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Ingeniería Industrial (página 2)

Enviado por ivan_escalona


Partes: 1, 2

 

 Max Z – 5X1 – X2 – 3X3

s.a. 2 X1 – X2 + 2 X3 + X4 = 4

X1 + X2 + 4 X3 + X5 = 4

X1 , X2 , X3 , X4 , X5 ³ 0

  • Solución básica actual:

X4 = 4 min í 4/2 , 4/1ý

X5 = 4 min í 2 , 4ý

  • Solución básica actual:

X1 = 2 min í – , 2/1.5ý

X5 = 2 min í – , 1.33ý

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 44/3

X1* = 8/3

X2* = 4/3

X3* = X4* = X5* = 0

  • Comprobación en la función objetivo:

Max Z = 5X1 + X2 + 3X3

Z = 5 (8/3) + 4/3 + 0

Z = 44/3

  • Comprobación en las restricciones:

2 X1 – X2 + 2 X3 + X4

2 (8/3) – 4/3 + 2 (0) + 0 = 4

X1 + X2 + 4 X3 + X5

8/3 + 4/3 + 4 (0) + 0 = 4

Utilizando el método simplex resuelva el siguiente problema de programación lineal.

Max Z = 25X1 + 50X2

s.a. 2 X1 + 2X2 £ 1000

3 X1 £ 600 X1 + 3X2 £ 600

X1 , X2 ³ 0

VB

Z

X1

X2

X3

X4

X5

SOLUCION

Z

1

-25

-50

0

0

0

0

X3

0

2

2

1

0

0

1000

X4

0

3

0

0

1

0

600

X5

0

1

3

0

0

1

600

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

1

-25/3

0

0

0

50/3

10000

50RP + FO

X3

0

4/3

0

1

0

-2/3

600

-2RP + R1

X4

0

3

0

0

1

0

600

X2

0

1/3

1

0

0

1/3

200

1/3RP

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

1

0

0

0

23/9

50/3

35000/3

25/3RP + FO

X3

0

0

0

1

-4/9

-2/3

1000/3

-4/3RP + R1

X1

0

1

0

0

1/3

0

200

1/3RP

X2

0

0

1

0

-1/3

1/3

400/3

-1/3RP + R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Max Z – 25X1 – 50X2

s.a. 2 X1 + 2X2 + X3 = 1000

3 X1 + X4 = 600

X1 + 3X2 + X5 = 600

X1 , X2 , X3 , X4 , X5 ³ 0

  • Solución básica actual:

X3 = 1000 min í 1000/2 , – , 600/3ý

X4 = 600 min í 500 , – , 200ý

X5 = 600

  • Solución básica actual:

X3 = 600 min í 600/4/3 , 600/3 , 200/1/3ý

X4 = 600 min í 450 , 200 , 600ý

X2 = 200

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 35000/3

X1* = 200

X2* = 400/3

X3* = 1000/3

X4* = X5* = 0

  • Comprobación en la función objetivo:

Max Z = 25X1 + 50X2

Z = 25 (200) + 50 (400/3)

Z = 35000/3

  • Comprobación en las restricciones:

2 X1 + 2X2 + X3

2 (200) + 2 (400/3) + 1000/3 = 1000

3 X1 + X4

3 (200) + 0 = 600

X1 + 3X2 + X5

200 + 3 (400/3) + 0 = 600

Considere el siguiente problema.

Min W = 3X1 + 5X2 + X3

s.a. 4 X1 + 2 X2 + X3 ³ 1 8

X1 , X2 , X3 ³ 0

Dual

Max Z= 18Y

s.a. 4Y1 £ 3

2Y1 £ 5

Y1 £ 1

Y1 ³ 0

Para el primal

Min W –3X1 – 5X2 –X3 =0

s.a. –4X1 – 2X2 –X3 + S1 = -18

X1 , X2 , X3 , S1 ³ 0

VB

W

X1

X2

X3

S1

SOLUCION

W

1

-3

-5

-1

0

0

S1

0

-4

-2

-1

1

-18

 

 

 

 

 El primal no tiene solución porque no se puede establecer la variable de entrada.

