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LISTA 1 Formule os problemas de programação linear abaixo. Designe as incógnitas, a função objetivo, as restrições explícitas e implícitas no problema. 1) Uma determinada empresa está interessada em maximizar o lucro mensal proveniente de quatro de seus produtos, designados por I, II, III e IV. Para fabricar esses quatro produtos, ela utiliza dois tipos de máquina (M1 e M2) e dois tipos de mão de obra (MO1 e MO2) que tem as seguintes disponibilidades: Máquinas Tempo disponível (máq hora/mês) M1 80 M2 20 Mão de Obra Tempo disponível homem hora/mês) MO1 120 MO2 160 O setor técnico da empresa fornece o seguinte quadro de produtividade: Máquinas I II III IV M1 5 4 8 9 M2 2 6 - 8 Então para se produzir uma unidade do produto I, consome-se 5 máquinas-hora da máquina M1 e 2 máquinas-hora da máquina M2. O número de homens-hora para produzir uma unidade de cada produto: Mão de obra I II III IV MO1 2 4 2 8 MO2 7 3 - 7 Precisa-se então 2 homens-hora de mão de obra MO1 e de 7 homens- hora da mão de obra MO2 para fabricar uma unidade do produto I. O setor comercial da empresa fornece as seguintes informações: Produtos Potencial de vendas (unidades /mês) Lucro unitário ($/unidade) PESQUISA OPERACIONAL PROFA DANIELA BRASSOLATTI I 70 10,00 II 60 8,00 III 40 9,00 IV 20 7,00 Deseja-se saber a produção mensal dos produtos I,II, III e IV para que o lucro mensal da empresa proveniente dos 4 produtos seja máximo. 2) A indústria de móveis Fresão produz, entre outros artigos, dois tipos de conjunto para sala de jantar: O conjunto Beatrice e o conjunto Anna Maria. A Fresão está preparando sua programação semanal de produção para os dois conjuntos. Sabe-se que embora não haja restrições no tocante a demanda Beatrice, para o conjunto Anna Maria dificilmente a demanda semanal ultrapassará 8 unidades. A fabricação dos dois conjuntos é dividida em dois grandes blocos de operações: Preparação (consistindo do corte da madeira e preparação para montagem) e Acabamento(consistindo da montagem dos conjuntos e acabamento final). Em face de outros produtos existentes, a Fresão não poderá alocar mais de 100 horas para preparação e 108 horas para acabamento durante a semana. O conjunto Beatrice exige 5 horas para preparação e 9 horas para acabamento, enquanto que o conjunto Annamaria esses números são de 10 e 6 horas respectivamente. A Fresão deve decidir quantas unidades de cada conjunto devem ser fabricadas, levando em conta que o conjunto Beatrice fornece um lucro unitário de 4.000,00 e o Annamaria um lucro unitário de 5.000,00. 3) Um fazendeiro tem que decidir o quanto vai plantar de milho e alfafa. Os lucros são de $20.000 por alqueire de milho e de $10.000 por alqueire de alfafa. Suponha que suas limitações sejam: terra disponível 8 alqueires; água disponível para irrigação 80.000 litros; deseja-se plantar no máximo 4 alqueires de milho; cada alqueire de milho requererá 10.000 litros de água para irrigação; cada alqueire de alfafa requererá 20.000 litros de água para irrigação. Uma plantação de milho requer 2 alqueires de terra e a alfafa 3 alqueires de terra. Quanto de milho e alfafa se tem que plantar para ter um lucro máximo? 