ventas siguieron un patrón lineal y
el año 1998 está en el medio de los años 1997
y 1999 podemos usar la fórmula de punto
medio.


Tenemos los puntos :

 1997 , 1.7     y 1999 , 1.95
26


 1997 , 1.7      y     1999 , 1.95

         1997 1999 1.7 1.95
PM                ,
             2         2

     1998 , 1.825 millones
Las ventas en el 1998 fueron de 1.825 millones.
Ejercicios:                                                       27


1. Encuentra la distancia entre       2,3   y   -2,-5     Solución


2. Encuentra la distancia entre 3 2, 2 3         y      -4 2,-3 3
                                                           Solución
3. Encuentra la distancia entre       2,3   y el punto medio
entre 2,-2 y (-4,-6)                                       Solución

4. Encuentra los puntos x,5 , cuya distancia al            Solución
punto 2,3 es 20.




                          Finalizar
28


1. Encuentra la distancia entre      2,3 y   2, 5 .

                     2           2
d        2       2       5 3

                     2       2
    d        2 2         8

        d        0 64
             d   8

                                             Ejercicios
2. Encuentra la distancia entre,                                   29



3 2, 2 3            y       4 2, 3 3 .

                              2                   2
d           4 2 3 2                     3 3 2 3
                        2               2
    d           7 2               5 3

        d       49(2) 25(3)
            d       98 75
                d       173
                                                      Ejercicios
3. Encuentra la distancia entre,                                       30



   2,3 y el punto medio entre 2,-2 y (-4,-6)
                                           .

            2 ( 4 ) 2 ( 6)
P.M .              ,                               1, 4
              2       2
                            2                 2
  d             1       2               4 3
                        2           2
        d           1           7
        d           50
            d       25 2                  d       5 2
                                                          Ejercicios
31

4. Encuentra los puntos x ,5 , cuya distanc al
                                           ia
punto        2,3 es    20.
                            2                 2
        20       x     2                5 3
                       2            2
     20          x 2            2
                       2
     20          x 2        4
             2                           2
                             2
        20            x 2           4

                                                  Ejercicios
2                            32

20         x 2                       4
                     2
 16        x 2
                             2
  16            x 2
       4       x 2
  x        2 4
 x         6         x           2
C.S.            6,5 , 2,5
                                         Ejercicios
33



Trabajo en el salón
• Realiza los ejercicios
     • 1, (3 al 6), (7 al 9), (20 al 23)
34




                4.2
Lineas rectas y ecuaciones lineales
35

Líneas Rectas
• Ejemplo 1: Encuentre la pendiente de la línea que une los
  puntos (1, -3) y (3, 7).

  Solución:
  Paso 1: Escribe la formula de la pendiente de una línea:

       y2 y1
   m
       x2 x 1

  Paso 2: Sustitución:

       y2 y1    7      3   10
  m                             5
       x2 x 1       3 1     2
36


Líneas Rectas
• Ejemplo 2: Encuentre la pendiente de la línea que une los
  puntos (3, 2) y (5, 2).

  Solución:
  Paso 1: Escribe la formula de la pendiente de una línea:
       y2 y1
   m
       x2 x 1

  Paso 2: Sustitución:
       y2 y1      2 2    0
  m                          0               Nota:
       x2 x 1     5 3    2
                                             De modo que la línea
                                             que une los dos puntos
                                             es horizontal.
37
Ecuación Punto - Pendiente
y y1 m x x1
                                    y
                                4


                                3

                              y2                     B ( x2 , y2 )
                                2


                                1



       -4   -3     -2    -1
                                    y1   1   2   3
                                                 x2      4
                                                               x
                 A( x1 , y1 ) x1
                              -1


                               -2


                               -3


                               -4
Punto - Pendiente                                              38




• Ejemplo: Encuentre la ecuación de la línea que pasa por el
  punto (5, -3) con pendiente en 2.

  Solución:
  Paso 1: Escribir la formula Punto – Pendiente:

   y y1 m x x1

  Paso 2: Sustitución:
  y     3    2 x 5
      y 3    2 x 10
        y    2x 7                                  y   2x 7
Punto - Pendiente                                             39



• Determina la ecuación de la línea recta que pasa por los
  puntos (1, -2) y (5, 6).

  Solución:
  Paso 1: Escribir la formula de la pendiente de una línea:
        y2 y1
    m
        x2 x 1
  Paso 2: Sustitución:
        6      2   8
    m                  2
            5 1    4

    Pendiente = m = 2
Punto - Pendiente                                                  40



Paso 3: Formula punto – pendiente a través del punto (1, -2) con
la pendiente m = 2:

y y1 m x x1

Paso 4: Sustitución:

y    2    2 x 1
      y   2x 4
                              y   2x 4
Trabajo en el salón
• Realiza los ejercicios 4-2
     • (1 al 5)
     • (8, 10, 12, 16, 22)
42




                4.2
Rectas Paralelas y Perpendiculares
Objetivos

1. Definir rectas paralelas y rectas
   perpendiculares.
2. Encontrar la ecuación de una línea recta que
   es paralela o perpendicular a otra línea recta.
3. Determinar si dos rectas son paralelas o
   perpendiculares analizando sus pendientes.
Definición
Dos líneas rectas se dice que son paralelas
si no tienen puntos en común.
Observación: Las líneas tienen la misma dirección.
                                       y
                                   8
                                   7

                                   6
                                   5
                                   4

                                   3
                                   2
                                   1

        -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1         1   2   3   4   5   6   7   8   9   x
                                  -1
                                  -2
                                  -3

                                  -4
                                  -5
                                  -6

                                  -7
                                  -8
                                  -9
Teorema: Criterio para líneas paralelas


Teorema
 Dos líneas no verticales son paralelas si sus pendientes (o
sus inclinaciones) son iguales.