Para el dual

Max Z- 18Y1 =0

s.a. 4Y1 + S1 = 3

2Y1 + S2 = 5

Y1 + S3 = 1

Y1 , S1 ,S2, S3 ³ 0

VB

Z

Y1

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

-18

0

0

0

0

S1

0

4

1

0

0

3

S2

0

2

0

1

0

5

S3

0

1

0

0

1

1

VB

Z

Y1

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

0

18/4

0

0

27/2

18/4RP+FO

Y1

0

1

1/4

0

0

3/4

1/4RP

S2

0

0

1/2

-1

0

-7/2

1/2RP-R2

S3

0

0

1/4

0

-1

-1/4

1/4RP-R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Solución básica actual:

S1 = 3 min í 3/4 , 5/2 , 1/1ý

S2 = 5 min í 0.75 , 2.5 , 1ý

S3 = 1

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 27/2

Y1* = 3/4

S2* = S3 =0

  • Comprobación en las restricciones:

Z = 18(3/4) = 27/2

4(3/4) = 3 ACTIVA

2(3/4)=1.5 < 5 INACTIVA Y DEFICIT

3/4 = 0.75< 1 INACTIVA Y DÉFICIT

Cambiar el coeficiente de x1 a 4 de la función objetivo y resolver el primal y el dual.

Min W = 4X1 + 5X2 + X3

s.a. 4 X1 + 2 X2 + X3 ³ 1 8

X1 , X2 , X3 ³ 0

Dual

Max Z= 18Y

s.a. 4Y1 £ 4

2Y1 £ 5

Y1 £ 1

Y1 ³ 0

Para el primal

Min W –4X1 – 5X2 –X3 =0

s.a. –4X1 – 2X2 –X3 + S1 = -18

X1 , X2 , X3 , S1 ³ 0

VB

W

X1

X2

X3

S1

SOLUCION

W

1

-4

-5

-1

0

0

S1

0

-4

-2

-1

1

-18

 

 

 

 

 El primal no tiene solución porque no se puede establecer la variable de entrada.

Para el dual:

Max Z- 18Y1 =0

s.a. 4Y1 + S1 = 4

2Y1 + S2 = 5

Y1 + S3 = 1

Y1 , S1 ,S2, S3 ³ 0

VB

Z

Y1

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

-18

0

0

0

0

S1

0

4

1

0

0

4

S2

0

2

0

1

0

5

S3

0

1

0

0

1

1

VB

Z

Y1

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

0

18/4

0

0

18

18/4RP+FO

Y1

0

1

1/4

0

0

1

1/4RP

S2

0

0

1/2

-1

0

-3

1/2RP-R2

S3

0

0

1/4

0

-1

0

1/4RP-R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

  • Solución básica actual:

S1 = 4 min í 4/4 , 5/2 , 1/1ý

S2 = 5 min í 1 , 2.5 , 1ý

S3 = 1

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 18

Y1* = 1

S2* = S3 =0

  • Comprobación en las restricciones:

Z = 18(1) = 18

4(1) = 4=4 ACTIVA

2(1)=2 < 5 INACTIVA Y DEFICIT

1 = 1 ACTIVA Y DÉFICIT

Cambiar el coeficiente de x3 a –1 y a la función objetivo y resolver el primal y el dual.

Min W = 3X1 + 5X2 *- X3

s.a. 4 X1 + 2 X2 + X3 ³ 1 8

X1 , X2 , X3 ³ 0

Dual

Max Z= 18Y

s.a. 4Y1 £ 3

2Y1 £ 5

Y1 £ -1

Y1 ³ 0

Para el primal

Min W –3X1 – 5X2 +X3 =0

s.a. –4X1 – 2X2 –X3 + S1 = -18

X1 , X2 , X3 , S1 ³ 0

VB

W

X1

X2

X3

S1

SOLUCION

W

1

-3

-5

1

0

0

S1

0

-4

-2

-1

1

-18

VB

W

X1

X2

X3

S1

SOLUCION

W

1

-7

-7

0

1

-18

X3

0

4

2

1

-1

18

 

 

 

 

 

 

 

 

-RP+FO

-RP

  • Solución básica actual:

S1 = -18 min í -18/-1 ý

min í 18ý

  • Por lo tanto la solución óptima es:

W* = -18

X3* = 18

X1*, X2*, S1*,= 0

  • Comprobación en las restricciones:

W = 3(0) + 5(0) – 18 = -18

4(0) + 2(0) + 18 = 18 ACTIVA

Para el dual:

Max Z- 18Y1 =0

s.a. 4Y1 + S1 = 3

2Y1 + S2 = 5

Y1 + S3 = -1

Y1 , S1 ,S2, S3 ³ 0

VB

Z

Y1

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

-18

0

0

0

0

S1

0

4

1

0

0

3

S2

0

2

0

1

0

5

S3

0

1

0

0

1

-1

VB

Z

Y1

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

0

18/4

0

0

27/2

18/4RP+FO

Y1

0

1

1/4

0

0

3/4

1/4RP

S2

0

0

1/2

-1

0

-7/2

1/2RP-R2

S3

0

0

1/4

0

-1

-1/4

1/4RP-R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

  • Solución básica actual:

S1 = 3 min í 3/4 , 5/2 , -1/1ý

S2 = 5 min í 0.75 , 2.5 , -ý

S3 = -1

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 27/2

Y1* = 3/4

S2* = S3 *=0

  • Comprobación en las restricciones:

Z = 18(3/4) = 27/2

4(3/4) = 3=3 ACTIVA

2(3/4)=1.5 < 5 INACTIVA Y DEFICIT

3/4 = 0.75 > -1 INACTIVA Y DE SUPERAVIT

Utilizando el método simplex resuelva el siguiente problema de programación lineal.

Min W = 6X1 + 8X2 + 16X3

s.a. 2 X1 + X2 ³ 5

X2 + 3X3 ³ 4

X1 , X2 , X3 ³ 0

VB

W

X1

X2

X3

X4

X5

SOLUCION

W

1

-6

-8

-16

0

0

0

X4

0

2

1

0

1

0

5

X5

0

0

1

3

0

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

W

1

-6

-8/3

0

0

16/3

64/3

16RP + FO

X4

0

2

1

0

1

0

5

X3

0

0

1/3

1

0

1/3

4/3

1/3 RP

 

 

 

 

 

 

 

 

W

1

0

1/3

0

3

16/3

109/3

6RP + FO

X1

0

1

1/2

0

1/2

0

5/2

1/2 RP

X3

0

0

1/3

1

0

1/3

4/3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

Min W – 6X1 – 8X2 – 16X3

s.a. 2 X1 + X2 + X4 = 5

X2 + 3X3 + X5 = 4

X1 , X2 , X3 , X4 , X5 ³ 0

  • Solución básica actual:

X4 = 5 min í – , 4/3ý

X5 = 4 min í – , 1.33ý

  • Solución básica actual:

X4 = 5 min í 5/2 , -ý

X3 = 4/3 min í 2.5 , -ý

  • Por lo tanto la solución óptima es:

W* = 109/3

X1* = 5/2

X3* = 4/3

X2* = X4* = X5* = 0

  • Comprobación en la función objetivo:

Min W = 6X1 + 8X2 + 16X3

W = 6 (5/2) + 8 (0) + 16 (4/3)

W = 109/3

  • Comprobación en las restricciones:

2 X1 + X2 + X4

2 ( 5/2) + 0 + 0 = 5

X2 + 3X3 + X5

0 + 3 (4/3) + 0 = 4

Utilizando el método simplex resuelva el siguiente problema de programación lineal.

Min W = X1 + 3X2 + 2X3

s.a. X1 + 4X2 ³ 8

2 X1 + X3 ³ 10

2 X1 + 3X2 £ 15

X1 , X2 , X3 ³ 0

VB

W

X1

X2

X3

X4

X5

X6

SOLUCION

W

1

-1

-3

-2

0

0

0

0

X4

0

1

4

0

1

0

0

8

X5

0

2

0

1

0

1

0

10

X6

0

2

3

0

0

0

1

15

W

1

-1/4

0

-2

3/4

0

0

6

3RP + FO

X2

0

1/4

1

0

1/4

0

0

2

1/4 RP

X5

0

2

0

1

0

1

0

10

X6

0

5/4

0

0

-3/4

0

1

9

-3RP + R3

W

1

15/4

0

0

3/4

2

0

26

2RP + FO

X2

0

1/4

1

0

1/4

0

0

2

X3

0

2

0

1

0

1

0

10

X6

0

5/4

0

0

-3/4

0

1

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Min W – X1 – 3X2 – 2X3

s.a. X1 + 4X2 + X4 = 8

2 X1 + X3 + X5 = 10

2 X1 + 3X2 + X6 = 15

X1 , X2 , X3 , X4 , X5 , X6 ³ 0

  • Solución básica actual:

X4 = 8 min í 8/4 , – , 15/3ý

X5 = 10 min í 2 , – , 5ý

X6 = 15

  • Solución básica actual:

X2 = 2 min í – , 10/1 , -ý

X5 = 10 min í – , 10 , -ý

X6 = 9

  • Por lo tanto la solución óptima es:

W* = 26

X2* = 2

X3* = 10

X6* = 9

X1* = X4* = X5* = 0

  • Comprobación en la función objetivo:

Min W = X1 + 3X2 + 2X3

W = 0 + 3 (2) + 2 (10)

W = 26

  • Comprobación en las restricciones:

X1 + 4X2 + X4

0 + 4 (2) + 0 = 8

2 X1 + X3 + X5

2 (0) + 10 + = 10

2 X1 + 3X2 + X6

2 (0) + 3 (2) + 9 = 15

Use variables artificiales y póngalas en la tabla inicial de:

  1. Formule el problema dual

    Min W = 6X1 + X2 + 3X3 – 2X4 Min W – 6X1 – X2 – 3X3 + 2X4 = 0

    s.a. X1 + X2 s.a. X1 + X2 + X6 = 42

    2 X1 + 3X2 – X3 – X4 ³ 10 2X1 + 3X2 – X3 – X4 – X5 + X7 = 10

    X1 + 2X3 + X4 =30 X1 + 2X3 + X4 + X8 = 30

    X1 , X2 , X3 , X4 ³ 0

    VB

    W

    X1

    X2

    X3

    X4

    X5

    X6

    X7

    X8

    SOLUCION

    W

    1

    -6

    -1

    -3

    2

    0

    0

    -M

    -M

    0

    X6

    0

    1

    1

    0

    0

    0

    1

    0

    0

    42

    X7

    0

    2

    3

    -1

    -1

    -1

    0

    1

    0

    10

    X8

    0

    1

    0

    2

    1

    0

    0

    0

    1

    30

    VB

    W

    X1

    X2

    X3

    X4

    X5

    X6

    X7

    X8

    SOLUCION

    W

    1

    3M-6

    3M-1

    M-3

    2

    -M

    0

    0

    0

    40M

    X6

    0

    1

    1

    0

    0

    0

    1

    0

    0

    42

    X7

    0

    2

    3

    -1

    -1

    -1

    0

    1

    0

    10

    X8

    0

    1

    0

    2

    1

    0

    0

    0

    1

    30

     

     

     

     

     

     

     

    X1

    X2

    X3

    X4

    X5

    X6

    X7

    X8

    SOLUCION

    M

    2

    3

    -1

    -1

    -1

    0

    1

    0

    10

    2M

    3M

    -M

    -M

    -M

    0

    M

    0

    10M

    -6

    -1

    -3

    2

    0

    0

    -M

    -M

    0

    2M-6

    3M-1

    -M-3

    -M+2

    -M

    0

    0

    -M

    10M

    X1

    X2

    X3

    X4

    X5

    X6

    X7

    X8

    SOLUCION

    M

    1

    0

    2

    1

    0

    0

    0

    1

    30

    M

    0

    2M

    M

    0

    0

    0

    M

    30M

    2M-6

    3M-1

    -M-3

    -M+2

    -M

    0

    0

    -M

    10M

    3M-6

    3M-1

    M-3

    2

    -M

    0

    0

    0

    40M

     

     

     

     

     

     

     

     

    Considérese el problema siguiente:

  2. Elabore la tabla inicial para el problema dual
  3. Formule el problema dual
  4. Elabore la tabla inicial para el problema dual

Min W = 3X1 – 5 X2 + 4X3

s.a. 4 X1 – 2 X2 + X3 = 20

3 X1 + 4X3 ³ 12

-2X2 + 7X3 ³ 7

X1 , X2 , X3 ³ 0

DUAL

Max Z = 20Y1 + 12Y2 + 7Y3

s.a. 4 Y1 + 3 Y2 3

-2Y1 – 2Y3 -5

Y1 + 4Y2 + 7Y3 -4

Y1 =NR Y2 , Y3 ³ 0

VB

Z

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

SOLUCION

Z

1

-20

-12

-7

0

0

0

0

Y4

0

4

3

0

1

0

0

3

Y5

0

-2

0

-2

0

1

0

-5

Y8

0

1

4

7

0

0

1

4

 

 

 

 

 

 

 Use variables artificiales y el método simplex para resolver el problema lineal:

Min W = -2X1 – X2 – 4X3 – 5X4

s.a. X1 + 3 X2 + 2 X3 + 5X4 £ 20

2 X1 + 16 X2 + X3 + X4 4 3 X1 – X2 – 5X3 + 10X4 £ -10 X1 , X2 , X3 , X4 ³ 0

V B

W

X1

X2

X3

X4

S2

S1

R2

S3

SOL.

