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Resolución de problemas de programación lineal con múltiples restricciones y variables de decisión
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Ejercicio 1.1 REQUERIMIENTO HORAS
REQUERIMINETO HORAS HORAS DISPONIBLES MES M1 M2 ESTRUCTURA PRINCIPAL 4 2 1600 ALAMBRADO ELECTRICO 2.5 1 1200 ENSAMBLADO 4.5 1.5 1600 BENEFICIO UNITARIO 40.00 10.00 X1: Número de equipos de prueba M1. X2: Número de equipos de prueba M2. Max Z = 40 X1 + 10 X2 s.a 4 X1 + 2 X2 <= 1600 2.5 X1 + 1 X2 <= 1200 4.5 X1 + 1.5 X2 <= 1600 Estándar: Min Z = - 40 X1 - 10 X2 + 0 X3 + 0X4 + 0X5 4 X1 + 2 X2 + X3 = 1600 2.5 X1 + 1 X2 + X4 = 1200 4.5 X1 + 1.5 X2 + X5 = 1600 Canónico: X1 X2 X3 X4 X5 Z -40 -10 0 0 0 0 4 2 1 0 0 1600 2.5 1 0 1 0 1200 4.5 1.5 0 0 1 1600 X1 = X2 = 0 , X3 = 1600 , X4 = 1200 , X5 = 1600 , Z = 0 X1 X2 X3 X4 X5 Z -40 -10 0 0 0 0 4 2 1 0 0 1600 5/2 1 0 1 0 1200 1 1/3 0 0 2/9 3200/9 X1 X2 X3 X4 X5 Z 0 10/3 0 0 80/9 128000/9 0 -2/3 -1 0 8/9 -1600/9 0 -1/6 0 -1 5/9 -2800/9 1 1/3 0 0 2/9 3200/9 X1 X2 X3 X4 X5 Z 0 10/3 0 0 80/9 128000/9 0 2/3 1 0 -8/9 1600/9 0 1/6 0 1 -5/9 2800/9 1 1/3 0 0 2/9 3200/9 Solución: X1 = 3200/9 , X2 = 0 , X3 = 1600/9 , X4 = 2800/9 , X5 = 0 , Z = 128000/9
2.
Ejercicio 1.3 X1: Número
de cajas de tipo A a fabricar. X2: Número de cajas de tipo B a fabricar. Max Z = 120 X1 + 90 X2 s.a 0.3 X1 + 0.4 X2 <= 100 0.5 X1 + 0.2 X2 <= 120 0.2 X1 + 0.4 X2 <= 100 Estándar: Min Z = - 120 X1 - 90 X2 + 0 X3 + 0X4 + 0X5 0.3 X1 + 0.4 X2 + X3 = 100 0.5 X1 + 0.2 X2 + X4 = 120 0.2 X1 + 0.4 X2 + X5 = 100 Canónico: X1 X2 X3 X4 X5 Z -120 -90 0 0 0 0 3/10 4/10 1 0 0 100 5/10 2/10 0 1 0 120 2/10 4/10 0 0 1 100 X1 = X2 = 0 , X3 = 100 , X4 = 120 , X5 = 100 , Z = 0 X1 X2 X3 X4 X5 Z 0 -42 0 240 0 28800 0 -7/25 -1 3/5 0 -28 1 2/5 0 10/5 0 240 0 -16/50 0 2/5 -1 -52 X1 X2 X3 X4 X5 Z 0 -42 0 240 0 28800 0 7/25 1 -3/5 0 28 1 2/5 0 10/5 0 240 0 16/50 0 -2/5 1 52 X1 X2 X3 X4 X5 Z 0 0 150 150 0 33000 0 1 25/7 -15/7 0 100 -1 0 10/7 -20/7 0 -200 0 0 8/7 -10/35 -1 -20 X1 X2 X3 X4 X5 Z 0 0 150 150 0 33000 0 1 25/7 -15/7 0 100 1 0 -10/7 20/7 0 200 0 0 -8/7 10/35 1 20 Solución: X1 = 200 , X2 = 100 , X3 = 0 , X4 = 0 , X5 = 20 , Z = 33000 TIPO A TIPO B TOTAL BOMBONES DE LICOR 0.30 Kgr. 0.40 Kgr. 100 Kgr. BOMBONES DE NUEZ 0.50 Kgr. 0.20 Kgr. 120 Kgr. BOMBONES DE FRUTA 0.20 Kgr. 0.40 Kgr. 100 Kgr. UTILIDAD 120.00 90.00
3.
Ejercicio 1.4 X1: Número
de barriles de cerveza rubia a producir. X2: Número de barriles de cerveza negra a producir. Max Z = 5 X1 + 2 X2 s.a 5 X1 + 2 X2 <= 60 2 X1 + 1 X2 <= 25 Estándar: Min Z = - 5 X1 - 2 X2 + 0 X3 + 0X4 5 X1 + 2 X2 + X3 = 60 2 X1 + 1 X2 + X4 = 25 Canónico: X1 X2 X3 X4 Z -5 -2 0 0 0 5 2 1 0 60 2 1 0 1 25 X1 = X2 = 0 , X3 = 60 , X4 = 25 , Z = 0 X1 X2 X3 X4 Z -5 -2 0 0 0 1 2/5 1/5 0 12 2 1 0 1 25 X1 X2 X3 X4 Z 0 0 1 0 60 1 2/5 1/5 0 12 0 -1/5 2/5 -1 -1 X1 X2 X3 X4 Z 0 0 1 0 60 1 2/5 1/5 0 12 0 1/5 -2/5 1 1 Solución: X1 = 12 , X2 = 0 , X3 = 0 , X4 = 1 , Z = 60 MAIZ LUPULO PRECIO CERVEZA RUBIA 5 lb 2 lb 5.00 CERVEZA NEGRA 2 lb 1 lb 2.00 TOTAL 60 lb 25 lb
4.