          m1     m2
Ejemplo 1
Encuentra la ecuación de la línea recta
paralela a y = - 3x +5 que pasa por (1, 5).
  La pendiente es m = -3
      y y1 m x x1
      y 5      3 x 1
      y 5      3x 3
      y      3x    8
Ejemplo 2
Encuentra la ecuación de la línea
paralela a y = – 4x + 15 que pasa por
el punto medio entre (2, 6) y (–4, –2).
La pendiente es m =–– 4          PM = (–1, 2)
          2   ( 4) 6       ( 2)
P.M               ,                        1, 2
              2            2
        y y1 m x x1
       y – 2 = – 4( x – (– 1))
        y – 2 = – 4x – 4
        y = – 4x – 2
Ejemplo 3
 Encuentra la ecuación de la línea paralela a
 y = 5x +10 , que pasa por el punto ( x, 3 ) y
cuya distancia al punto ( 2, 6 ) es 3 unidades.
  La pendiente es m = 5
                       2               2                     2
 d       x2 x1                 y2 y1            0    x 2

                       2               2
                                                  x 2     0
  3      x     2               3 6
               2                 2                  x 2
  9      x 2               3 6
                   2
     9   x 2               9               El punto es 2,3
La pendiente es m = 5
Punto = ( 2, 3 )

 y y1       m x x1
 y    3       5    x   2
 y 3 5 x 2
 y 3       5x 10

 y 5x 7
Definición
Dos líneas rectas se dice que son
perpendiculares si se intersecan a un ángulo de
90o.                              8
                                      y

                                  7

                                  6
                                  5
                                  4

                                  3
                                  2
                                  1

       -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1         1   2   3   4   5   6   7   8   9   x
                                 -1
                                 -2
                                 -3

                                 -4
                                 -5
                                 -6

                                 -7
                                 -8
                                 -9
Teorema: Criterio para líneas perpendiculares

 Dos líneas rectas no-verticales son
 perpendiculares si y solo si el producto de sus
 pendientes es –1. Esto es,

   m1m2           1
            1
     m1
           m2
Ejemplo 1
 Encuentra la ecuación de la línea perpendicular
a y = – 3x + 5 que pasa por (1, 5).
                     1
 La pendiente es m =
                     3               1      1      15
                                y      x
   y y1 m x x1                       3      3       3
         1
   y 5      x 1                      1   14
         3                      y      x
          1   1                      3    3
   y 5      x
          3   3
      1     1
   y    x      5
      3     3
53


                               y
                           8
                           7

                           6                               1   14
                           5                   y             x
                           4
                                                           3    3
                           3
                           2
                           1

-9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1         1   2   3   4   5   6   7   8   9   x
                          -1
                          -2
                          -3                   y           3x              5
                          -4
                          -5
                          -6

                          -7
                          -8
                          -9
Ejemplo 2
 Encuentra la ecuación de la línea recta
 que pasa por el punto (-1 , 3) y es
 perpendicular a la línea 2x – y = 3.

  2x y          3
  y     2x 3
      m 2
              1
   mp
              2
Tenemos que la pendiente es –1/2 y el punto es (-
1 , 3).
y y1       m x x1
            1
y 3           x   1
            2
            1
y 3           x 1
            2
1
 y 3        x   1
         2
        1       1
y 3       x             1   5
        2       2   y     x
     1     1            2   2
y      x        3
     2     2
     1   1 6
y      x
     2   2 2
57


                     4


                     3


                     2


                     1
                                     2x y        3
-4   -3   -2   -1        1   2       3   4

                    -1


                    -2


                    -3                       1   5
                                 y             x
                    -4
                                             2   2
Ejemplo 3
 Encuentra la ecuación de la línea perpendicular a
y = - 4x + 15 que pasa por el punto medio entre
 (2, 6) y (-4, -2).
              2 ( 4) 6 ( 2)
    P.M               ,                 1, 2
                   2      2

  La pendiente es m = 1/4      Punto =(-1, 2)
   y y1 m x x1
        1
   y 2    x ( 1)
        4
1 1
y 2    x
      4 4
  1 1
y   x    2
  4 4
  1 1 8
y  x
  4 4 4
    1        9
y     x
    4        4
Ejemplo 4
Determine si las gráficas de
y = 2x + 1 y y = 3x - 1 son rectas paralelas,
perpendiculares o ninguna.

 y 2x 1                y 3x 1
 m 2                      m 3
  Las rectas no son paralelas,
  ni perpendiculares.
61


                               y
                           8
                           7

                           6
                           5
                           4

                           3
                           2

           y     2x 1      1

-9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1         1   2   3   4   5   6   7   8   9   x
                          -1
                          -2
                          -3
                               y 3x 1
                          -4
                          -5
                          -6

                          -7
                          -8
                          -9
Ejemplo 5
Determina si las líneas rectas 2x + 3y = 4 y
3x – 2y = 5 ; son paralelas o perpendiculares.


2x 3 y       4                3x 2 y 5
      2   4                      3   5
y       x                      y   x
      3   3                      2   2
Conclusión:
               2                     3
     m1                      m2
               3                     2
               2 3
  m1.m2         .           1
               3 2
Las gráficas de las rectas son perpendiculares.
Ejemplo 6
 Determine si las gráficas de x - 4y = 2 y
2x – 8y = 1 ; son rectas paralelas, perpendiculares o
ninguna.

 x 4y         2                2x 8 y 1
  4y       x 2                 8y    2x 1
     1     1                      1    1
  y    x                       y    x
     4     2                      4    8
         1                              1
    m1                           m2
         4                              4
           Las rectas son paralelas.
65

                               y
                           8
                           7

                           6
                           5
                           4

                           3
                           2
                           1

-9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1         1   2   3   4   5   6   7   8   9   x
                          -1
                          -2
                          -3

                          -4
                          -5
                          -6

                          -7
                          -8
                          -9
66


Trabajo en el salón

• Realiza los ejercicios
  • 31 al 38
67




                4.3
Aplicaciones de Ecuaciones lineales
68
INTRODUCCION:

En esta sección, estudiaremos algunas aplicaciones de las ecuaciones lineales
y líneas rectas a problemas en la administración y la economía.

En la producción de cualquier bien por una empresa, intervienen dos tipos
de costos; se conocen como costos fijos y costos variables. A los costos fijos
hay que enfrentarse sin importar la cantidad producida del articulo; es
decir, no dependen del nivel de producción. Ejemplos de costos fijos son las
rentas, intereses sobre prestamos y salarios de administración.

