Este documento presenta información sobre sistemas de ecuaciones e inecuaciones lineales, incluyendo ejemplos y métodos de resolución. Se explican conceptos como región factible, función objetivo y restricciones en problemas de programación lineal. Se incluyen tres ejemplos básicos resueltos de maximización de beneficios sujetos a restricciones de recursos.
6. Ejemplo 1.- -x-3<4
-x<4+3
-x<7
x>-7
Ejemplo 2.- x-y>2
Suponemos. x-y=2 X Y
0 -2
2 0
Representación gráfica
Comprobamos la veracidad del semiplano:
para (1;1) en la inecuación x-y>2
1-1>2
0>2 (F)
para (3;0) en la inecuación x-y>2
3-0>2
3>2 (V)
Representación gráfica:
-7
X
Y
-7
8. 4x-3y =15
2x+y =5
X Y
-3 -9
0 -5
3 -1
6 3
4x-3y =15
X Y
0 5
1 3
2 1
3 -1
2x+y =5
SISTEMA DE ECUACIONES LINEALES
(x;y)=(3;-1)
(3;-1)
El conjunto solución es el punto
de intersección de las rectas
X
Y
9. METODO DE ELIMINACION POR IGUALACION
4x-3y =15
2x+y =5
4x-3y =15
4x=15+3y
2x+y = 5
2x = 5 - y
4
315 y
x
2
5 y
x
2
5
4
315 yy
2(15+3y)=4(5-y)
30+6y=20-4y
6y+4y=20-30
10y=-10
y=-1
3
2
6
2
15
2
)1(5
x
x
x
x
2
5 y
x
(3;-1)
(x;y)=(3;-1)
X
Y
10. METODO DE ELIMINACION POR SUSTITUCION
4x-3y =15
2x+y =5
4x-3y =15
4x=15+3y
2x+y =5
4
315 y
x
1
55
15105
102315
5
2
315
5
4
315
2
y
y
y
yy
y
y
y
y
4
315 y
x
3
4
12
4
315
4
)1(315
x
x
x
x
(3;-1)
(x;y)=(3;-1)
X
Y
11. METODO DE ELIMINACION POR REDUCCION
4x-3y =15
2x+y =5
4x-3y =15
(3) 2x+y=5
4x-3y=15
6x+3y=15
10x / =30
x=30/10
x=3
Reemplazando:
2x+y =5
2(3)+y = 5
6+y =5
Y =5-6
y =-1 (3;-1)
(x;y)=(3;-1)
X
Y
13. Sea el sistema de inecuaciones:
6x+3y-4<0
013 yx
Las analizaremos por separado para luego concluir en su
conjunto solución.
14. Sea la inecuación: 6x+3y-4<0
6x+3y<4
3y<4-6x
y<4-6x
3
Condideramos: y = 4-6x
3
X Y
-2 16/3
0 4/3
2 -8/3
Si x=-2 y= 4-6(-2)
3
y=(4+12)/3
y= 16/3
Si x=0 y= 4-6(0)
3
y= 4/ 3
Si x=2 y= 4-6(2)
3
y=-8/3
Por lo tanto:
6x+3y<4
entonces
comprobamos:
Para ( 3;0)
6(3)+3(0)<4
18+0<4
18<4 (F)
Para (-1;0)
6(-1)+3(0)<4
-6<4 (V)
15. 013 yx
13 xy
13 xy
X Y
-2 7
0 -1
2 5
Suponemos la
igualdad: y=3x-1
Comprobamos en la
desigualdad
para (3;0)
para (-1;0)
013 yx
)(08
019
001)3(3
v
)(04
013
001)1(3
f
Sea la segunda
inecuación del sistema
16. SISTEMA DE INECUACIONES LINEALES
Sea el sistema de inecuaciones:
6x+3y-4<0
013 yx
C.S.
Compruébalo
utilizando
PROLIN
Digita
6x+3y<=4
3x-y>=1
17. 1. PROBLEMA DE REGIÓN FACTIBLE
2. PROBLEMA MAXIMIZAR
3. OPTIMIZAR EL RENDIMIENTO
4. BENEFICIO MAXIMO
18. Dibuja la región factible asociada a las restricciones:
x + y >= 4 y<= 4 y >= x
Las rectas asociadas son : r : x + y = 4 ; s : y = 4 , t: y = x
Ejemplo 1:
COMPRUEBALO
19. Ejemplo Básico 2: Un herrero con 80 Kg. de acero y 120 Kg. de aluminio quiere
fabricar bicicletas de paseo y de montaña , que quiere vender, respectivamente, a
2000 y 1500 nuevos soles, para obtener el máximo beneficio. En la elaboración de
la bicicleta de paseo empleará un Kg. de acero y 3 Kg. de aluminio, y en la de
montaña 2 Kg. de cada metal. ¿Cuántas bicicletas de paseo y de montaña venderá
el herrero para obtener el máximo beneficio?
