MODELOS MATEMATICOS- PROGRAMACION LINEAL METODO GRAFICO.pdf

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UNIVERDIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE CIENCIAS POLÍTICAS Y ADMINISTRATIVAS CARRERA DE CONTABILIDAD Y AUDITORÍA Nombre: Juan Pablo Gómez Curso: 5to Semestre ´´ A´´ Asignatura: Investigación Operativa MODELOS MATEMÁTICOS (15/04/2015) 1) EJEMPLO DE COMPRA EN UN SUPERMERCADO 1. Ingresar al supermercado. 2. Coger el carrito para las compras. 3. Dirigirme a seleccionar los productos. 4. Me dirijo a la caja y me coloco en la cola. 5. Cancelo el valor de la cuenta. 6. Recojo los productos en las respectivas fundas. 7. Me dirijo a la puerta de salida. 2) MODELO PARA ALMORZAR EN UN RESTAURANT 1. Ingreso al restaurant. 2. Buscar una mesa disponible y sentarme en la silla. 3. Llamo al camarero y solicito la carta. 4. Selecciono el menú que voy a servirme. 5. Espero hasta que me entregue el almuerzo. 6. Me sirvo el almuerzo. 7. Me levanto de la silla y me dirijo a la caja. 8. Cancelo el valor del almuerzo. 9. Salgo del restaurant.

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  • UNIVERDIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

    FACULTAD DE CIENCIAS POLTICAS Y ADMINISTRATIVAS

    CARRERA DE CONTABILIDAD Y AUDITORA

    Nombre: Juan Pablo Gmez

    Curso: 5to Semestre A

    Asignatura: Investigacin Operativa

    MODELOS MATEMTICOS (15/04/2015)

    1) EJEMPLO DE COMPRA EN UN SUPERMERCADO

    1. Ingresar al supermercado.

    2. Coger el carrito para las compras.

    3. Dirigirme a seleccionar los productos.

    4. Me dirijo a la caja y me coloco en la cola.

    5. Cancelo el valor de la cuenta.

    6. Recojo los productos en las respectivas fundas.

    7. Me dirijo a la puerta de salida.

    2) MODELO PARA ALMORZAR EN UN RESTAURANT

    1. Ingreso al restaurant.

    2. Buscar una mesa disponible y sentarme en la silla.

    3. Llamo al camarero y solicito la carta.

    4. Selecciono el men que voy a servirme.

    5. Espero hasta que me entregue el almuerzo.

    6. Me sirvo el almuerzo.

    7. Me levanto de la silla y me dirijo a la caja.

    8. Cancelo el valor del almuerzo.

    9. Salgo del restaurant.

  • 3) MODELO PARA LLAMAR POR TELFONO

    1. Cojo el celular y lo habilito.

    2. Selecciono el men de contacto.

    3. Escojo a la persona a la cual voy a llamar.

    4. Presiono la tecla de llamada.

    5. Espero que me conteste

    6. Saludo y pregunto por la persona a quien llame.

    7. Transmito el mensaje.

    8. Me despido.

    9. Cuelgo.

    4) MODELO PARA COCINAR ARROZ

    1. Enciendo la hornilla y coloco sobre la hornilla la olla con agua.

    2. Espero a que se caliente.

    3. Selecciono la cantidad de arroz en un recipiente y lo lavo.

    4. Trastorno el arroz en la olla con agua.

    5. Coloco sal.

    6. Espero a que el arroz se cocine.

    7. Pongo aceite y espero a que se cocine bien.

    8. Verifico a que el arroz este a su punto.

    9. Apago la hornilla.

    PROGRAMACIN LINEAL (22/04/2015)

    MTODO GRFICO

    EJERCICIOS

    2X + 3Y 7

    2X + 3Y = 7

    X Y

    0 7/3

    7/2 0

    P (0,0) 2(0) + 3(0) 7 0 7 FALSO

  • 4X -8Y < 12

    4X + 8Y = 12

    2X Y > 0

    2X = Y

    4X2

    + 4Y2 36

    X +5Y < 7

    X Y

    0 12/8

    12/4 0

    X Y

    0 0

    1 2

    P (0,0)

    4(0) 8 (0) < 12 0 < 12 VERD.

