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:
- 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:
- Elabore la tabla inicial para el problema dual
- Formule el problema dual
- 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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Ingeniería de Métodos: Análisis Sistemático
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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.)
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