AndalucíaAndalucía
MadridMadrid
CataluñaCataluña
GaliciaGalicia
MurciaMurcia
ValenciaValencia
En construcciónAñadimos comunidades, materias, años y soluciones de forma progresiva y constante.
Optimización lineal
Problema
2022 · Extraordinaria · Suplente
1
Examen

Se considera el recinto definido por las siguientes inecuaciones:

x+2y≥7;2x−y≤4;4x−y≥1;3x+2y≤20x + 2y \geq 7 ; 2x - y \leq 4 ; 4x - y \geq 1 ; 3x + 2y \leq 20
a) Represente dicho recinto y calcule sus vértices.b) Obtenga el valor máximo de la función F(x,y)=x+3yF(x, y) = x + 3y en el recinto anterior, así como el punto donde se alcanza.
Región factibleVérticesMáximo
a) Represente dicho recinto y calcule sus vértices.

En primer lugar, transformamos las inecuaciones en igualdades para representar las rectas que delimitan la región factible:

L1:x+2y=7L2:2x−y=4L3:4x−y=1L4:3x+2y=20L_1: x + 2y = 7 \quad L_2: 2x - y = 4 \quad L_3: 4x - y = 1 \quad L_4: 3x + 2y = 20

Calculamos los vértices del recinto hallando los puntos de intersección de las rectas que lo definen:Vértice AA (intersección de L1L_1 y L3L_3):

{x+2y=74x−y=1  ⟹  x+2(4x−1)=7  ⟹  9x=9  ⟹  x=1,y=3  ⟹  A(1,3)\begin{cases} x + 2y = 7 \\ 4x - y = 1 \end{cases} \implies x + 2(4x - 1) = 7 \implies 9x = 9 \implies x = 1, y = 3 \implies A(1, 3)

Vértice BB (intersección de L3L_3 y L4L_4):

{4x−y=13x+2y=20  ⟹  3x+2(4x−1)=20  ⟹  11x=22  ⟹  x=2,y=7  ⟹  B(2,7)\begin{cases} 4x - y = 1 \\ 3x + 2y = 20 \end{cases} \implies 3x + 2(4x - 1) = 20 \implies 11x = 22 \implies x = 2, y = 7 \implies B(2, 7)

Vértice CC (intersección de L4L_4 y L2L_2):

{3x+2y=202x−y=4  ⟹  3x+2(2x−4)=20  ⟹  7x=28  ⟹  x=4,y=4  ⟹  C(4,4)\begin{cases} 3x + 2y = 20 \\ 2x - y = 4 \end{cases} \implies 3x + 2(2x - 4) = 20 \implies 7x = 28 \implies x = 4, y = 4 \implies C(4, 4)

Vértice DD (intersección de L2L_2 y L1L_1):

{2x−y=4x+2y=7  ⟹  x+2(2x−4)=7  ⟹  5x=15  ⟹  x=3,y=2  ⟹  D(3,2)\begin{cases} 2x - y = 4 \\ x + 2y = 7 \end{cases} \implies x + 2(2x - 4) = 7 \implies 5x = 15 \implies x = 3, y = 2 \implies D(3, 2)
b) Obtenga el valor máximo de la función F(x,y)=x+3yF(x, y) = x + 3y en el recinto anterior, así como el punto donde se alcanza.

Evaluamos la función objetivo F(x,y)=x+3yF(x, y) = x + 3y en cada uno de los vértices hallados:F(A)=F(1,3)=1+3(3)=10F(A) = F(1, 3) = 1 + 3(3) = 10 F(B)=F(2,7)=2+3(7)=23F(B) = F(2, 7) = 2 + 3(7) = 23 F(C)=F(4,4)=4+3(4)=16F(C) = F(4, 4) = 4 + 3(4) = 16 F(D)=F(3,2)=3+3(2)=9F(D) = F(3, 2) = 3 + 3(2) = 9

x+2y≥72x-y≤44x-y≥13x+2y≤20(1, 3)(2, 7)(4, 4)(3, 2)Máx: z = 230123452468xyF(x, y) = x + 3y

El valor máximo de la función es 23 y se alcanza en el vértice B(2,7)B(2, 7).