1. ( SEPTIEMBRE 2010 / OPCIÓN A / EJERCICIO 1 )(Puntuación máxima: 3 puntos)


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1 EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD / COMUNIDAD DE MADRID MATERIA: MATEMÁTICAS APLICADAS A LAS CIENCIAS SOCIALES II UNIDAD: PROGRAMACIÓN LINEAL 1. ( SEPTIEMBRE 2010 / OPCIÓN A / EJERCICIO 1 )(Puntuación máxima: 3 puntos) Un grupo inversor dispone de un máximo de 9 millones de euros para invertir en dos tipos de fondos de inversión, A y B. El fondo de inversión del tipo A tiene una rentabilidad del 4% anual y una limitación legal de 5 millones de euros de inversión máxima. El fondo de inversión del tipo B tiene una rentabilidad del 3% anual, deben invertirse al menos 2 millones de euros y no hay límite superior de inversión. El grupo inversor desea invertir en el fondo del tipo B, como máximo, el doble de lo invertido en el fondo del tipo A. Qué cantidad debe invertir el grupo en cada tipo de fondo para obtener el máximo beneficio anual? Calcúlese dicho beneficio máximo. SOL: Se invertirá 5 millones en fondos del tipo A y 4 millones en fondos del tipo B. Las ganancias máximas anuales serán de ( Septiembre 2010 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 )(Puntuación máxima: 3 puntos) Un pintor necesita pintura para pintar como mínimo una superficie de 480 m 2. Puede comprar la pintura a dos proveedores, A y B. El proveedor A le ofrece una pintura con un rendimiento de 6 m 2 por Kg. y un precio de 1 euro por Kg. La pintura del proveedor B tiene un precio de 1,2 euros por Kg. y un rendimiento de 8 m 2 por Kg. Ningún proveedor le puede proporcionar mas de 75 Kg. de pintura y el presupuesto máximo del pintor es de 120 euros. Calcúlese la cantidad de pintura que el pintor tiene que comprar a cada proveedor para obtener el mínimo coste. Calcúlese dicho coste mínimo. SOL: Comprará 60 Kg de pintura al proveedor B. El coste mínimo será de 72. Página 1 de 12

2 3. ( JUNIO 2010 / OPCIÓN A / EJERCICIO 1 )(Puntuación máxima: 3 puntos) Un club de fútbol dispone de un máximo de 2 millones de euros para fichajes de futbolistas españoles y extranjeros. Se estima que el importe total de las camisetas vendidas por el club con el nombre de futbolistas españoles es igual al 10% de la cantidad total invertida por el club en fichajes de españoles, mientras que el importe total de las camisetas vendidas con el nombre de futbolistas extranjeros es igual al 15% de la cantidad total invertida por el club en fichajes de extranjeros. Los estatutos del club limitan a un máximo de euros la inversión total en fichajes extranjeros y exigen que la cantidad total invertida en fichajes de futbolistas españoles sea como mínimo de euros. Además, la cantidad total invertida en fichajes de españoles ha de ser mayor o igual que la invertida en fichajes extranjeros. Qué cantidad debe invertir el club en cada tipo de fichajes para que el importe de las camisetas vendidas sea máximo? Calcúlese dicho importe máximo. Justifíquese. SOL: Invertirá e fichajes españoles y en fichajes extranjeros. El importe máximo de las camisetas vendidas será Página 2 de 12

3 4. ( JUNIO 2010 / OPCIÓN A / EJERCICIO 1 ) ( Puntuación máxima: 3 puntos) x + y 7 x + 4y 4 Se considera la función f(x,y)= -0,4x + 3,2 y sujeta a las restricciones x + 5 y 0 x 5, y 0 a) Represéntese la región S del plano determinada por el conjunto de restricciones. b) Calcúlense los puntos de la región S dónde la función f alcanza sus valores máximo y mínimo. c) Calcúlense dichos valores máximo y mínimo. SOL: A) Región poligonal hexagonal de vértices A(0,1), B(0,5), C(1, 6), D(5,2), E(4,0) y F(5,0) B) Máximo en (1,6) y Mínimo en (5,0) C) Máximo 18,8 y mínimo ( MODELO 2010 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 )( Puntuación máxima: 3 puntos) Una empresa de instalaciones dispone de 195 kg de cobre, 20 kg de titanio y 14 kg de aluminio. Para fabricar 100 metros de cable de tipo A se necesitan 10 kg de cobre, 2 kg de titanio y 1 kg de aluminio. Para fabricar 100 metros de cable de tipo B se necesitan 15 kg de cobre, 1 kg de titanio y 1 kg de aluminio. El beneficio que obtiene la empresa por cada 100 metros de cable de tipo A fabricados es igual a 1500 euros, y por cada 100 metros de cable de tipo B es igual a 1000 euros. Calcúlense los metros de cable de cada tipo que han de fabricarse para maximizar el beneficio y determínese dicho beneficio máximo. SOL: Beneficio máximo euros fabricando 600 m de cable del tipo A y 800 m del tipo B. Página 3 de 12