Los costos variables dependen del nivel de producción; es decir, de la
cantidad de artículos producidos. Los costos de los materiales y de la mano
de obra son ejemplos de costos variables.

El costo total está dado por:

                 Costo total = Costos variables + Costos fijos
Ejemplo 1: (Modelo de costo lineal)                                                    69


El costo variable de procesar un kilo de granos de café es de 50 centavos y los costos
fijos por día son de $300.

            a) Dé la ecuación del costo lineal y dibuje su gráfica.

Solución:
Si y representa el costo (en dólares) de procesar x kilos de granos de café en un día, se
sigue que de acuerdo con el modelo lineal,
                              y    mx b
en donde m representa el costo variable por unidad y b es el costo fijo.

                             m 50c $0.50 y b $300
                              y   0.5x 300
Hacer gráfica:                                   70




                 y


           400
                                 (200,400)
                     (0,300)
           200



                          200   400          x
71
Ejemplo 1: (Modelo de costo lineal) (Continuación)

El costo variable de procesar un kilo de granos de café es de 50 centavos y los
costos fijos por día son de $300.

        b) Determine el costo de procesar 1000 kilos de granos de café en
        un día.

Solución:

Sustituya x = 1000 en la ecuación creada al principio:

                 y 0.5 1000         300
                  y    500    300
                  y 800
72
Ejemplo 2: Modelo de costos
El costo de fabricar 10 máquinas de escribir al día es de $350, mientras que cuesta $600
producir 20 maquinas del mismo tipo al día. Suponiendo un modelo de costo lineal,
determine la relación entre el costo total   y de producir x maquinas de escribir al día y
dibuje su gráfica.

Solución:
Tenemos los puntos (10, 350) y (20, 600) que están sobre la gráfica de un modelo de
costo lineal. La pendiente que une estos dos puntos es:

               y2    y1     600 350           250
        m                                             25
               x2    x1      20 10            10
Para hallar la ecuación que muestra el costo es: Datos importantes: (10, 350), la
pendiente = m = 25.
         y y1       m x x1
    y     350       25 x      10
        y 350 25x 250
               y    25 x 100
Hacer gráfica:                                     73




     800




     400




                 8   16   24   32   40   48   56
74
Ejemplo 3: (Depreciación)
Una empresa compra maquinaria por $150 000. Se espera que el tiempo de vida útil de la
maquinaria sea de 12 años con un valor de desecho de cero. Determine el monto de
depreciación anual y una formula para el valor depreciado de x años.

Solución:
Depreciacion = Precio de adquisicion inicial                Vida util
                = 150 000         12
                = 12 500
Valor despues de x anos = Valor inicial     Depreciacion por ano Numero de anos

                       = 150 000          12 500 x anos
                       = 150000 12500x dolares
Ejemplo 3: (Depreciación) (Veamos la grafica)                 75

               Valor




    150,000


    100,000


      50,000

                                                          X
                   2      4     6      8        10   12
76
Ejemplo 4: (Demanda)
Un comerciante puede vender 20 rasuradoras eléctricas al día al precio de $25 cada una,
pero puede vender 30 si les fija un precio de $20 a cada rasuradora eléctrica. Determine la
ecuación de demanda, suponiendo que es lineal.

Solución:
Considerando la cantidad   x demandada como abscisa (x) y el precio p por unidad como
ordenada (y) los dos puntos sobre la curva de demanda tienen coordenadas.

                   x = 20, p = 25 y x = 30, p = 20

Datos: (20, 25) y (30, 20): Estos dos puntos son los puntos que unen la línea.

                         y2     y1   20 25           5
                   m                                         0.5
                         x2     x1   30 10          10
La pendiente de la recta es m   = -0.5.
Ejemplo 4: (Demanda) (Continuación)                                77

Un comerciante puede vender 20 rasuradoras eléctricas al día al
precio de $25 cada una, pero puede vender 30 si les fija un precio de
$20 a cada rasuradora eléctrica. Determine la ecuación de demanda,
suponiendo que es lineal.

Datos: (20, 25) y (30, 20), La pendiente es m = -0.5

Dado que p = y, tenemos que:

y y1    m x x1

p 25     0.5 x 20
    p     0.5x 35     Esta la ecuación que se necesita
                      para demostrar la demanda.
Ejemplo 4: (Demanda) (Gráfica)            78

             P




        60

        40

        30

        20

                 20   30   40    60   X
79




Asignación para entregar:

Pág. 168
       2 – 30

       31, 33, 35, 37.
80




4.4
Sistema de Ecuaciones
El propietario de una tienda de televisores desea
expandir su negocio comprando y poniendo a la venta dos
nuevos modelos de televisores que acaban de salir al mercado.
Cada televisor del primer tipo cuesta $300 y cada televisor del
segundo tipo cuesta $400. Cada televisor del primer tipo ocupa
un espacio de 4 pies cuadrados, mientras que cada uno del
segundo tipo ocupa 5 pies cuadrados. Si el propietario solo
tiene disponibles $2000 para su expansión y 26 pies cuadrados
de espacio, Cuantos modelos de cada tipo deberá comprar y
poner a la venta haciendo uso completo del capital disponible y
del espacio?
        Supóngase que el propietario compra x televisores del
primer modelo y y del segundo. Entonces, le cuesta $300x
comprar el primer modelo y $400y comprar el segundo tipo de
televisores. Dado que la cantidad total que ha de gastar es de
$2000, es necesario que:
Ejemplo 6 (Mezclas)                                                 82



La tienda El Sol, que especializa en todo tipo de frituras, vende
cacahuetes a $0.70 la libra y almendras a $1.60 la libra. Al final de
un mes, el propietario se entera de que los cacahuetes no se venden
bien y decide mezclar cacahuetes con almendras para producir una
mezcla de 45 libras, que venderá a $1.00 la libra. Cuantos libras de
cacahuetes y de almendras deberá mezclar para mantener los
mismos ingresos?