4) Suponha que um indivíduo deva seguir uma dieta em seu café da manhã, baseado no consumo de cereais e leite. Uma porção de cada um desses alimentos fornece uma porcentagem da quantidade diária recomendada de diferentes nutrientes – cálcio, ferro, vitaminas A e D – de acordo com a tabela abaixo. Considerando que os preços da porção de cereal e de leite são respectivamente R$0,20 e R$0,10, encontre a combinação de tais alimentos, que proporciona simultaneamente um custo mínimo e satisfação de pelo menos 100% da quantidade diária recomendada para cada nutriente. Cereais (%) Leite(%) Cálcio 16 30 Ferro 46 0 Vitamina A 28 8 Vitamina D 24 24 6) Uma indústria têxtil produz tecidos de duas categorias utilizando porcentagens diferentes de linho, algodão e polyester de acordo com a tabela: TECIDO1 TECIDO 2 LINHO(%) 20 10 ALGODÃO(%) 50 40 POLYESTER(%) 30 50 Considerando que a indústria possui um estoque de linho, algodão e polyester de respectivamente 2 ton., 6 ton. E 6 ton., quantos quilos de cada tipo de tecido a indústria têxtil deverá produzir de modo a maximizar sua receita sabendo que os tecidos I e II são vendidos respectivamente por R$ 3,00 e R$ 2,00 por quilo? 7) Uma loja de animais de estimação calculou as necessidades diárias de alimentação de cada hamster em , pelo menos, 70 unidades de proteína , 100 unidades de carboidratos e 20 unidades de gordura. Se a loja dispõe em estoque de 6 tipos de ração mostrados na tabela abaixo, que mistura destas rações satisfaz os requisitos alimentares a custo mínimo para a loja? raçã o proteínas unidades/onç a carboidratos unidades/onç a gordura unidades/onç a custo cents/onç a A 20 50 4 2 B 30 30 9 3 C 40 20 11 5 D 40 25 10 6 E 45 50 9 8 F 30 20 10 8 8) Um fornecedor deve preparar, a partir de cinco tipos de bebidas de fruta disponíveis em estoque, 500 galões contendo pelo menos 20% de suco de laranja, 10% de suco de uva e 5% de suco de tangerina. Se os dados referentes ao estoque são os mostrados a seguir, quanto de cada uma das bebidas o fornecedor deve utilizar de forma a obter a composição requerida a um custo mínimo? suco de laranja(%) suco de uva (%) suco de tangerina(%) estoque galões custo $/galã o Bebida A 40 40 0 200 1,50 Bebida B 5 10 20 400 0,75 Bebida C 100 0 0 100 2,00 Bebida D 0 100 0 50 1,75 Bebida E 0 0 0 800 0,25 9) A Politoy S/A fabrica soldados e trens de madeira. Cada soldado é vendido por $27 e utiliza $10 de matéria-prima e $14 de mão- de-obra. Duas horas de acabamento e 1 hora de carpintaria são demandadas para produção de um soldado. Cada trem é vendido por $21 e utiliza $9 de matéria-prima e $10 de mão-de-obra. Uma hora de acabamento e 1 h de carpintaria são demandadas para produção de um trem. A Politoy não tem problemas no fornecimento de matéria-primas, mas só pode contar com 100 h de acabamento e 80 h de carpintaria. A demanda semanal de trens é ilimitada, mas no máximo 40 soldados são comprados a cada semana. A Politoy deseja maximizar seus ganhos semanais. Formule um modelo matemático a ser utilizado nessa otimização e resolva pelo método simplex. 10) A empresa Dalai-Lama deseja planejar a produção de incensos. Os incensos requerem dois tipos de recursos: mão-de- obra e materiais. A empresa fabrica três tipos de incenso, cada qual com diferentes necessidades de mão-de-obra e materiais, conforme tabela abaixo: A disponibilidade de materiais é de 200 g/dia. A mão-de-obra disponível por dia é de 150 horas. Formule um problema de programação linear para determinar quanto deve ser produzido de cada tipo de incenso, tal que o lucro total seja maximizado e resolva pelo método simplex. A B C Mão-de-obra (horas por unidade) 7 3 6 Materiais (g / unidade produzida) 4 4 5 Lucro ($ / unidade) 4 2 3