4 6. ( SEPTIEMBRE 09 / OPCIÓN A / EJERCICIO 1 ) ( Puntuación máxima: 3 puntos) Una carpintería vende paneles de contrachapado de dos tipos A y B. Cada m 2 de panel del tipo A requiere 0, 3 horas de trabajo para su fabricación y 0, 2 horas para su barnizado, proporcionando su venta un beneficio de 4 euros. Cada m 2 de panel del tipo B requiere 0, 2 horas de trabajo para su fabricación y 0, 2 horas para su barnizado, proporcionando su venta un beneficio de 3 euros. Sabiendo que en una semana se trabaja un máximo de 240 horas en el taller de fabricación y de 200 horas - en el taller de barnizado, calcular los m 2 de cada tipo de panel que debe vender semanalmente la carpintería para obtener el máximo beneficio. Calcular dicho beneficio máximo. SOL: Beneficio máximo 3400 euros fabricando 400 m 2 del tipo A y 600 m 2 del tipo B. Página 4 de 12

5 7. ( JUNIO 09 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) (Puntuación máxima: 3 puntos) Una refinería utiliza dos tipos de petróleo, A y B, que compra a un precio de 350 euros y 400 euros par tonelada, respectivamente. Por cada tonelada de petróleo de tipo A que refina, obtiene 0,10 toneladas de gasolina y 0,35 toneladas de fuel-oil. Por cada tonelada de petróleo de tipo B que refina, obtiene 0,05 toneladas de gasolina y 0,55 toneladas de fuel-oil. Para cubrir sus necesidades necesita obtener al menos 10 toneladas de gasolina y al menos 50 toneladas de fuel-oil. Por cuestiones de capacidad, no puede comprar más de 100 toneladas de cada tipo de petróleo. Cuántas toneladas de petróleo de cada tipo debe comprar la refinería para cubrir sus necesidades a mínimo coste? Determinar dicho coste mínimo. SOL: Coste mínimo euros, comprando 80 toneladas del tipo A y 40 toneladas del tipo B. 8. ( MODELO 08 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 )( Puntuación máxima: 3 puntos) A) Representa la región del plano definida por el siguiente sistema de inecuaciones: x + y 60 x + y 40 11x + 3y 40 B) Maximizar la función f(x,y)=10x-y en la región obtenida. C) Minimizar la función g(x,y)= x-10y en la región obtenida SOL: A) Región poligonal triangular de vértices A(-50,10), B(-10,50) y C(20, -60) B) Máximo en (20,-60) C) Mínimo en (-10,50) Página 5 de 12

6 9. ( JUNIO 08 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 )( Puntuación máxima: 3 puntos) Un distribuidor de aceite de oliva compra la materia prima a dos almazaras, A y B. Las almazaras A y B venden el aceite a 2000 y 3000 euros por tonelada, respectivamente. Cada almazara le vende un mínimo de 2 toneladas y un máximo de 7 y para atender a la demanda, el distribuidor debe comprar en total un mínimo de 6 toneladas. El distribuidor debe comprar como máximo a la almazara A el doble de aceite que a la almazara B. Qué cantidad de aceite debe comprar el distribuidor a cada una de las almazaras para obtener el mínimo coste? Determínese dicho coste mínimo SOL: 4 toneladas a la almazara A y 2 a la B; el coste mínimo es de euros. 10. ( SEPTIEMBRE 08 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Se desea invertir una cantidad de dinero menor o igual que euros, distribuidos entre acciones del tipo A y del tipo B. Las acciones del tipo A garantizan una ganancia del 10% anual, siendo obligatorio invertir en ellas un mínimo de euros y un máximo de euros. Las acciones del tipo B garantizan una ganancia del 5% anual, siendo obligatorio invertir en ellas un mínimo de euros. La cantidad invertida en acciones del tipo B no puede superar el triple de la cantidad invertida en acciones del tipo A. Cuál debe ser la distribución de la inversión para maximizar la ganancia anual? Determínese dicha ganancia máxima. SOL: en acciones tipo A y en B; El beneficio máximo es de Página 6 de 12