Solución
Sea x las libras de cacahuetes que la mezcla contiene y y las libras
correspondientes de almendras. Dado que el peso total de la
mezcla es de 45 libras,
83




4.5
Aplicaciones a la
Administración y la Economía
Ejemplo 1:                                                                                  84
Para un fabricante de relojes, el costo de mano de obra y de los materiales por reloj
es de $15 y los costos fijos son de $2000 diario. Si vende cada reloj a $20, ¿cuántos
relojes deberá producir y vender cada día con objeto de garantizar que el negocio se
mantenga en el punto de equilibrio?
Solución:
Se x el numero de relojes producidos y vendidos cada día. El costo total de producir x
relojes es:

          y = costos variables totales + costos fijos = 15x + 2000

Dado que cada reloj se vende a $20, el ingreso y obtenido por vender x relojes es:

          y = 20x

El punto de equilibrio se obtiene cuando los ingresos son iguales a los costos, es decir:

          20x = 15x + 2000

Obtenemos que: x = 400

                                                                        GRAFH
85




Punto de equilibrio
86
Ejemplo 2:
Análisis del punto de equilibrio
Supóngase que el costo total diario (en dólares) de producir x sillas esta dado por:

          y = 2.5x + 300

a) Si cada silla se vende a $4, ¿Cuál es el punto de equilibrio?

          y = 4x

   Punto de equilibrio:

          4x = 2.5x + 300                Punto de equilibrio es x = 200 sillas

b) Si el precio de venta se incrementa a $5 por silla, ¿Cuál es el nuevo punto de
   equilibrio?

          y = 5x

   En el punto de equilibrio y1 = y2

          5x = 2.5x + 300                Punto de equilibrio es x = 120
87
c) Si se sabe que al menos 150 sillas pueden venderse al día, ¿Qué precio deberá fijarse
con el objeto de garantizar que no haya perdidas?

          150p = 675           p = 4.50

Por lo tanto el precio fijado por cada silla debe ser $4.50 con el propósito de garantizar
que no haya ganancias ni perdidas (en el peor de los casos), si al menos se vende al día
150 sillas.
Ejemplo 3: Análisis no lineal del punto de equilibrio                        88

Una compañía de dulces vende sus cajas de chocolates a $2 cada una. Si x es el
numero de cajas producidas a la semana (en miles), entonces el administrador
sabe que los costos de producción están daos, en dólares, por:

        y2   1000 1300 x 100 x 2
Determine el nivel de producciones en que la compañía no obtiene utilidades ni
perdidas (punto de equilibrio),
Solución: Los ingresos por vender x miles de cajas a $2 cada una están dadas
por;
        y1   2000 x
Con el objetivo de quedar en el punto de equilibrio, los ingresos deben ser
iguales a los costos; de modo que;

      1000 1300 x 100 x2         2000 x
Si dividimos ambos lados de la ecuación por 100;

                 x 2 7 x 10 0
Ejemplo 3: Análisis no lineal del punto de equilibrio                          89
Si factorizamos esta expresión, obtenemos;

       x 2 x 5          0
Por lo tanto, encontramos que hay dos puntos de equilibrio en este problema.
La compañía puede decidir fabricar 2000 cajas a la semana (x = 2), con
ingresos y costos iguales a $4000.
O puede fabricar 5000 cajas a la semana (x = 5), cuando los ingresos y los
costos estén otra vez en un equilibrio de $10 000.

En este ejemplo es conveniente considerar las utilidades de la compañía. La
utilidad mensual U esta dada por ingresos menos los costos;

       U y1 y2
       U 2000 x 1000 1300 x 100 x 2
       U  1000 700 x 100 x2
       U      100 x 2 x 5
Ejemplo 3: Análisis no lineal del punto de equilibrio                           90


Punto de equilibrio del mercado

                                           Oferta


                                               Punto de equlibrio del mercado

                                                    Demanda
91


•   REPASAR
•   Coordenadas cartesianas
•   Líneas rectas
•   Líneas paralelas y perpendiculares
•   Aplicaciones
•   Examen
92

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Cap. 4: Matemáticas para la Administracion