    P (2,0)

    2(2) (0) > 0 4 > 0 VERD.

    P (0,0)

    4(0)2 + 4 (0)

    2 36

    0 36 FALSO

  • 1. 4X2 + 4Y2 = 36

    X2 + Y

    2 = 9

    2. X + 5Y = 7

    4X2 + 3Y2 < 12

    2X +3 > Y

    1.- 4X2

    + 3Y2 = 12

    X2

    Y2

    3 4

    3 4

    2.- 2X - Y = - 3

    X Y

    0 0

    1 2

    X Y

    0 7/5

    7 0

    X Y

    0 7/5

    7 0

    P (0,0)

    0 + 5 (0) < 7

    0 < 7 VERDAD.

    P (0,0) 4(0)

    2 + 3 (0)

    2 < 12

    0 < 12 VERDAD.

    P (0,0) 2 (0) - (0)

    > -3

    0 > - 3 VERDAD.

    1

  • 3X2 + Y > 6

    2X2 Y2 < 4

    1.- 3X2

    + Y = 6

    Y= 6 3X2

    X Y

    -3 -21

    -2 -6

    -1 3

    0 6

    1 3

    2 -6

    3 -21

    2.- 2X2 Y2 = 4

    X2

    = 4 + Y2

    2

    X2 4 + Y

    2

    2

    X Y

    2,6 -3

    2 -2

    1,6 -1

    1,4 0

    1,6 1

    2 2

    2,6 3

    P (0,0)

    0 > 6 FALSO

    P (0,0)

    0 + 5 (0) < 7

    0 < 7 VERDAD.

    P (0,0)

    0 < 4 VERDAD.

  • (28/04/2015)

    Una compaa de auditores se especializa en preparar liquidaciones y auditorias de

    pequeas empresas tienen inters de saber cuntas auditorias y liquidaciones pueden

    realizar mensualmente para maximizar sus ingresos, se dispone de 600 horas de

    trabajo directo y 200 horas para revisin, una auditoria requiere 30H de trabajo

    directo y 8H de revisin adems aportan un ingreso de $250, una liquidacin de

    impuestos requiere de 6 horas de trabajo directo y 4 horas de revisin produce un

    ingreso de $90. El mximo de liquidaciones posibles es de $50.

    LIQ. X

    AUD. Y

    F.O (MAX)

    T.D REV. ING.

    Liquidaciones 6 4 $ 90

    Auditorias 30 8 $ 250

    Disponibilidad 600 220

    F.O Max.

    S.A.

    Z = 90X + 250 Y

    Z = 50 (25) + 250 (15)

    Z = 6000

    6X + 30Y 600 4X + 8Y 220 X 50

    X, Y 0

    MAX. $50

  • 1.- 6X + 30Y = 600

    2.- 4X + 8Y = 22

    3.- X = 50

    ARCO CONVEXO

    4X + 8Y = 220

    6X + 30Y = 600

    24X + 48Y = 1320

    -24X 120Y= -2400 +72Y = +1080

    Y = 15

    4X + 8(15) = 220

    X = 280 -120

    4

    X = 25

    X Y

    0 20

    100 0

    X Y

    0 27,5

    55 0

    PUNTO X Y Z

    A 0 0 0

    B 0 20 5000

    C 25 15 600

    D 50 0 4500

    P (0,0)

    0 600 VERDAD.

    P (0,0)

    0 7 VERDAD.