7 11. ( JUNIO 07 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Una empresa de instalaciones dispone de 195 kg de cobre, 20 kg de titanio y 14 kg de aluminio. Para fabricar 100 m de cable de tipo A se necesitan 10 kg de cobre, 2 de titanio y 1 de aluminio, mientras que para fabricar 100 m de cable de tipo B se necesitan 15 kg de cobre, 1 de titanio y 1 de aluminio. El beneficio que se obtiene por 100 m de cable de tipo A es de 1 500, y por100 m de cable de tipo B, Calcular los metros de cable de cada tipo que hay que fabricar para maximizar el beneficio de la empresa. Obtener dicho beneficio máximo. SOL: 600 m de cable tipo A y 800 tipo B. Beneficio máximo: Página 7 de 12

8 12. ( SEPTIEMBRE 07 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Una aerolínea quiere optimizar el número de filas de clase preferente y de clase turista en un avión. La longitud útil del avión para instalar las filas de asientos es de 104 m, necesitándose 2 m para instalar una fila de clase preferente y 1,5 m para las de clase turista. La aerolínea precisa instalar al menos 3 filas de clase preferente y que las filas de clase turista sean como mínimo el triple de las de clase preferente. Los beneficios por fila de clase turista son de 152 euros y de 206 euros para la clase preferente. Cuántas filas de clase preferente y cuántas de clase turista se deben instalar para obtener el beneficio máximo? Indicar dicho beneficio. SOL: 16 filas de clase preferente y 48 turista. Beneficio máximo: ( JUNIO 06 / OPCIÓN A / EJERCICIO 1 ) Una papelería quiere liquidar hasta 78 kg de papel reciclado y hasta 138 de papel normal. Para ello hace dos tipos de lotes, A y B. Los lotes de A están formados por 1kg de papel reciclado y 3 kg de papel normal y los lotes B por 2 kg de papel de cada clase. El precio de venta de cada lote A es de 0,9 euros y el de c ada lote B es de 1 euro. Cuántos lotes A y B debe vender para maximizar sus ingresos? A cuánto ascienden estos ingresos máximos? SOL: 30 lotes tipo A y 24 tipo B. Beneficio máximo: 51 Página 8 de 12

9 14. ( SEPTIEMBRE 06 / OPCIÓN A / EJERCICIO 1 ) Una empresa fabrica láminas de aluminio de dos grosores, finas y gruesas, y dispone cada mes de 400 kg de 2 aluminio y 450 horas de trabajo para fabricarlas. Cada m de lámina fina necesita 5 kg de aluminio y 10 2 horas de trabajo, y deja una ganancia de 45 euros. Cada m de lámina gruesa necesita 20 kg y 15 horas de 2 trabajo, y deja una ganancia de 80 euros. Cuántos m de cada tipo de lámina debe fabricar la empresa al mes para que la ganancia sea máxima, y a cuánto asciende ésta? SOL: 24m 2 de lámina fina y 14 m 2 de lámina gruesa. La máxima ganancia asciende a ( SEPTIEMBRE 05 / OPCIÓN A / EJERCICIO 1 ) En una empresa de alimentación se dispone de 24 kg de harina de trigo y 15 kg de harina de maíz, que se utilizan para obtener dos tipos de preparados: A y B. La ración del preparado A contiene 200 gr de harina de trigo y 300 gr de harina de maíz, con 600 cal de valor energético. La ración B contiene 200 gr de harina de trigo y 100 gr de harina de maíz, con 400 cal de valor energético. Cuántas raciones de cada tipo hay que preparar para obtener el máximo rendimiento energético total? Obtener el rendimiento máximo. SOL: 15 raciones de A y 105 de B. Rendimiento máximo: cal Página 9 de 12