  • 1. 1 CURSO: Métodos Cuantitativos I Prof. Juan Serrano, MA Texto: MATEMATICAS APLICADAS a la Administración y a la Economía Quinta Edición, 2009
  • 2. 2 Contenido: • Coordenadas cartesianas • Líneas rectas • Líneas paralelas y perpendiculares • Aplicaciones • Examen
  • 4. 4 Objetivos 1. Localizar puntos en el plano cartesiano. 2. Trazar la gráfica (poligonal) de un conjunto de puntos. 3. Encontrar la distancia y el punto medio entre dos puntos en el plano.
  • 5. 5 Plano Cartesiano Un plano cartesiano se compone de dos rectas numéricas reales que se intersecan formando un ángulo de 90 grados en el cero de las dos rectas. El plano cartesiano se utiliza como sistema de referencia para localizar puntos en un plano.
  • 6. Plano Cartesiano 6 Eje de las Ordenadas 4 3 Cuadrante II Cuadrante I 2 1 Origen Eje de las -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 Abscisas -1 Cuadrante III -2 Cuadrante IV -3 -4
  • 7. 7 Pares Ordenados Un par ordenado es un par de números de la forma ( x, y ) en donde el orden en que se escriben los números es importante. La forma general de un par ordenado es: (abscisa, ordenada) Cada par ordenado representa un punto en el plano cartesiano y viceversa.
  • 8. Signos de los puntos (pares ordenados) 8 en los cuadrantes Eje de las ordenadas y Cuadrante II 4 Cuadrante I x < 0, y > 0 3 x > 0, y > 0 2 (-,+) (+,+) 1 Origen Eje de las -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 x abscisas -1 Cuadrante III Cuadrante IV -2 x < 0, y < 0 x > 0, y < 0 -3 (-,-) -4 (+,-)
  • 9. Ejemplos 9 Localiza los siguientes pares ordenados en el plano cartesiano. y B(-2, 4) 4 1. A(2, 3) A(2, 3) 3 2. B(-2, 4) 2 3. C(-3, -2) 1 4. D(1, -3) E(2, 0) 5. E(2, 0) -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 x 6. F(0, -1) -1 F(0, -1) Puntos -2 cuadrantales -3 C(-3, -2) D(1, -3) -4
  • 10. 10 Ejemplo La cantidad (en miles) de automóviles vendidos en P.R. para los años 1988 al 1993 está dada en la tabla. Localiza los puntos en el plano cartesiano y traza una gráfica poligonal de los datos. La gráfica poligonal se obtiene uniendo los puntos con segmentos de líneas. 1988 1989 1990 1991 1992 1993 25 20 28 30 15 40
  • 11. A B C D E F 11 1988 1989 1990 1991 1992 1993 25 20 28 30 15 40 Cantidad y en Miles 60 50 40 F D 30 C A 20 B 10 E t 88 89 90 91 92 93 94 Años
  • 12. Ejemplo 12 Los datos mostrados representan el precio por galón de gasolina en 1994 y el número promedio de millas recorridas por autos en varios países. Dibuja una gráfica poligonal de los datos. País Precio por Galón, Millas Promedio p(U.S. $) por Auto Canada 1.57 10,371 England 2.86 10,186 France 3.31 8740 Germany 3.34 7674 Sweden 3.44 7456 United States 1.24 11,099
  • 13. A B C D E F 13 1.24 1.57 2.86 3.31 3.34 3.44 11099 10371 10186 8740 7674 7456 Cantidad M Millas 12000 A 11000 C 10000 B 9000 D 8000 E 7000 F P 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Precio
  • 14. 14 Distancia entre dos puntos del plano Distancia entre A y B y 4 B( x2 , y2 ) y2 3 A( x1 , y1 ) 2 d y2 y1 1 x2 x1 y1 -4 -3 -2 -1 1 2 x1 x 23 4 x -1 -2 -3 -4
  • 15. 15 Usando el Teorema de Pitágoras tenemos que 2 2 2 d P , P2 1 x2 x1 y2 y1 Aplicando la raíz cuadrada en ambos lados obtenemos 2 2 d P , P2 1 x2 x1 y2 y1
  • 16. 16 Fórmula de Distancia La distancia entre dos puntos P1 x1 , y1 y P2 x2 , y2 en un plano se donota y define por 2 2 d P1 , P2 x2 x1 y2 y1 .
  • 17. Ejemplo 1: 17 Encuentra la distancia entre los puntos (3, 8) y (-1, 2). P1 3,8 , P2 1,2 2 2 d P1 , P2 x2 x1 y2 y1 2 2 d P1 , P2 1 3 2 8 2 2 d P1 , P2 4 6 d P , P2 1 16 36 52 2 13
  • 18. 18 Ejemplo 2: En un mapa el punto A tiene las coordenadas (2 , -1.4) y el punto B tiene unas coordenadas (-4.6 , 2.5). Calcule la distancia entre A y B. Suponga que la escala es en centímetros.
  • 19. 19 La distancia entre A(2, -1.4) y B(-4.6, 2.5) es: 2 2 d x2 x1 y2 y1 2 2 d 4.6 2 2.5 1.4 2 2 6.6 2.5 1.4
  • 20. 20 2 2 d 6.6 2.5 1.4 2 2 6.6 3.9 58 .77 7.67 cm
  • 21. El punto medio entre dos puntos del plano 21 y 4 3 Punto medio entre A y B y2 B ( x2 , y2 ) 2 y1 y2 1 2 -4 -3 -2 -1 A( x1 , y1 ) y1 x11 x22 3 x2 4 x x1 -1 2 -2 -3 -4
  • 22. 22 Fórmula del Punto Medio El punto medio del segmento de línea con extremos A ( x1 , y1 ) y B ( x2 , y2 ) se define y denota por; x1 x2 y1 y2 PM A, B , 2 2
  • 23. Ejemplo 1: 23 Encuentra el punto medio del segmento entre P 3, 8 1 y P2 1, 2 . x1 x2 y1 y2 PM P , P2 1 , 2 2 3 1 8 2 PM P , P2 1 , 2 2 PM P , P2 1 1,5 PM 1, 5
  • 24. 24 Ejemplo 2: La cadena de los supermercados Ortíz tuvo unas ventas anuales de $1.7 millones en 1997 y de $1.95 millones en 1999. Haga un estimado de las ventas de estos supermercados en 1998. Asumir que las ventas siguieron un patrón lineal.
  • 25. 25 Como las ventas siguieron un patrón lineal y el año 1998 está en el medio de los años 1997 y 1999 podemos usar la fórmula de punto medio. Tenemos los puntos : 1997 , 1.7 y 1999 , 1.95
  • 26. 26 1997 , 1.7 y 1999 , 1.95 1997 1999 1.7 1.95 PM , 2 2 1998 , 1.825 millones Las ventas en el 1998 fueron de 1.825 millones.
