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A otimização é aplicada para determinar valores extremos de uma função. Em muitos problemas, pede-se para determinar o valor de máximo (ou mínimo) ...

A otimização é aplicada para determinar valores extremos de uma função. Em muitos problemas, pede-se para determinar o valor de máximo (ou mínimo) de uma função, dada uma condição para as variáveis do problema.​​​​​​​ Utilize o método dos multiplicadores de Lagrange para determinar os valores extremos do problema a seguir. Suponha que você trabalha em uma empresa e precisa determinar a produção de um produto de acordo com a quantidade de trabalho utilizado para a produção e o capital investido. A produção P do produto depende da quantidade L de trabalho empregado e da quantidade K de capital investido. Tal produção é modelada pela equação de Cobb-Douglas, dada por: P = K0,8L0,2 ​​​​​Se o custo por unidade de trabalho for m e o custo por unidade de capital for n, e uma companhia pode gastar somente uma quantidade p de dinheiro como despesa total, determine: a) a equação que representa a restrição da produção P em função de m e n. b) os valores em que a produção P é máxima sujeita à restrição do item anterior.

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a) A restrição da produção P em função de m e n é dada por: mL + nK = p b) Para encontrar os valores em que a produção P é máxima sujeita à restrição do item anterior, podemos utilizar o método dos multiplicadores de Lagrange. Primeiro, vamos escrever a função a ser maximizada, juntamente com a restrição, na forma: F(K,L,λ) = K^0,8 * L^0,2 - λ(mL + nK - p) Agora, vamos calcular as derivadas parciais de F em relação a K, L e λ, e igualá-las a zero: ∂F/∂K = 0,8K^-0,2 * L^0,2 - λn = 0 ∂F/∂L = 0,2K^0,8 * L^-0,8 - λm = 0 ∂F/∂λ = mL + nK - p = 0 Resolvendo o sistema de equações, obtemos: K = (5p/4n)^(5/8) L = (5p/4m)^(1/8) P = (5^0,2 * p^0,8 * m^0,2 * n^0,8) / 4 Portanto, os valores em que a produção P é máxima sujeita à restrição são: K = (5p/4n)^(5/8) L = (5p/4m)^(1/8) P = (5^0,2 * p^0,8 * m^0,2 * n^0,8) / 4

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