Solución:
Planteamos según los datos la
función objetivo:
X: número de bicicletas de paseo
Y: número de bicicletas de montaña
F(x;y)= 2000x + 1500y
0x
0y
802 yx
12023 yx
entonces x=0 (L1)
entonces y=0 (L2)
entonces x+2y=80 (L3)
entonces 3x+2y=120 (L4)
x y
0 40
80 0
x y
0 60
40 0
Se grafican las rectas y se determina el semiplano del conjunto
solución de cada una de las restricciones
Según las condiciones del problema se
plantean las restricciones:
COMPRUEBALO
20. L1
L2
L3
L4
Determinamos los vértices de la
región factible, que son los
puntos de intersección entre: L1 y
L3; L4 y L3; L4 y L2; L1 y L2
)0;0(
)0;40(
)30;20(
)40;0(
21
24
34
31
DLL
CLL
BLL
ALL
Determinemos el beneficio
obtenido en la función
objetivo:
F(x;y)= 2000x + 1500y
F(A)=2000(0)+1500(40)
F(A)=60000 nuevos soles
F(B)=2000(20)+1500(30)
F(B)=85000 nuevos soles
F(C)=2000(40)+1500(0)
F(C)=80000 nuevos soles
Observando los beneficios
deducimos que:el herrero
debe vender 20 bicicletas de
paseo y 30 bicicletas de montaña
para obtener el máximo beneficio de 85000 nuevos soles.
A
B
CD
COMPRUEBALO
Región
Factible
21. Ejemplo básico 3.- Blanca dispone de 10 millones como máximo para repartir entre dos
tipos de inversión(A y B). En la opción A desea invertir entre 2 y 7 millones, y quiere
destinar a esta opción, como mínimo tanta cantidad de dinero como a la B. sabiendo
que el rendimiento de la inversión será del 9% en la opción A y del 12% en la B ¿Qué
cantidad debe invertir en cada una de las dos opciones para optimizar el rendimiento
global? ¿A cuánto ascenderá?
Función objetivo:
F(x;y)= 0,09x + 0,12y
x: inversión en A
y: inversión en B
Restricciones:
10
7
2
0
0
yx
yx
x
x
y
x x=0
y=0
2=x
x=7
x=y
x+y=10
L1: eje y
L2: eje x
L3
L4
L5
L6
X Y
2 0
2 3
X Y
0 7
3 7
X Y
0 0
10 10
X Y
0 10
10 0
L6
L1
L2
L3 L4
L5
Región
Factible
COMPRUEBALO
23. 4. Alfonso es un estudiante que dedica parte de su tiempo al reparto de
propaganda publicitaria. La empresa A le paga 5 soles por cada impreso
repartido y la empresa B, con folletos más grandes, le paga 7 soles por impreso.
El estudiante lleva dos bolsas: una para los impresos A, en la que caben 120, y
otra para los impresos B, en la que caben 100. Ha calculado que cada día es
capaz de repartir 150 impresos como máximo. Lo que se pregunta el estudiante
es: ¿Cuántos impresos habrá que repartir de cada clase para que su beneficio
diario sea el máximo?
Solución:
X: nº de impresos diarios tipo A
Y: nº de impresos diarios tipo B
Función objetivo: F (x,y)= 5 x + 7 y
Restricciones:
;0
;0
y
x
120
100
Vértices de la región
factible:
A(0;100)
B(50;100)
C(120;30)
D(120;0)
Valores en la función
objetivo:
f(A)=7(100)=700
F(B)=5(50)+7(100)=950
F(C)=5(120)+7(30)=810
F(D)=5(120)=600
Respuesta: Debe repartir 50 impresos tipo A y 100 tipo B,
para una ganancia máxima diaria de 950 nuevos soles.
150
150
A B
C
Zona de soluciones factibles
COMPRUEBALO
X
Y
150
100
120
yx
y
x
Región
factible
D
24. Taller 1: Ecuaciones, inecuaciones y sistemas.
Taller 2: Sistema de Ecuaciones e Inecuaciones.
Taller 3: Programación Lineal