  • 27. Ejercicios: 27 1. Encuentra la distancia entre 2,3 y -2,-5 Solución 2. Encuentra la distancia entre 3 2, 2 3 y -4 2,-3 3 Solución 3. Encuentra la distancia entre 2,3 y el punto medio entre 2,-2 y (-4,-6) Solución 4. Encuentra los puntos x,5 , cuya distancia al Solución punto 2,3 es 20. Finalizar
  • 28. 28 1. Encuentra la distancia entre 2,3 y 2, 5 . 2 2 d 2 2 5 3 2 2 d 2 2 8 d 0 64 d 8 Ejercicios
  • 29. 2. Encuentra la distancia entre, 29 3 2, 2 3 y 4 2, 3 3 . 2 2 d 4 2 3 2 3 3 2 3 2 2 d 7 2 5 3 d 49(2) 25(3) d 98 75 d 173 Ejercicios
  • 30. 3. Encuentra la distancia entre, 30 2,3 y el punto medio entre 2,-2 y (-4,-6) . 2 ( 4 ) 2 ( 6) P.M . , 1, 4 2 2 2 2 d 1 2 4 3 2 2 d 1 7 d 50 d 25 2 d 5 2 Ejercicios
  • 31. 31 4. Encuentra los puntos x ,5 , cuya distanc al ia punto 2,3 es 20. 2 2 20 x 2 5 3 2 2 20 x 2 2 2 20 x 2 4 2 2 2 20 x 2 4 Ejercicios
  • 32. 2 32 20 x 2 4 2 16 x 2 2 16 x 2 4 x 2 x 2 4 x 6 x 2 C.S. 6,5 , 2,5 Ejercicios
  • 33. 33 Trabajo en el salón • Realiza los ejercicios • 1, (3 al 6), (7 al 9), (20 al 23)
  • 34. 34 4.2 Lineas rectas y ecuaciones lineales
  • 35. 35 Líneas Rectas • Ejemplo 1: Encuentre la pendiente de la línea que une los puntos (1, -3) y (3, 7). Solución: Paso 1: Escribe la formula de la pendiente de una línea: y2 y1 m x2 x 1 Paso 2: Sustitución: y2 y1 7 3 10 m 5 x2 x 1 3 1 2
  • 36. 36 Líneas Rectas • Ejemplo 2: Encuentre la pendiente de la línea que une los puntos (3, 2) y (5, 2). Solución: Paso 1: Escribe la formula de la pendiente de una línea: y2 y1 m x2 x 1 Paso 2: Sustitución: y2 y1 2 2 0 m 0 Nota: x2 x 1 5 3 2 De modo que la línea que une los dos puntos es horizontal.
  • 37. 37 Ecuación Punto - Pendiente y y1 m x x1 y 4 3 y2 B ( x2 , y2 ) 2 1 -4 -3 -2 -1 y1 1 2 3 x2 4 x A( x1 , y1 ) x1 -1 -2 -3 -4
  • 38. Punto - Pendiente 38 • Ejemplo: Encuentre la ecuación de la línea que pasa por el punto (5, -3) con pendiente en 2. Solución: Paso 1: Escribir la formula Punto – Pendiente: y y1 m x x1 Paso 2: Sustitución: y 3 2 x 5 y 3 2 x 10 y 2x 7 y 2x 7
  • 39. Punto - Pendiente 39 • Determina la ecuación de la línea recta que pasa por los puntos (1, -2) y (5, 6). Solución: Paso 1: Escribir la formula de la pendiente de una línea: y2 y1 m x2 x 1 Paso 2: Sustitución: 6 2 8 m 2 5 1 4 Pendiente = m = 2
  • 40. Punto - Pendiente 40 Paso 3: Formula punto – pendiente a través del punto (1, -2) con la pendiente m = 2: y y1 m x x1 Paso 4: Sustitución: y 2 2 x 1 y 2x 4 y 2x 4
  • 41. Trabajo en el salón • Realiza los ejercicios 4-2 • (1 al 5) • (8, 10, 12, 16, 22)
  • 42. 42 4.2 Rectas Paralelas y Perpendiculares
  • 43. Objetivos 1. Definir rectas paralelas y rectas perpendiculares. 2. Encontrar la ecuación de una línea recta que es paralela o perpendicular a otra línea recta. 3. Determinar si dos rectas son paralelas o perpendiculares analizando sus pendientes.
  • 44. Definición Dos líneas rectas se dice que son paralelas si no tienen puntos en común. Observación: Las líneas tienen la misma dirección. y 8 7 6 5 4 3 2 1 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9
  • 45. Teorema: Criterio para líneas paralelas Teorema Dos líneas no verticales son paralelas si sus pendientes (o sus inclinaciones) son iguales. m1 m2
  • 46. Ejemplo 1 Encuentra la ecuación de la línea recta paralela a y = - 3x +5 que pasa por (1, 5). La pendiente es m = -3 y y1 m x x1 y 5 3 x 1 y 5 3x 3 y 3x 8
  • 47. Ejemplo 2 Encuentra la ecuación de la línea paralela a y = – 4x + 15 que pasa por el punto medio entre (2, 6) y (–4, –2). La pendiente es m =–– 4 PM = (–1, 2) 2 ( 4) 6 ( 2) P.M , 1, 2 2 2 y y1 m x x1 y – 2 = – 4( x – (– 1)) y – 2 = – 4x – 4 y = – 4x – 2
  • 48. Ejemplo 3 Encuentra la ecuación de la línea paralela a y = 5x +10 , que pasa por el punto ( x, 3 ) y cuya distancia al punto ( 2, 6 ) es 3 unidades. La pendiente es m = 5 2 2 2 d x2 x1 y2 y1 0 x 2 2 2 x 2 0 3 x 2 3 6 2 2 x 2 9 x 2 3 6 2 9 x 2 9 El punto es 2,3
  • 49. La pendiente es m = 5 Punto = ( 2, 3 ) y y1 m x x1 y 3 5 x 2 y 3 5 x 2 y 3 5x 10 y 5x 7
  • 50. Definición Dos líneas rectas se dice que son perpendiculares si se intersecan a un ángulo de 90o. 8 y 7 6 5 4 3 2 1 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9
  • 51. Teorema: Criterio para líneas perpendiculares Dos líneas rectas no-verticales son perpendiculares si y solo si el producto de sus pendientes es –1. Esto es, m1m2 1 1 m1 m2
  • 52. Ejemplo 1 Encuentra la ecuación de la línea perpendicular a y = – 3x + 5 que pasa por (1, 5). 1 La pendiente es m = 3 1 1 15 y x y y1 m x x1 3 3 3 1 y 5 x 1 1 14 3 y x 1 1 3 3 y 5 x 3 3 1 1 y x 5 3 3
  • 53. 53 y 8 7 6 1 14 5 y x 4 3 3 3 2 1 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x -1 -2 -3 y 3x 5 -4 -5 -6 -7 -8 -9
  • 54. Ejemplo 2 Encuentra la ecuación de la línea recta que pasa por el punto (-1 , 3) y es perpendicular a la línea 2x – y = 3. 2x y 3 y 2x 3 m 2 1 mp 2
  • 55. Tenemos que la pendiente es –1/2 y el punto es (- 1 , 3). y y1 m x x1 1 y 3 x 1 2 1 y 3 x 1 2
  • 56. 1 y 3 x 1 2 1 1 y 3 x 1 5 2 2 y x 1 1 2 2 y x 3 2 2 1 1 6 y x 2 2 2
  • 57. 57 4 3 2 1 2x y 3 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -1 -2 -3 1 5 y x -4 2 2
