Ejercicio de optimización 38 resuelto: Óptimos con parábola y circunferencia

✓ Solución revisada y verificada

Enunciado

Optimizar z=x−y sujeto a y=(x−3)² y (x−3)²+(y−2)²=8. Después estudiar el cambio si la primera restricción pasa a y≤(x−3)².
Ver solución paso a pasoDesarrollo, resultado e interpretación

Desarrollo paso a paso

1. Igualdades

Poniendo y=(x−3)²=u en la circunferencia: u+(u−2)²=8 ⇒ u=4. Así y=4 y x=1 ó5.

2. Desigualdad

Sobre la circunferencia, z=x−y tiene máximo y mínimo en la dirección (1,−1): puntos (5,0) y (1,4). Ambos verifican y≤(x−3)².

Método utilizado

Intersección de restricciones y comparación

Resultado final

Con ambas igualdades: mínimo (1,4), z=−3; máximo (5,4), z=1. Si y≤(x−3)²: el mínimo sigue en (1,4), z=−3, y el máximo pasa a (5,0), z=5.

Interpretación del resultado

Relajar la parábola amplía la región factible y permite un máximo mucho mayor; el mínimo antiguo ya era también el mínimo lineal sobre la circunferencia.

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