Ejercicio 1.5 X1: Número
de tortas de chocolate a preparar. X2: Número de tortas de vainilla a preparar. Max Z = 1 X1 + 0.5 X2 s.a 1/3 X1 + 2/3 X2 <= 8 4 X1 + 1 X2 <= 30 Estándar: Min Z = - 1 X1 – 0.5 X2 + 0 X3 + 0X4 1/3 X1 + 2/3 X2 + X3 = 8 4 X1 + 1 X2 + X4 = 30 Canónico: X1 X2 X3 X4 Z -1 -1/2 0 0 0 1/3 2/3 1 0 8 4 1 0 1 30 X1 = X2 = 0 , X3 = 8 , X4 = 30 , Z = 0 X1 X2 X3 X4 Z -1 -1/2 0 0 0 1/3 2/3 1 0 8 1 1/4 0 1/4 30/4 X1 X2 X3 X4 Z 0 -1/4 0 1/4 30/4 0 -7/12 -1 1/12 -11/2 1 1/4 0 1/4 30/4 X1 X2 X3 X4 Z 0 -1/4 0 1/4 30/4 0 7/12 1 -1/12 11/2 1 1/4 0 1/4 30/4 X1 X2 X3 X4 Z 0 0 3/7 3/14 69/7 0 1 12/7 -1/7 66/7 -1 0 3/7 -2/7 -36/7 X1 X2 X3 X4 Z 0 0 3/7 3/14 69/7 0 1 12/7 -1/7 66/7 1 0 -3/7 2/7 36/7 Solución: X1 = 36/7 , X2 = 66/7 , X3 = 0 , X4 = 0 , Z = 69/7 TIEMPO COCCION HUEVOS PRECIO TORTA DE CHOCOLATE 1/3 hora 4 1.00 TORTA DE VAINILLA 2/3 hora 1 0.50 TOTAL 8 horas 30
5.
Ejercicio 1.10 X1: Número
de disposiciones tipo 1 a usar. X2: Número de disposiciones tipo 2 a usar. X3: Número de disposiciones tipo 3 a usar. Max Z = 50 X1 + 30 X2 + 60 X3 s.a 30 X1 + 10 X2 + 20 X3 <= 1000 20 X1 + 40 X2 + 50 X3 <= 800 4 X1 + 3 X2 + 2 X3 <= 100 Estándar: Min Z = - 50 X1 - 30 X2 - 60 X3 + 0X4 + 0X5 + 0 X6 30 X1 + 10 X2 + 20 X3 + X4 = 1000 20 X1 + 40 X2 + 50 X3 + X5 = 800 4 X1 + 3 X2 + 2 X3 + X6 = 100 Canónico: X1 X2 X3 X4 X5 X6 Z -50 -30 -60 0 0 0 0 30 10 20 1 0 0 1000 20 40 50 0 1 0 800 4 3 2 0 0 1 100 X1 = X2 = 0 , X3 = 0 , X4 = 1000 , X5 = 800 , X6 = 100 , Z = 0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 Z -26 18 0 0 6/5 0 960 -22 6 0 -1 2/5 0 -680 2/5 4/5 1 0 1/50 0 16 -16/5 -7/5 0 0 2/50 -1 -68 X1 X2 X3 X4 X5 X6 Z -26 18 0 0 6/5 0 960 22 -6 0 1 -2/5 0 680 2/5 4/5 1 0 1/50 0 16 16/5 7/5 0 0 -2/50 1 68 X1 X2 X3 X4 X5 X6 Z -26 18 0 0 6/5 0 960 22 -6 0 1 -2/5 0 680 2/5 4/5 1 0 1/50 0 16 1 7/16 0 0 -1/80 5/16 85/4 X1 X2 X3 X4 X5 X6 Z 0 235/8 0 0 35/40 65/8 3025/2 0 125/8 0 -1 5/40 55/8 -425/2 0 -25/40 -1 0 -5/200 1/8 -75/10 1 7/16 0 0 -1/80 5/16 85/4 TULIPANES ROSAS JAZMINES PRECIO DISPOSICION 1 30 20 4 50.00 DISPOSICION 2 10 40 3 30.00 DISPOSICION 3 20 50 2 60.00 TOTAL 1000 800 100
6.
X1 X2 X3
X4 X5 X6 Z 0 235/8 0 0 35/40 65/8 3025/2 0 -125/8 0 1 -5/40 -55/8 425/2 0 25/40 1 0 5/200 -1/8 75/10 1 7/16 0 0 -1/80 5/16 85/4 Solución: X1 = 85/4 , X2 = 0 , X3 = 75/10 , X4 = 425/2 , X5 = 0 , X6 = 0 , Z = 3025/2
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