  • 58. Ejemplo 3 Encuentra la ecuación de la línea perpendicular a y = - 4x + 15 que pasa por el punto medio entre (2, 6) y (-4, -2). 2 ( 4) 6 ( 2) P.M , 1, 2 2 2 La pendiente es m = 1/4 Punto =(-1, 2) y y1 m x x1 1 y 2 x ( 1) 4
  • 59. 1 1 y 2 x 4 4 1 1 y x 2 4 4 1 1 8 y x 4 4 4 1 9 y x 4 4
  • 60. Ejemplo 4 Determine si las gráficas de y = 2x + 1 y y = 3x - 1 son rectas paralelas, perpendiculares o ninguna. y 2x 1 y 3x 1 m 2 m 3 Las rectas no son paralelas, ni perpendiculares.
  • 61. 61 y 8 7 6 5 4 3 2 y 2x 1 1 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x -1 -2 -3 y 3x 1 -4 -5 -6 -7 -8 -9
  • 62. Ejemplo 5 Determina si las líneas rectas 2x + 3y = 4 y 3x – 2y = 5 ; son paralelas o perpendiculares. 2x 3 y 4 3x 2 y 5 2 4 3 5 y x y x 3 3 2 2
  • 63. Conclusión: 2 3 m1 m2 3 2 2 3 m1.m2 . 1 3 2 Las gráficas de las rectas son perpendiculares.
  • 64. Ejemplo 6 Determine si las gráficas de x - 4y = 2 y 2x – 8y = 1 ; son rectas paralelas, perpendiculares o ninguna. x 4y 2 2x 8 y 1 4y x 2 8y 2x 1 1 1 1 1 y x y x 4 2 4 8 1 1 m1 m2 4 4 Las rectas son paralelas.
  • 65. 65 y 8 7 6 5 4 3 2 1 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9
  • 66. 66 Trabajo en el salón • Realiza los ejercicios • 31 al 38
  • 67. 67 4.3 Aplicaciones de Ecuaciones lineales
  • 68. 68 INTRODUCCION: En esta sección, estudiaremos algunas aplicaciones de las ecuaciones lineales y líneas rectas a problemas en la administración y la economía. En la producción de cualquier bien por una empresa, intervienen dos tipos de costos; se conocen como costos fijos y costos variables. A los costos fijos hay que enfrentarse sin importar la cantidad producida del articulo; es decir, no dependen del nivel de producción. Ejemplos de costos fijos son las rentas, intereses sobre prestamos y salarios de administración. Los costos variables dependen del nivel de producción; es decir, de la cantidad de artículos producidos. Los costos de los materiales y de la mano de obra son ejemplos de costos variables. El costo total está dado por: Costo total = Costos variables + Costos fijos
  • 69. Ejemplo 1: (Modelo de costo lineal) 69 El costo variable de procesar un kilo de granos de café es de 50 centavos y los costos fijos por día son de $300. a) Dé la ecuación del costo lineal y dibuje su gráfica. Solución: Si y representa el costo (en dólares) de procesar x kilos de granos de café en un día, se sigue que de acuerdo con el modelo lineal, y mx b en donde m representa el costo variable por unidad y b es el costo fijo. m 50c $0.50 y b $300 y 0.5x 300
  • 70. Hacer gráfica: 70 y 400 (200,400) (0,300) 200 200 400 x
  • 71. 71 Ejemplo 1: (Modelo de costo lineal) (Continuación) El costo variable de procesar un kilo de granos de café es de 50 centavos y los costos fijos por día son de $300. b) Determine el costo de procesar 1000 kilos de granos de café en un día. Solución: Sustituya x = 1000 en la ecuación creada al principio: y 0.5 1000 300 y 500 300 y 800
  • 72. 72 Ejemplo 2: Modelo de costos El costo de fabricar 10 máquinas de escribir al día es de $350, mientras que cuesta $600 producir 20 maquinas del mismo tipo al día. Suponiendo un modelo de costo lineal, determine la relación entre el costo total y de producir x maquinas de escribir al día y dibuje su gráfica. Solución: Tenemos los puntos (10, 350) y (20, 600) que están sobre la gráfica de un modelo de costo lineal. La pendiente que une estos dos puntos es: y2 y1 600 350 250 m 25 x2 x1 20 10 10 Para hallar la ecuación que muestra el costo es: Datos importantes: (10, 350), la pendiente = m = 25. y y1 m x x1 y 350 25 x 10 y 350 25x 250 y 25 x 100
  • 73. Hacer gráfica: 73 800 400 8 16 24 32 40 48 56
  • 74. 74 Ejemplo 3: (Depreciación) Una empresa compra maquinaria por $150 000. Se espera que el tiempo de vida útil de la maquinaria sea de 12 años con un valor de desecho de cero. Determine el monto de depreciación anual y una formula para el valor depreciado de x años. Solución: Depreciacion = Precio de adquisicion inicial Vida util = 150 000 12 = 12 500 Valor despues de x anos = Valor inicial Depreciacion por ano Numero de anos = 150 000 12 500 x anos = 150000 12500x dolares
  • 75. Ejemplo 3: (Depreciación) (Veamos la grafica) 75 Valor 150,000 100,000 50,000 X 2 4 6 8 10 12
  • 76. 76 Ejemplo 4: (Demanda) Un comerciante puede vender 20 rasuradoras eléctricas al día al precio de $25 cada una, pero puede vender 30 si les fija un precio de $20 a cada rasuradora eléctrica. Determine la ecuación de demanda, suponiendo que es lineal. Solución: Considerando la cantidad x demandada como abscisa (x) y el precio p por unidad como ordenada (y) los dos puntos sobre la curva de demanda tienen coordenadas. x = 20, p = 25 y x = 30, p = 20 Datos: (20, 25) y (30, 20): Estos dos puntos son los puntos que unen la línea. y2 y1 20 25 5 m 0.5 x2 x1 30 10 10 La pendiente de la recta es m = -0.5.