    SOLUCIN PTIMA

    Z = 6000

    VALOR PTIMA

    X = 25

    Y = 15

    RESTRCCIONES ACTIVAS = 1,2

    RESTRICCIONES INACTIVAS = 3

  • (29/04/2015)

    Un frutero necesita 16 cajas de naranja, 5 de pltano y 20 de manzanas. Dos mayoristas pueden suministrar para satisfacer sus necesidades pero solo venden la

    fruta en contenedores completos, el mayorista A enva en cada contenedor 8 cajas de

    naranja, 1 de pltano y 2 de manzana, el mayorista B enva en cada contenedor, 2 cajas

    de naranja, 1 de pltano y 7 de manzanas. Si se sabe que el mayorista A se encuentra a

    150 km de distancia y el mayorista B a 30 km determine cuantos contenedores abra que

    comprar a cada mayorista con el objeto de ahorrar tiempo y dinero y minimizar la

    distancia.

    NARANJA PLTANO MANZANA DISTANCIA

    May. A 8 1 2 150 Km

    May. B 2 1 7 300 Km

    DISPONIB. 16 5 20

    F.O Min.

    Z = 150A + 300 B

    S.A

    8A + 2B 16 A + B 5 2A+ 7B 20

    A, B 0

    1.- 8A + 2B = 16

    2.- A + B = 5

    3.- 2A+ 7B = 20

    X Y

    0 8

    2 0

    X Y

    0 5

    5 0

    X Y

    0 2.9

    10 0

  • ARCO CONVEXO

    PUNTO B

    A+ B = 5

    2A+ 7B = 20

    -2A 2B = -10 2A+ 7B = 20

    5B = 10

    B = 2

    A= 5- B

    A= 5-2

    A=3

    PUNTO C

    A+ B = 5

    8A+ 2B = 16

    -8A 8B = -40 8A+ 2B = 16

    +6B = +24

    B = 4

    A= 5- B

    A= 5-4

    A=1

    PUNTO X Y Z

    A 10 0 1500

    B 3 2 1050

    C 1 4 1350

    D 0 8 2400

    SOLUCIN PTIMA

    Z = 1020

    VALOR PTIMA

    A = 3

    B = 2

    RESTRCCIONES ACTIVAS = 3

    RESTRICCIONES INACTIVAS = 2

  • (05/05/2015)

    MAXIMIZAR

    Z= 5

    2 X1 + X2

    S.A=

    3X1 + 5X2 15 5X1 + 2X2 10 XJ 0

    1.- 3X1 + 5X2 = 15

    2.- 5X1 + 2X2 = 10

    Este problema tiene mltiples soluciones.

    ARCO CONVEXO

    X Y

    0 5

    3 0

    X Y

    0 5

    2 0

    PUNTO X Y Z

    A 0 0 0

    B 0 3 3

    C 20/19 45/19 5

    D 2 0 5

    P (0,0) 0 15 VERDAD.

    P (0,0) 0 10 VERDAD.

  • 3X1 + 5X2 = 15

    15X1 - 25X2 = -75

    15X1 + 6X2 = 30

    19X2= + 45

    X = 45 / 19

    5X1 + 2X2 = 10

    3X1 + 5(45/19)= 15

    3X1 = 15 -225/19

    X1 = 20/19

    MAXIMIZAR

    Z= 2X+ 3Y

    S.A=

    X 2 Y 4 2X + Y 5

    X + Y 0

    X = 2

    Y = 4

    ARCO CONVEXO

    X Y

    0 5

    5/2 0

    PUNTO X Y Z

    A 2 4 16

    C 0 5 15

  • MAXIMIZAR

    Z= 2X+ 3Y

    S.A= X 2 Y 3 2X + Y 18

    X + Y 0

    X = 2

    Y = 3

    EL PROBLEMA NO TIENE SOLUCIN

    Una compaa produce automviles y camiones, cada vehculo tiene que pasar por un taller de pintura y por un taller de montaje de carroceras.

    Si el taller de pintura, pinta solo camiones se podran pintar 40 camiones al da y si

    pinta solamente automviles se podra pintar 60 automviles. Si el taller de carroceras

    ensamblara solo camiones podra ensamblar 50 camiones al da y si ensamblara solo

    automviles podra ensamblar 50 automviles al da. Cada camin aporta $300 a la

    utilidad y cada automvil $200.