10 16. ( JUNIO 05 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Un mayorista vende productos congelados que presenta en envases de dos tamaños: pequeño y grande. La capacidad de sus congeladores no le permite almacenar más de 1000 envases en total. En función de la demanda sabe que debe mantener un stock mínimo de 100 envases pequeños y 200 envases grandes. La demanda de envases grandes es igual o superior a la de envases pequeños. El coste por almacenaje es de 10 céntimos de euro para cada envase pequeño y de 20 céntimos de euro para cada envase grande. Qué cantidad de cada tipo de envases proporciona el mínimo gasto de almacenaje? Obtener dicho mínimo. SOL: 100 envases pequeños y 200 grandes. Coste mínimo: ( SEPTIEMBRE 04 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Un establecimiento de prendas deportivas tiene almacenados 1600 bañadores, 1000 gafas de baño y 800 gorros de baño. Se quiere incentivar la compra de esos productos mediante la oferta de dos tipos de lotes: el lote A, que produce un beneficio de 8 euros, formado por un bañador, un gorro y unas gafas, y el lote B que produce un beneficio de 10 euros y está formado por dos bañadores y unas gafas. Sabiendo que la publicidad de esta oferta tendrá un coste de euros a deducir de los beneficios, se pide calcular el número de lotes A y B que harán máximo el beneficio y a cuánto asciende éste. SOL: 400 lotes A y 600 lotes B. Beneficio máximo: ( JUNIO 04 / OPCIÓN A / EJERCICIO 1 ) Un producto se compone de la mezcla de otros dos A y B. Se tienen 500 kg de A y 500 kg de B. En la mezcla, el peso de B deber ser menor o igual que 1,5 veces el de A. Para satisfacer la demanda, la producción debe ser mayor o igual que 600 kg. Sabiendo que cada kg de A cuesta 5 euros y cada kg de B cuesta 4 euros, calcular los kg de A y B que deben emplearse para hacer una mezcla de coste mínimo, que cumpla los requisitos anteriores. Obtener dicho coste mínimo. SOL: 240 kg de A y 360 kg de B. Coste mínimo: Página 10 de 12

11 19. ( SEPTIEMBRE 03 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Determinar los valores máximo y mínimo de la función z = 5 x + 3y sujeta a las restricciones: 3x + y 4 x + y 6 0 y 5 x 5 SOL: Máximo en x = 5, y = 1con valor z = Mínimo en x =, y = 0 con valor z = ( JUNIO 03 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Un vendedor quiere dar salida a 400 kg de garbanzos, 300 kg de lentejas y 250 kg de judías. Para ello hace dos tipos de paquetes. Los de tipo A contienen 2 kg de garbanzos, 2 kg de lentejas y 1 kg de judías y los de tipo B contienen 3 kg de garbanzos, 1 kg de lentejas y 2 kg de judías. El precio de venta de cada paquete es de 25 euros para los de tipo A y de 35 euros para los de tipo B. Cuántos paquetes de cada tipo debe vender para obtener el máximo beneficio y a cuánto asciende éste? SOL: 125 paquetes del tipo A y 50 del tipo B. Beneficio máximo: ( SEPTIEMBRE 02 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Determinar los valores máximo y mínimo de la función z = 3 x + 4y sujeta a las restricciones: 3x + y 3 x + y 5 x 2 0 y 10 SOL: Máximo en x = 1, y = 6 con valor z = 21 Mínimo en x = 1, y = 0 con valor z = ( JUNIO 02 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Un proyecto de asfaltado puede llevarse a cabo por dos grupos diferentes de una misma empresa: G1 y G2. Se trata de asfaltar tres zonas: A, B y C. En una semana, el grupo G1 es capaz de asfaltar 3 unidades en la zona A, 2 en la zona B y 2 en la zona C. El grupo G2 es capaz de asfaltar semanalmente 2 unidades en la zona A, 3 en la zona B y 2 en la zona C. El coste semanal se estima en 3300 euros para G1 y 3500 euros para G2. Se necesita asfaltar un mínimo de 6 unidades en la zona A, 12 en la zona B y 10 en la zona C. Cuántas semanas deberá trabajar cada grupo para finalizar el proyecto con el mínimo coste? SOL: 3 semanas el grupo G1 y 2 semanas el grupo G ( JUNIO 01 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) En un depósito se almacenan bidones de petróleo y de gasolina. Para poder atender la demanda se han de tener almacenados un mínimo de 10 bidones de petróleo y 20 de gasolina. Siempre debe haber más bidones de gasolina que de petróleo, siendo la capacidad del depósito de 200 bidones. Por razones comerciales, deben mantenerse en inventario al menos 50 bidones. El gasto de almacenaje de un bidón de petróleo es de 20 Página 11 de 12

