Ejercicio de optimización 50 resuelto: Coste mínimo con una tecnología circular

✓ Solución revisada y verificada

Enunciado

C(x,y)=−x+(y−1)²+10 y Q(x,y)=x²+(y−1)². Con x,y>0, minimizar coste para Q=9; decidir globalidad y analizar si un pequeño aumento de producción disminuiría el coste.
Ver solución paso a pasoDesarrollo, resultado e interpretación

Desarrollo paso a paso

1. Restricción

x²+(y−1)²=9.

2. Coste sobre la circunferencia

C=−x+[9−x²]+10=19−x−x².

Con x>0, se minimiza al máximo x posible: x=3,y=1, C=7.

3. Sensibilidad

Para nivel q, la rama óptima es x=√q,y=1 y C*(q)=10−√q. Así C*′(9)=−1/6.

Método utilizado

Lagrange y sensibilidad

Resultado final

x=3, y=1; coste mínimo 7. Es mínimo global. Un pequeño aumento de producción reduce el coste mínimo: dC*/dQ=−1/6 en Q=9.

Interpretación del resultado

El modelo de costes es atípico: usar más del factor x reduce costes directamente, por eso elevar ligeramente Q puede reducir el coste óptimo.

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