W

1

2

1

4

5

0

0

-M

0

0

S1

0

1

3

2

5

10

1

0

0

20

R2

0

2

16

1

1

-1

0

1

0

4

S3

0

3

-1

-5

10

0

0

0

1

-10

VB

W

X1

X2

X3

X4

S2

S1

R2

S3

SOL.

W

1

2M+2

16M+1

M+4

M+5

-M

0

0

0

4M

S1

0

1

3

2

5

10

1

0

0

20

R2

0

2

16

1

1

-1

0

1

0

4

S3

0

3

-1

-5

10

0

0

0

1

-10

VB

W

X1

X2

X3

X4

S2

S1

R2

S3

SOL.

W

1

15/8

0

63/16

79/16

1/16

0

-M-1/16

0

-1/4

(-M-1/16)RP+FO

S1

0

– -5/8

0

-29/16

-77/16

-163/16

-1

3/16

0

-77/4

3/16RP-R1

R2

0

1/8

1

1/16

1/16

-1/16

0

1/16

0

1/4

1/16 RP

S3

0

25/8

0

-79/16

161/16

-1/16

0

1/16

1

-39/4

1/16 RP+R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Min W + 2X1 + X2 + 4X3 + 5X4= 0 s.a. X1 + 3 X2 + 2 X3 + 5X4 + S1 = 20

2 X1 + 16 X2 + X3 + X4 -S2 + R2 = 4 3 X1 – X2 – 5X3 + 10X4 +S3 = -10

X1 , X2 , X3 , X4 ³ 0

  

Max Z -40X1 – 60X2 – 50X3

s.a. 10 X1 + 4 X2 + 2 X3 + X4 = 950

2 X1 + 2 X2 + + X5 = 410

X1 + + 2 X3 + X6 = 610

X1 , X2 , X3 , X4 , X5 , X6 ³ 0

  • Solución básica actual:

S1 = 20 min í 20/3 , 1/16 , -10/-1ý

R2 = 4 min í 6.6 , 0.25 , 10ý

S3 = -10

  • Por lo tanto la solución óptima es:

W* = -1/4

X2* = 1/4

S3* = -39/4

X1*, X3*, X4*, S1*, S2* = 0

  • Comprobación en las restricciones:

W = -2(0) – 1/4 + 4(0) – 5(0) = -1/4

0 + 3(1/4) +2(0) + 5(0) = 3/4 £ 20 INACTIVA Y DEFICIT

2(0) +16(1/4) + 0 +0 = 16/4 = 4 = 4 ACTIVA

3(0) –1/4 – 5(0) + 10(0) = -1/4 £ -10

Por el metodo simplex

Min W+2X1+X2+4X3+5X4=0

s.a. X1 + 3X2 + 2X3 + 5X4 + S1 =20

-2 X1 – 16X2 – X3 – X4 + S1 =-4

3 X1 – X2 – 5X3 + 10X4 + S3 =-10

X1 , X2 , X3 , X4 ³ 0 S1 ,S2 ,S3 ³ 0

 

VB

W

X1

X2

X3

X4

S1

S2

S3

SOL.

W

1

2

1

4

5

0

0

0

0

S1

0

1

3

2

5

1

0

0

20

S2

0

-2

-16

-1

-1

0

1

0

-4

S3

0

3

-1

-5

10

0

0

1

-10

VB

W

X1

X2

X3

X4

S2

S1

S3

SOL.

W

1

-8

-79

-1

0

0

5

0

-20

5RP + FO

S1

0

-9

-77

-3

0

1

0

0

0

5RP+R1

X4

0

2

16

1

1

0

1

0

4

-RP

S2

0

-17

-161

-15

0

0

10

1

-50

10RP+R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Solución básica actual:

S1 = 0 min í -20/5 , – , -50/10ý

X4 = 4 min í – , – , -ý

S3 = -50

No tiene solución porque se puede establecer la variable de entrada pero no la salida.

En los ejercicios 1-4, escriba la tabla simples inicial para cada problema dado de programación lineal.

1.- Max Z= 3X1 + 7X2 Max Z- 3X1 – 7X2 =0

s.a. 3X1 – 2X2 £ 7 s.a. 3X1 – 2X2 +S1 =7

2X1 + 5X2 £ 6 2X1 +5X2 +S2 =6

2X1 + 3X2 £ 8 2X1 + 3X2 + S3 =8

X1, X2 ³ 0 X1, X2 ,S1, S2 ,S3 ³ 0

VB

Z

X1

X2

S1

S2

S3

SOL.