12 pesetas y el de uno de gasolina es de 30 pesetas. Se desea saber cuántos bidones de cada clase han de almacenarse para que el gasto de almacenaje sea mínimo. (a) Exprésense la función objetivo y las restricciones del problema. (b) Represéntese la región factible y calcúlense los vértices de la misma. (c) Resuélvase el problema. SOL: Aunque en el punto (25,25) la función presenta un mínimo, tenemos que rechazar esa solución, porque hay una condición del problema que nos dice que siempre debe haber más bidones de gasolina que de petróleo. Tomaremos como solución un punto próximo (24, 26) con un gasto de 1260 Ptas. Esta solución puede comprobarse mediante el método gráfico. 24. ( SEPTIEMBRE 00 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) (a) (b) (c) Una empresa que sirve comidas preparadas tiene que diseñar un menú utilizando dos ingredientes. El ingrediente A contiene 35 g de grasas y 150 Kilocalorías por cada 100 g de ingrediente, mientras que el ingrediente B contiene 15 g de grasas y 100 Kilocalorías por cada 100 g. El coste es de 150 pts por cada 100 g del ingrediente A y de 200 pts por cada 100 g del ingrediente B. El menú a diseñar debería contener no más de 30 g de grasas y al menos 110 Kilocalorías por cada 100 g de alimento. Se pide determinar las proporciones de cada ingrediente a emplear en el menú de manera que su coste sea lo más reducido posible. Indíquese la expresión de las restricciones y la función objetivo del problema. Represéntese gráficamente la región delimitada por las restricciones. Calcúlese el porcentaje óptimo de cada ingrediente a incluir en el menú. SOL: c) 75 % del ingrediente A y 25 % del ingrediente B. 25. (JUNIO 00 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Una empresa especializada en la fabricación de mobiliario para casas de muñecas, produce cierto tipo de mesas y sillas que vende a 2000 pta y 3000 pta por unidad, respectivamente. Desea saber cuántas unidades de cada artículo debe fabricar diariamente un operario para maximizar los ingresos, teniéndose las siguientes restricciones: el número total de unidades de los dos tipos no podrá exceder de 4 por día y operario; cada mesa requiere 2 horas para su fabricación y cada silla 3 horas; la jornada laboral máxima es de 10 horas; el material utilizado en cada mesa cuesta 400 pta. y el utilizado en cada silla cuesta 200 pta.; cada operario dispone de1200 pta diarias para material. (a) Exprésense la función objetivo y las restricciones del problema. (b) Represéntese la región factible y calcúlense los vértices de la misma. (c) Razónese si con estas restricciones un operario puede fabricar diariamente una mesa y una silla, y si esto le conviene a la empresa. (d) Resuélvase el problema. SOL: d) 2 sillas y 2 mesas. 26. ( SEPTIEMBRE 99 / OPCIÓN B / EJERCICIO 1 ) Un hipermercado quiere ofertar dos clases de bandejas A y B. La bandeja A contiene 40 g de queso manchego, 160 g de roquefort y 80 g de camembert; la bandeja B contiene 120 g de cada uno de los tres tipos de quesos anteriores. Para confeccionarlas dispone de 10,4 kg de queso manchego; 17,6 kg de roquefort y 11,2 kg de camenbert. El precio de venta es de 580 pesetas la bandeja A y 732 pesetas la bandeja B. El hipermercado desea maximizar los ingresos. (a) Exprésese la función objetivo. (b) Escríbanse mediante inecuaciones las restricciones del problema y represéntese gráficamente el recinto definido. (c) Determínese el número de bandejas de cada clase que debe vender para que los ingresos obtenidos sean máximos. Calcúlense dichos ingresos. SOL: c) 80 bandejas de clase A y 40 de clase B. Ingreso máximo: ptas Página 12 de 12

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