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EXERCÍCIOS PESQUISA OPERACIONAL Alunos: Fernando Custodio Junior - 5700479 Jalmir A. Costa - 5802685 Jonatas Vieira - 01. Certa empresa fabrica dois produtos P1 e P2. O lucro unitário do produto P1 é de R$1.000,00 e o lucro unitário de P2 é R$ 1.800. A empresa precisa de 20 horas para fabricar uma unidade de P1 e de 30 horas para fabricar uma unidade de P2. O tempo anual de produção disponível para isso é de 1200 horas. A de- manda esperada para cada produto é de 40 unidades para P1 e 30 unidades para P2. Construa o modelo de programação linear que objetiva Maximizar o lucro e ache a solução ótima utilizando o método Simplex. Teste a solução utilizando o Solver. • P1 = x1 • P2 = x2 – Restrições: 20x1 + 30x2 ≤ 1200. x1 ≤ 40 x2 ≤ 30 x1, x2 ≥ 0 z = 1000x1 + 1800x2 + 0x3 + 0x4 + 0x5 20x1 + 30x2 + x3 = 1200 x1 + x4 = 40 x2 + x5 = 30 20 30 1 0 0 A = 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1200 B = 40 30 1 2 3 4 5B = x x x x x t t 0 A t 0 3 C C |1000 1800 0 00 | C | 0 0 0 | − − = − = x1 x2 x3 x4 x5 x3 20 30 1 0 0 1200 x4 1 0 0 1 0 40 x5 0 1 0 0 1 30 -1000 -1800 0 0 0 0 x1 x2 x3 x4 x5 x3 20 0 1 0 -30 300 x4 1 0 0 1 0 40 x5 0 1 0 0 1 30 -1000 -1800 0 0 0 0 pivô x1 x2 x3 x4 x5 x3 20 0 1 0 -30 300 x4 1 0 0 1 0 40 x5 0 1 0 0 1 30 -1000 0 0 0 1800 54000 x1 x2 x3 x4 x5 x3 20 0 1 0 -30 300 x4 1 0 0 1 0 40 x5 0 1 0 0 1 30 0 0 50 0 300 6900 x1 x2 x3 x4 x5 x3 1 0 1/20 0 -3/2 15 x4 1 0 0 1 0 40 x5 0 1 0 0 1 30 0 0 50 0 30 69000 x1 x2 x3 x4 x5 x1 1 0 1/4 0 -3/2 15 x4 0 0 -1/20 1 3/2 25 x2 0 1 0 0 1 30 0 0 50 0 30 69000 z = 69.00 x1 = 15 x2 = 30 01. A necessidade mínima de vitaminas na alimentação é de 32 unidades por dia e a de proteínas de 36 unida- des por dia. Uma pessoa tem disponível carne e ovo para se alimentar. Cada unidade de carne contém 4 unidades de vitaminas e 6 unidades de proteínas. Cada unidade de ovo contém 8 unidades de vitaminas e 6 unidades de proteínas. Qual a quantidade de carne e ovo que deve ser consumida de forma a ter o menor custo possível. Cada unidade de carne custa R$ 3,00 e cada unidade de ovo custa R$ 2,5. Ache a solução ótima utilizando o método Simplex. Teste a solução utilizando o Solver. carne: x1 ovo: x2 Minimizar Custo: x = 3x1 + 2,5x2 Restrições: 4x1 + 8x2 ≥ 32 → a1 6x1 + 6x2 ≥ 36 → a2 x1, x2 ≥ 0 z = 3x1 + 2,5x2 × (–1) → –z = –3x1 –2,5x2 → –z + 3x1 + 2,5x2 = 0 4x1 + 8x2 - xF1+a1 = 32 6x1 + 6x2 - xF2+a2 = 36 a1 = -4x1 - 8x2 + xF1+ 32 a2 = -6x1 - 6x2 + xF2+ 36 w = -10x1 - 14x2 + xF + 68 w = a1 + a2 → -10x1 - 14x2 + xF1+ xF2 + 68 × (–1) -w = 10x1 + 14x2 - xF1- xF2 - 68 -w - 10x1 - 14x2 + xF1+ xF2 = -68 -2 + 3x1 + 2,5x2 = 0 4x1 + 8x2 - xF1 + a1 = 32 6x1 + 6x2 - xF2 + a2 = 36 -w - 10x1 - 14x2 + xF1+ xF2 = -68 1 z x1 x2 xF1 xF2 a1 a2 b 2 -1 3 2,5 0 0 0 0 0 3 0 4 8 -1 0 1 0 32 4 0 6 6 0 -1 0 1 36 -1 -10 -14 1 1 0 0 38 1 z x1 x2 xF1 xF2 a1 