    MAXIMICE LA UTILIDAD

    X AUTOS

    Y CAMIONES

    ENSAMBLAJE

    P1 (0,50)

    P2 (50,0)

    m Y2 Y1 X2 X1

    X Y

    0 18

    9 0

    RECTA

    X - Y1 = m (X X1) Y 50 = -1 (x)

    X + y = 50

  • m 0 50 50 0

    m = 1

    PINTURA

    m Y2 Y1 X2 X1

    m 0 40 60 0

    m = - 2/3

    MAXIMIZA

    Z= 200X + 300Y

    S.A

    2X + 3Y 120 X + Y 50

    X + Y 0

    ARCO CONVEXO

    X Y

    0 40

    60 0

    X Y

    0 50

    50 0

    PUNTO X Y Z

    A 0 0 0

    B 0 40 12000

    C 30 20 12000

    D 50 0 10000

    RECTA

    X - Y1 = m (X X1) Y 40 = -2/3(x) 3Y 120 = -2X 2X + 3Y = 120

  • 2X + 3Y = 120

    -2X - 2Y = - 100

    Y = 20

    2X + 60 = 120

    2X = 120 60 X = 30

    R.A = 1, 2

    R.I = NO HAY

    ESTE PROBLEMA MLTIPLES SOLUCIONES

    (12/05/2015)

    Una joyera elabora dos modelos de joyas 1.- 5-5-10, 2.- 5-10-5 los nmeros que se indican representan en porcentaje oro, plata y cobre, la joyera dispone de 40 kg de

    oro, 180 kg de plata y 200 kg de cobre, por cada tipo 5-5-10 se obtiene una utilidad

    de $ 18.5 y por el otro tipo se obtiene una utilidad de $ 20, verifique si existe

    holgura o excedente, maximice la utilidad, establezca restricciones activas o

    inactivas.

    1.- 2.- DISPONIBILIDAD

    ORO 5 5 110

    PLATA 5 10 180

    COBRE 10 5 200

    UTILIDAD 20 18

    1.- 5-5-10= x

    2.- 5-10.5=y

    FO Max

    Z= 18.5 X + 20Y

    S.A.

    0.05X+0.05Y110 0.05X+0.10Y180 0.10X+0, 05Y200 X, Y 0

    1.- 2.-

    X Y

    0 4000

    2000 0

    X Y

    0 2200

    2200 0

  • 3.-

    (1) 0,05x + 0,05y = 110

    (-1)

    (1) 0,05x + 0,05y = 110

    (-1)

    (2) 0,05x + 0,10y= 180

    (2) 0,10x + 0,05y= 200

    - 0,05x - 0,05y = -110

    0,05x - 0,05y = -110

    0,05x+ 0,10y = 180

    0,10x+ 0,05y = 200

    0,05 y

    = 70 0,05 X = 90

    Y= 1400

    y= 1800

    0,05x + 0,10 y = 180

    0,10x + 0,05 y = 200

    x= 800

    x= 400

    Z= 18,50(800) + 20(1400)

    Z= 18,50(1800) + 20(400)

    Z= 42800

    41300

    X Y

    0 1800

    3600 0

  • Z=

    Arco

    Convexo

    Solucin ptima

    X Y Z

    Z= 42800

    C 800 1400 42800

    Valores ptimos

    D 1800 400 41300

    x= 800

    Y= 1400

    Clculo de la Holgura para el oro

    0,05x + 0,05y 110

    0,05(800) + 0,05(1400) + h1 110 h1 0 Disponibilid. Ocupados Holgura

    Oro 110 110 0

    Plata 180 180 0

    Clculo de la Holgura para la plata Cobre 200 50 50

    0,05x + 0,10y 180

    0,05(800) + 0,10(1400) + h2 180

    Solucin ptima

    h2 0

    Z= 42800

    Valores ptimos

    x= 800

    Clculo de la Holgura para el cobre

    Y= 1400

    0,10x + 0,05y 200

    h1= 0

    0,10(800) + 0,05(1400) + h3 200

    h2= 0

    h3 50

    h3= 50

    Restriccin Activa= 1,2

    Restriccin Inactiva= 3