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Lista de Exercícios – Métodos Quantitativos 1. Considere a seguinte formulação em Programação Linear: Maximizar Z = x1 - x2 Sujeito a: 4x1 + x2 ≤ 4 x1 + x2 ≤ 3 x1, x2 ≤ 0. Encontre a solução ótima deste problema através do Algoritmo Simplex. a) X*= (3,0,8,0) e Z*= 3 b) X*= (5,2,8,0) e Z*= 4 c) X*= (1,0,8,0) e Z*= 8 d) X*= (2,5,9,3) e Z*= 7 e) X*= (9,0,8,0) e Z*= 21 2. Modele o seguinte problema: uma empresa denominada "vidros lindos", fabrica copos personalizados de vidro. Cada copo consome 2 unidades de placas de vidro e cada prato consome 12 unidades de placas de vidro. Ao todo, a empresa tem 128 unidades de placas de vidro disponíveis para a produção semanal. Sabe-se ainda que para a empresa precisa de 8 horas de trabalho para produzir um copo, e necessita de 10 horas de trabalho para produzir um prato. A empresa dispõe de 150 horas de trabalho para a produção semanal. O lucro obtido na venda de cada copo está previsto em R$ 17,00 e de cada prato R$ 24,00. Apresente um modelo de Programação Linear que identifica a quantidade de copos e pratos que devem ser produzidos por semana e o lucro máximo semanal. Resposta: Max 17x1 + 24x2 Sujeito a 2x1 + 12x2 <= 128 8x1 + 10x2 <= 150 x1 >= 0 x2 >= 0 3. Considere a sua produção de 2 produtos: camisa e calça, produzidos durante toda a semana. As camisas produzidas são vendidas por R$65,00 e possuem um custo de R$25,00 de matérias-primas e R$15,00 de mão de obra. As calças são vendidas por R$120,00, com custos de R$45,00 de matérias-primas e R$30,00 de mão-de-obra. Considerando um processo simples de modelagem, assinale o item que apresenta a função objetivo correta: a) Max Z = 25X1 + 45X2 b) Min Z = 25X1 + 45X2 c) Max Z = 25X1 - 45X2 d) Max Z = 35X1 + 45X2 e) Min Z = 35X1 + 45X2 4. Fazer levantamentos, estudos, pesquisas, sobre toda uma população (censo) é, em geral, muito difícil. Isto se deve à vários fatores. O principal é o custo. Assim, normalmente, se trabalha com partes da população denominadas de amostras. Uma amostra pode ser caracterizada como uma porção ou parte de uma população de interesse. O processo de escolha de uma amostra da população é denominado de amostragem. Existem, basicamente, dois tipos de amostragem, um desses tipos é definido com a característica de que a probabilidade de uma unidade amostral ser sorteada é desconhecida, que tipo de amostragem é essa? a) amostragem probabilística ou aleatória. b) amostragem não probabilística ou não aleatória. c) amostragem aleatória simples. d) amostragem estratificada e) amostragem de conglomerados. 5. Uma fábrica produz dois produtos P1 e P2. O produto P1 utiliza 7 unidades da matéria prima A e 3 unidades da matéria prima B. O Produto P2 utiliza 8 unidades de matéria prima A e 2 unidades de matéria prima B. A disponibilidade no estoque é de 75 unidades da matéria prima A e 68 unidades da matéria prima B. O tempo de fabricação de P1 é 12 minutos e P2 é 19 minutos, sendo a jornada de trabalho por dia de 7 horas. O preço de P1 é de R$ 15,00 e P2 é de R$ 19,00. O objetivo é maximizar a receita por dia de produção de P1 e P2. Sabendo-se que x1 = quantidade de P1 por dia e x2 = quantidade de P2 por dia. As inequações x1 ≥ 0 e x2 ≥ 0, representam: a) A restrição de jornada de trabalho. b) A restrição da matéria prima B. c) A restrição da matéria prima A. d) A restrição de não negatividade. e) A função objetivo. 