Ejercicio 15 · Producción de queso, mantequilla y yogurt

✓ Solución revisada y verificada

Enunciado

Para una unidad de queso, mantequilla y yogurt se necesitan respectivamente 10,5,8 unidades de leche y 6,8,5 unidades de mano de obra. Disponibles: 200 de leche y 150 de mano de obra.
a) Producción posible usando todos los recursos.
b) ¿Es única la solución?
c) Restricciones en los insumos necesarias.
d) Producciones de queso y yogurt si se fijan 15 unidades de mantequilla.
Ver solución paso a pasoDesarrollo, resultado e interpretación

Desarrollo paso a paso

a) Usar completamente leche y mano de obra

Sean q,m,y las unidades de queso, mantequilla y yogurt:

10q+5m+8y=200
 6q+8m+5y=150

Hay 2 ecuaciones y 3 incógnitas. Tomamos y=s y resolvemos:

q=17-39s/50
m= 6-s/25
y=s

b) ¿Es única?

No. El rango es 2 y hay 3 incógnitas: existe un grado de libertad.

Si además exigimos producción no negativa:

s≥0
17-39s/50≥0  ⇒ s≤850/39≈21,795
6-s/25≥0      ⇒ s≤150

Por tanto el intervalo económico es 0≤s≤850/39.

c) Restricciones de recursos

Si no exigimos agotar todo, la región factible viene dada por:

10q+5m+8y ≤ 200
6q+8m+5y ≤ 150
q,m,y ≥ 0

d) Fijar m=15

Sustituyendo:

10q+8y=125
6q+5y=30

La solución algebraica es:

q=385/2=192,5
y=-225

El valor negativo de yogurt hace que el plan sea económicamente imposible.

Método utilizado

Planteamiento y resolución de sistemas lineales

Resultado final

Familia de soluciones: si z es la producción de yogurt, queso=17-39z/50 y mantequilla=6-z/25. Para producción no negativa: 0≤z≤850/39. Si se fijan 15 unidades de mantequilla, la solución algebraica es queso=192,5 y yogurt=-225, por lo que no existe una solución productiva no negativa.

Interpretación del resultado

Con sólo dos recursos y tres productos hay un grado de libertad. Utilizar todos los recursos no fija una producción única. Fijar 15 unidades de mantequilla exige una producción negativa de yogurt, señal de que ese plan es inviable con los recursos disponibles.

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