  • 77. Ejemplo 4: (Demanda) (Continuación) 77 Un comerciante puede vender 20 rasuradoras eléctricas al día al precio de $25 cada una, pero puede vender 30 si les fija un precio de $20 a cada rasuradora eléctrica. Determine la ecuación de demanda, suponiendo que es lineal. Datos: (20, 25) y (30, 20), La pendiente es m = -0.5 Dado que p = y, tenemos que: y y1 m x x1 p 25 0.5 x 20 p 0.5x 35 Esta la ecuación que se necesita para demostrar la demanda.
  • 78. Ejemplo 4: (Demanda) (Gráfica) 78 P 60 40 30 20 20 30 40 60 X
  • 79. 79 Asignación para entregar: Pág. 168 2 – 30 31, 33, 35, 37.
  • 81. El propietario de una tienda de televisores desea expandir su negocio comprando y poniendo a la venta dos nuevos modelos de televisores que acaban de salir al mercado. Cada televisor del primer tipo cuesta $300 y cada televisor del segundo tipo cuesta $400. Cada televisor del primer tipo ocupa un espacio de 4 pies cuadrados, mientras que cada uno del segundo tipo ocupa 5 pies cuadrados. Si el propietario solo tiene disponibles $2000 para su expansión y 26 pies cuadrados de espacio, Cuantos modelos de cada tipo deberá comprar y poner a la venta haciendo uso completo del capital disponible y del espacio? Supóngase que el propietario compra x televisores del primer modelo y y del segundo. Entonces, le cuesta $300x comprar el primer modelo y $400y comprar el segundo tipo de televisores. Dado que la cantidad total que ha de gastar es de $2000, es necesario que:
  • 82. Ejemplo 6 (Mezclas) 82 La tienda El Sol, que especializa en todo tipo de frituras, vende cacahuetes a $0.70 la libra y almendras a $1.60 la libra. Al final de un mes, el propietario se entera de que los cacahuetes no se venden bien y decide mezclar cacahuetes con almendras para producir una mezcla de 45 libras, que venderá a $1.00 la libra. Cuantos libras de cacahuetes y de almendras deberá mezclar para mantener los mismos ingresos? Solución Sea x las libras de cacahuetes que la mezcla contiene y y las libras correspondientes de almendras. Dado que el peso total de la mezcla es de 45 libras,
  • 84. Ejemplo 1: 84 Para un fabricante de relojes, el costo de mano de obra y de los materiales por reloj es de $15 y los costos fijos son de $2000 diario. Si vende cada reloj a $20, ¿cuántos relojes deberá producir y vender cada día con objeto de garantizar que el negocio se mantenga en el punto de equilibrio? Solución: Se x el numero de relojes producidos y vendidos cada día. El costo total de producir x relojes es: y = costos variables totales + costos fijos = 15x + 2000 Dado que cada reloj se vende a $20, el ingreso y obtenido por vender x relojes es: y = 20x El punto de equilibrio se obtiene cuando los ingresos son iguales a los costos, es decir: 20x = 15x + 2000 Obtenemos que: x = 400 GRAFH
  • 86. 86 Ejemplo 2: Análisis del punto de equilibrio Supóngase que el costo total diario (en dólares) de producir x sillas esta dado por: y = 2.5x + 300 a) Si cada silla se vende a $4, ¿Cuál es el punto de equilibrio? y = 4x Punto de equilibrio: 4x = 2.5x + 300 Punto de equilibrio es x = 200 sillas b) Si el precio de venta se incrementa a $5 por silla, ¿Cuál es el nuevo punto de equilibrio? y = 5x En el punto de equilibrio y1 = y2 5x = 2.5x + 300 Punto de equilibrio es x = 120
  • 87. 87 c) Si se sabe que al menos 150 sillas pueden venderse al día, ¿Qué precio deberá fijarse con el objeto de garantizar que no haya perdidas? 150p = 675 p = 4.50 Por lo tanto el precio fijado por cada silla debe ser $4.50 con el propósito de garantizar que no haya ganancias ni perdidas (en el peor de los casos), si al menos se vende al día 150 sillas.
  • 88. Ejemplo 3: Análisis no lineal del punto de equilibrio 88 Una compañía de dulces vende sus cajas de chocolates a $2 cada una. Si x es el numero de cajas producidas a la semana (en miles), entonces el administrador sabe que los costos de producción están daos, en dólares, por: y2 1000 1300 x 100 x 2 Determine el nivel de producciones en que la compañía no obtiene utilidades ni perdidas (punto de equilibrio), Solución: Los ingresos por vender x miles de cajas a $2 cada una están dadas por; y1 2000 x Con el objetivo de quedar en el punto de equilibrio, los ingresos deben ser iguales a los costos; de modo que; 1000 1300 x 100 x2 2000 x Si dividimos ambos lados de la ecuación por 100; x 2 7 x 10 0
  • 89. Ejemplo 3: Análisis no lineal del punto de equilibrio 89 Si factorizamos esta expresión, obtenemos; x 2 x 5 0 Por lo tanto, encontramos que hay dos puntos de equilibrio en este problema. La compañía puede decidir fabricar 2000 cajas a la semana (x = 2), con ingresos y costos iguales a $4000. O puede fabricar 5000 cajas a la semana (x = 5), cuando los ingresos y los costos estén otra vez en un equilibrio de $10 000. En este ejemplo es conveniente considerar las utilidades de la compañía. La utilidad mensual U esta dada por ingresos menos los costos; U y1 y2 U 2000 x 1000 1300 x 100 x 2 U 1000 700 x 100 x2 U 100 x 2 x 5
  • 90. Ejemplo 3: Análisis no lineal del punto de equilibrio 90 Punto de equilibrio del mercado Oferta Punto de equlibrio del mercado Demanda
  • 91. 91 • REPASAR • Coordenadas cartesianas • Líneas rectas • Líneas paralelas y perpendiculares • Aplicaciones • Examen
  • 92. 92