6. Um fazendeiro dispõe de 5 alqueires para plantar feijão e arroz. Ele deve decidir quanto planejar de cada cultura de modo que o rendimento total seja máximo. Cada alqueire de feijão produz um rendimento líquido de 800 reais; cada alqueire de arroz,1000 reais. Para o feijão, são necessários 10000 litros de água por alqueire; para o arroz,20000 litros. Cada alqueira de feijão necessita de 150 kg de fertilizante, o que não é necessário no cultivo do arroz. Dispõe-se de um total de 80000 litros de água e de 600 kg de fertilizantes para a empreitada. Quantos alqueires de feijão e quantos de arroz devem ser plantados? a) X= 4 (alqueres de Feijão) Y= Alqueires de Arroz e rendimento Máx: 3.600 reais. b) X= 2 (alqueres de Feijão); Y= 3 (Alqueires de Arroz) e rendimento Máx: 4.600 reais. c) X= 1 (alqueres de Feijão); Y= 1 (Alqueires de Arroz) e rendimento Máx: 4.600 reais. D) X= 6 (alqueres de Feijão); Y= 3 (Alqueires de Arroz) e rendimento Máx: 4.600 reais. E) X= 3 (alqueres de Feijão); Y= 4 (Alqueires de Arroz) e rendimento Máx: 2.600 reais. Explicação: Max z= 800x+1.000y x+y=5 10.000x+20.000y ≤ 80000 150x+0y ≤600 x, y ≥ 0 Ponto ótimo é x=2 e y=3 e rendimento máximo é de 4.600 reais 7. Os problemas de programação linear consistem em determinar valores não negativos para as variáveis de decisão satisfazendo as restrições impostas de forma a otimizar, maximizando ou minimizando, a função objetivo. Quando temos um problema que apresenta duas variáveis de decisão, a solução ótima pode ser encontrada graficamente. Considerando a representação gráfica a seguir sendo o conjunto de restrições para função objetivo Max Z = 170x1 + 110x2, pode-se afirmar que a) o ponto A é o ponto que representa sua maximização. b) o ponto B é o ponto que representa sua maximização. c) o ponto C é o ponto que representa sua maximização. d) a maximização ocorre na origem do plano cartesiano. e) não é possível determinar sua maximização. 8. Coloque o seguinte PPL no formato padrão: Max 2x1 + 2x2 Sujeito a x1 + 3x2 ≤ 6 x1 ≥ 4 x1 ≥ 0, x2 ≤ 0 Resposta: Max 2x1 - 2x2 Sujeito a x1 - 3x2 + x3 = 6 x1 - x4 = 4 x1 ≥ 0, x2 ≥ 0, x3 ≥ 0, x4 ≥ 0 9. Coloque o seguinte PPL no formato canônico: Max 2x1 + 2x2 Sujeito a x1 + 3x2 ≤ 6 x1 ≥ 4 x1 ≥ 0, x2 ≤ 0 Resposta: Max 2x1 - 2x2 Sujeito a x1 - 3x2 ≤ 6 - x1 ≤ -4 x1 ≥ 0, x2 ≥ 0 10. Apresente o modelo dual do PPL apresentado a seguir: Max 2x1 + 3x2 Sujeito a x1 + x2 ≤ 6 4x1 + 7x2 ≤ 12 x1, x2 ≥ 0 Resposta: Min 6y1 + 12y2 Sujeito a y1 + 4y2 ≥ 2 y2 + 7y2 ≥ 3 y1, y2 ≥ 0 11. Analise a seguinte tabela simplex e indique qual a variável que entra na solução e qual a variável que sai: Resposta: Entra x2, sai x5 12. Considere o seguinte problema de transporte: Construa a solução inicial utilizando os métodos: a) Canto Noroeste b) Menor Custo c) Aproximação de Vogel Resposta: a) Canto Noroeste b) Menor custo c) Aproximação de Vogel
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