Z

1

-3

-7

0

0

0

0

S1

0

3

-2

1

0

0

7

S2

0

2

5

0

1

0

6

S3

0

2

3

0

0

1

8

 

 

 

 

 

 

 2.- Max Z= 2X1 + 3X2 –4X3Max Z- 2X1 – 3X2+4X3 =0

s.a. 3X1 – 2X2 +X3 £ 4 s.a. 3X1 – 2X2 +X3 + S1 =4

2X1 -4X2 +5X3 £ 6 2X1 -4X2 +5X3 +S2 =6

X1, X2, X3 ³ 0 X1, X2 ,X3, S1, S2 ³ 0

VB

Z

X1

X2

X3

S1

S2

SOL.

Z

1

-2

-3

4

0

0

0

S1

0

3

-2

1

1

0

4

S2

0

2

-4

5

0

1

6

 

 

 

 

 

 3.- Max Z= 2X1 + 2X2 +3X3+X4Max Z- 2X1 – 2X2 -3X3 -X4 =0

s.a. 3X1 – 2X2 +X3 + X4 £ 6 s.a. 3X1 – 2X2 +X3 + X4 + S1 = 6

X1 + X2 + X3 + X4 £ 8 X1 + X2 + X3 + X4 +S2 = 8

2X1 – 3X2 +X3 + 2X4 £ 10 2X1 – 3X2 + X3 + 2X4 +S3= 10

X1, X2, X3,X4 ³ 0 X1, X2 ,X3, X4, S1, S2 , S3 ³ 0

VB

Z

X1

X2

X3

X4

S1

S2

S3

SOL.

Z

1

-2

-2

-3

-1

0

0

0

0

S1

0

3

-2

1

1

1

0

0

6

S2

0

1

1

1

1

0

1

0

8

S3

0

2

-3

-1

2

0

0

1

10

 

 

 

 

 

 

4.- Max Z= 2X1 – 3X2 + X3Max Z- 2X1 + 3X2 – X3 =0

s.a. X1 – 2X2 + 4X3 £ 5 s.a. X1 – 2X2 +4X3 + S1 = 5

2X1 + 2X2 + 4X3 £ 5 2X1 + 2X2 + 4X3 +S2 = 5

3X1 + X2 – X3 £ 7 3X1 + X2 – X3 +S3 = 7

X1, X2, X3, ³ 0 X1, X2 ,X3, S1, S2 , S3 ³ 0

VB

Z

X1

X2

X3

S1

S2

S3

SOL.

Z

1

-2

3

-1

0

0

0

0

S1

0

1

-2

4

1

0

0

5

S2

0

2

2

4

0

1

0

5

S3

0

3

1

-1

0

0

1

7

 

 

 

 

 

 

 

En los ejercicios 5-11 resuelva cada problema de programación lineal mediante el método simplex. de alguno de los problemas podrían no tener una solución optima infinita.

5.- Max Z = 2X1 + 3X2 Max Z – 2X1 – 3X2 =0

s.a. 3X1 + 5X2 £ 6 s.a. 3X1 + 5X2 +S1 = 6

2X1 +3X2 £ 7 2X1 +3X2 +S2 = 7

X1 , X2 ³ 0 X1, X2, S1, S2 ³ 0

VB

Z

X1

X2

S1

S2

SOLUCION

Z

1

-2

-3

0

0

0

S1

0

3

5

1

0

6

S2

0

2

3

0

1

7

VB

Z

X1

X2

S1

S2

SOLUCION

Z

1

-1/5

0

3/5

0

18/5

3/5RP+FO

X2

0

3/5

1

1/5

0

6/5

1/5RP

S2

0

-1/5

0

3/5

-1

-17/5

3/5RP-R2

VB

Z

X1

X2

S1

S2

SOLUCION

Z

1

0

1/3

2/3

0

4

1/3RP+FO

X1

0

1

5/3

1/3

0

2

5/3RP

S2

0

0

1/3

2/3

-1

-3

1/3RP+R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Solución básica actual:

S1 = 6 min í 6/5 ,7/3ý

S2 = 7 min í 1.2, 2.3ý

  • Solución básica actual:

X2 = 6/5 min í 6/5 / 3/5 , -17/5 / -1/5ý

min í 2 , 17ý

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 4

X1* = 2

X2* , S1*,S2*=0

  • Comprobación en la función objetivo:

Max Z = 2(2)+3(0)=4

Z=4

  • Comprobación en las restricciones:

3 (2) + 5 (0) = 6=6 ACTIVA

2 (2) +3(0) = 4< 7 INACTIVA Y DEFICIT

6.- Max Z = 2X1 + 5X2

s.a. 3X1 + 7X2 £ 6

2 X1 + 6X2 £ 7

3 X1 + 2X2 £ 5

X1 , X2 ³ 0

VB

Z

X1

X2

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

-2

-5

0

0

0

0

S1

0

3

7

1

0

0

6

S2

0

2

6

0

1

0

7

S3

0

3

2

0

0

1

5

VB

Z

X1

X2

S1

S2

S3

SOLUCION

W

1

1/7

0

5/7

0

0

30/7

5/7RP+FO

X2

0

3/7

1

1/7

0

0

6/7

1/7RP

S2

0

4/7

0

6/7

-1

0

-13/7

6/7RP-R2

S3

0

-15/7

0

2/7

0

-1

-23/7

2/7RP-R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Solución básica actual:

S1 = 6 min í 6/7 ,7/6 , 5/2ý

S2 = 7 min í 0.85 ,1.16 ,2.5ý

S3 = 5

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 30/7

X2* = 6/7

S1* = S2* = S3*=X1*=0

  • Comprobación en la función objetivo:

Min Z = 2(0) + 5(6/7)=30/7

  • Comprobación en las restricciones:

3(0)+7(6/7) = 42/7=6=6 ACTIVA

2 (0) + 6(6/7) = 36/7=5.14 < 7 INACTIVA Y DEFICIT

3 (0) + 2(6/7) = 12/7 =1.71 < 5 INACTIVA Y DÉFICIT

7.- Max Z = 2X1 + 5X2 Max Z – 2X1 – 5X2 =0

s.a. 2X1 – 3X2 £ 4 s.a. 2X1 – 3X2 +S1 = 4

X1 – 2X2 £ 6 X1 – 2X2 +S2 = 6

X1 , X2 ³ 0 X1, X2, S1, S2 ³ 0

VB

Z

X1

X2

S1

S2

SOLUCION

Z

1

-2

-5

0

0

0

S1

0

2

-3

1

0

4

S2

0

1

-2

0

1

6

 

 

 

 

 

 

  • Solución básica actual:

S1 = 4 min í 4/-3 , 6/-2ý

S2 = 6 min í -1.33, -3ý

No hay solución porque se puede establecer la variable de entrada pero no la de salida.

8.- Max Z = 3X1 + 2X2 +4X3

s.a. X1 – X2 – X3 £ 6

– 2 X1 + X2 -2X3 £ 7

3 X1 + X2 –4X3 £ 8

X1 , X2, X3 ³ 0

VB

Z

X1

X2

X3

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

-3

-2

-4

0

0

0

0

S1

0

1

-1

-1

1

0

0

6

S2

0

-2

1

-2

0

1

0

7

S3

0

3

1

-4

0

0

1

8

 

 

 

 

 

 

  • Solución básica actual:

S1 = 6 min í 6/-1, 7/-2, 8/-4ý

S2 = 7 min í -6, -3.5, -2ý

S3 = 8

No hay solución porque se puede establecer la variable de entrada pero no la de salida.

9.- Max Z = 2X1 – 4X2 + 5X3

s.a. 3X1 + 2X2 + X3 £ 6

3X1 – 6X2 + 7X3 £ 9

X1 , X2 , X3 ³ 0

VB

Z

X1

X2

X3

S1

S2

SOLUCION

Z

1

-2

4

-5

0

0

0

S1

0

3

2

1

1

0

6

S2

0

3

-6

7

0

1

9

VB

Z

X1

X2

X3

S1

S2

SOLUCION

Z

1

1/7

-2/7

0

0

5/7

45/7

5/7RP+FO

S1

0

-18/7

-20/7

0

-1

1/7

-33/7

1/7RP-R1

X3

0

3/7

-6/7

1

0

1/7

9/7

1/7RP

VB

Z

X1

X2

X3

S1

S2

SOLUCION

Z

1

2/5

0

0

1/10

7/10

69/10

-1/10RP+FO

X2

0

9/10

1

0

7/20

-7/140

33/20

-7/20RP

X3

0

6/5

0

1

3/10

1/10

27/10

-3/10RP+R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Solución básica actual:

S1 = 6 min í 6/1 , 9/7ý

S2 = 9 min í 6 , 1.28ý

  • Solución básica actual:

X3 = 9/7 min í -33/7 / -20/7 , 9/7 / -6/7ý

min í 33/20, -ý

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 69/10

X2* = 33/20

X3* = 27/10

X1* = S2=S1 = 0

  • Comprobación en la función objetivo:

Max Z = 2 (0) – 4(33/20)+5(27/10) = 69/10

Z = 69/10

  • Comprobación en las restricciones:

3 (0) + 2(33/20)+ 27/10 = 6=6 ACTIVA

3(0)- 6(33/20) +7(27/10) =9 = 9 ACTIVA

10.- Max Z = 2X1 + 4X2 -3X3

s.a. 5X1 + 2X2 + X3 £ 5

3X1 –2X2 +3 X3 £ 10

4 X1 + 5X2 – X3 £ 20

X1 , X2 , X3 ³ 0

VB

Z

X1

X2

X3

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

-2

-4

3

0

0

0

0

S1

0

5

2

1

1

0

0

5

S2

0

3

-2

3

0

1

0

10

S3

0

4

5

-1

0

0

1

20

VB

Z

X1

X2

X3

S1

S2

S3

SOLUCION

Z

1

8

0

5

2

0

0

10

2RP+FO

X2

0

5/2

1

1/2

1/2

0

0

5/2

1/2RP

S2

0

8

0

4

1

1

0

15

RP+R2

S3

0

17/2

0

7/2

5/2

0

-1

-15/

5/2RP-R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Solución básica actual:

S1 =5 min í 5/2 ,10/-2 , 20/5ý

S2 = 10 min í 2.5 , – , 4ý

S3 = 20

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 10

X2* = 5/2

S2* = 15

X1* = X4* = S1* =S3*= 0

  • Comprobación en la función objetivo:

Max Z = 2(0)+4(5/2)-3(0) =10

Z = 10

  • Comprobación en las restricciones:

5(0)+2(5/2)+0 = 5=5 ACTIVA

3(0)-2(5/2)+3(0) = -5 < 10 INACTIVA Y DEFICIT

4(0)+5(5/2)-0 = 25/2 = 12.5 < 20 INACTIVA Y DEFICIT

11.- Max Z = X1 + 2X2 – X3 + 5X4

s.a. 2X1 + 3 X2 + X3 – X4 £ 8

3 X1 + X2 – 4X3 + 5X4 £ 9

X1 , X2 , X3 , X4 ³ 0

V B

Z

X1

X2

X3

X4

S1

S2

SOL.

Z

1

-1

-2

1

-5

0

0

0

S1

0

2

3

1

-1

1

0

8

S2

0

3

1

-4

5

0

1

9

V B

Z

X1

X2

X3

X4

S1

S2

SOL.

Z

1

2

-1

-3

0

0

1

9

RP+FO

S1

0

13/5

16/5

1/5

0

1

1/5

49/5

1/5RP+FO

X4

0

3/5

1/5

-4/5

1

0

1/5

9/5

1/5RP

V B

Z

X1

X2

X3

X4

S1

S2

SOL.

Z

1

41

47

0

0

15

4

156

15RP+FO

X3

0

13

16

1

0

5

1

49

5RP

X4

0

11

13

0

1

4

1

41

4RP+R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Solución básica actual:

S1 = 8 min í 8/-1 , 9/5ý

S2 = 9 min í – , 1.8ý

  • Solución básica actual:

S1 = 49/5 min í 49/5 / 1/5 , 9/5 / -4/5ý

X4 = 9/54

  • Por lo tanto la solución óptima es:

Z* = 156

X3* = 49

X4* = 41

X1*= X2* = S1*= S2* = 0

  • Comprobación en las restricciones:

Z = 0+2(0)-49+5(41) = 156

2(0)+ 3(0) +49 -41 = 8=8 ACTIVA

3(0)+0 –4(49)+5(41) = 9 = 9 ACTIVA

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Autor:

Iván Escalona Moreno

Estudios de Preparatoria: Centro Escolar Atoyac (Incorporado a la U.N.A.M.)

Estudios Universitarios: Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas (U.P.I.I.C.S.A.) del Instituto Politécnico Nacional (I.P.N.) – Sexto Semestre

Ciudad de Origen: México, Distrito Federal

Profesor que revisó trabajo: Vergara Nava Leonardo (Catedrático de la Academia de Investigación de Operaciones de la U.P.I.I.C.S.A.)

Partes: 1, 2
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