a2 b 2 -1 3 2,5 0 0 0 0 0 3 0 0,5 1 -0,125 0 0,125 0 4 4 0 6 6 0 -1 0 1 36 -1 -10 -14 1 1 0 0 38 NPL 0 0,5 1 -0,125 0 0,125 0 4 x(-2,5) 0 -1,25 -2,5 0,3125 0 -0,3125 0 -10 +1º linha -1 3 -2,5 0 0 0 0 0 -1 1,75 0 0,3125 0 -0,3125 0 -10 3ª NPL 0 0,5 1 -0,125 0 0,125 0 4 x(-6) 0 -3 -6 0,75 0 -0,75 0 -24 +3º linha 0 6 6 0 -1 0 1 36 0 3 0 0,75 -1 -0,75 1 12 4ª NPL 0 0,5 1 -0,125 0 0,125 0 4 x(14) 0 7 14 -1,75 0 1,75 0 56 +4º linha -1 -10 -14 1 1 0 0 -45 -1 -3 0 -0,75 1 1,75 0 -12 x1 x2 xF1 xF2 a1 a2 b 0 1,75 0 0,3125 0 -0,3125 0 -10 0 0,5 1 -0,125 0 0,125 0 4 0 3 1 0,75 -1 1 1 12 -1 -3 0 -0,75 1 -1,75 0 -12 NPL 0 3 0 0,75 -1 -0,75 1 12 /(3) 0 1 0 0,25 -0,33 -0,25 0,33 4 1ª NPL 0 1 0 0,25 -0,33 -0,25 0,33 4 x(-1,75) 0 -1,75 0 -0,4375 0,5775 0,4375 -0,5775 7 +1º linha 0 1,75 0 0,3125 0 -0,3125 0 -10 0 0 0 -0,125 0,2475 0,125 -0,5775 -3 2ª NPL 0 1 0 0,25 -0,33 -0,25 0,33 4 x(-0,5) 0 -0,5 0 -0,125 0,165 0,125 -0,163 -2 +2º linha 0 0,5 1 -0,125 0 0,122 0 4 0 0 1 -0,25 0,165 0,25 -0,165 2 4ª NPL 0 1 0 0,25 -0,33 -0,25 0,33 4 x(3) 0 3 0 0,75 -0,99 -0,75 0,99 12 +1º linha -1 -3 0 -0,75 1 1,75 0 -12 -1 0 0 0 0 1 1 0 z x1 x2 xF1 xF2 a1 a2 b -1 0 0 -0,125 0,5775 0,125 -0,5775 -12 0 0 1 -0,25 0,165 0,25 0,65 4 0 1 0 0,25 -0,33 -0,25 0,33 4 -1 0 0 0 0 1 1 0 V3 VN3 valor x1 = 4 xF1 = 20 -w = 0 x2 = 2 xF2 = 0 w = 0 a1 = 0 a2 = 0 z x1 x2 xF1 xF2 b -1 0 0 -0,125 0,5775 -17 0 0 1 -0,25 0,165 2 0 1 0 0,25 -0,33 4 NLP 0 1 0 0,25 -0,33 4 x(4) 0 4 0 1 -1,32 16 1ª NLP 0 4 0 1 -1,32 16 x(0,125) 0 0,5 0 0,125 -0,165 2 +1ª linha -1 0 0 -0,125 0,5775 -17 -1 0,5 0 0 0,4125 -15 2ª NLP 0 4 0 1 -1,32 16 x(0,25) 0 1 0 0,25 -0,33 4 +2ª linha 0 0 1 -0,25 0,165 2 0 1 1 0 -0,165 6 z x1 x2 xF1 xF2 b -1 0,5 0 0 0,4125 -15 0 1 1 0 -0,165 6 0 4 0 1 -1,32 6 x1 = 0 x2 = 6 z = 15 03. A partir do Método Simplex determine a solução dos seguintes problemas de Programação Linear. Maximizar L = 4x + 5y Sujeito a: 4x + 7y ≤ 336 6x + 3y ≤ 252 x1, x2 ≥ 0 Solução: Transformação da Função Objetivo e das Restrições: z – 4x – 5y = 0 4x + 7y + xF1 = 336 6x + 3y + yF2 = 252 z x y xF1 yF2 1 -4 -5 0 0 0 0 4 7 1 0 336 0 6 3 0 1 252 NLP 0 4 7 1 0 336 /7 0 4/7 1 1/7 0 48 2ªNLP 0 4/7 1 1/7 0 48 x5 0 20/7 5 5/7 0 240 + 1ª linha 1 -4 -5 0 0 0 1 -1,14 0 0,71 0 240 3ªNLP 0 4/7 1 1/7 0 48 x(-3) 0 -12/7 -3 -3/7 0 -144 + 3ª linha 0 6 3 0 1 252 0 4,28 0 -0,43 1 108 z x y xF1 yF2 b 1 -1,14 0 0 0 240 0 0,57 1 0 0 48 0 4,29 0 -0,43 1 108 NLP 0 4,28 0 -0,43 1 108 /4,28 0 1 0 -0,10 0,23 25,17 1ª NLP 0 1 0 -0,10 0,23 25,17 x1,14 0 1,14 0 0,104 0,26 28,69 + 1ª linha 1 -1,14 0 0,71 0 240 1 0 0 0,824 0,26 268,69 2ª NLP 0 1 0 -0,10 0,23 25,17 x(-0,57) 0 -0,57 0 0,57 -0,13 -14,35 0 0,57 1 0,14 0 240 0 0 1 0,71 -0,13 33,65 z x y xF1 yF2 b 1 0 0 0,824 0,16 268,69 0 0 1 0,71 -0,13 33,65 0 1 0 -0,10 0,23 25,17 x = 25,2 y = 33,6 z = 268,69 xF1 = 0 yF1 = 0
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