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Ein landwirtschaftlicher Betrieb will 45 ha Ackerland mit Weizen und Zuckerrüben bebauen, keinesfalls aber mehr als 15 ha für den Rübenanbau verwenden. Arbeitskräfte stehen für insgesamt für 1200 Arbeitsstunden zur Verfügung. Die erforderliche Arbeitszeit bei Weizen beträgt 20 h pro Hektar, bei Rüben 60 ha pro Hektar. Der Reingewinn beträgt bei Weizen 300,- Euro pro Hektar, bei Rüben 600,-Euro. Wie viel Ackerland muss mit Rüben und wie viel mit Weizen bebaut werden, damit der Ertrag maximal wird?

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2 Antworten

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Hallo Beatergirl,

x = Fläche Rüben in ha

y = Fläche Weizen in ha

Dadurch ergibt sich als Zielfunktion

600x + 300y = 0, für die das Maximum gesucht wird.

Nichtnegativitätsbedingungen: x ≥ 0, y ≥ 0

Nebenbedingungen:

1. x + y = 45, gesamtes Ackerland, nach y aufllösen

2. x ≤ 15 und y ≥ 30, nicht mehr als 15 ha Rüben, nach y auflösen und als Geradengleichung betrachten

3. 60x + 20y ≤ 1200 Arbeitsstunden, nach y aufllösen und als Geradenglechung betrachten

De durch die Schnittpunkte der Geraden begrenze Fläche  ergibt die zulässige Lösungsmenge.

Die Koordinaten der Schnittpunkte ergeben in die Zielfunktion eingesetzt:

A(7,5|37,5) - 600*7,5 + 300*37,5 = 15.750 Euro

B(10|15) - 600*10 + 300*15 = 10.500 Euro

C(15|30) - 600*15 + 300*30 = 18.000 Euro, allerdings werden dann die zur Verfügung stehenden Arbeitsstunden überschritten.

Gruß

Silvia

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Hier noch eine Zeichnung dazu

Bild Mathematik

Man könnte bei deiner Arbeit fragen, wie zu einer Lösung gefunden hast?

Grundsätzlich überträgt man die Ungleichungen der Nebenbedingungen und die Gewinngerade ins KO. Dann verschiebt man die Gewinngerade durch den äußeren Knotenpunkt/Eckpunkt des durch die Ungleichungen beschriebenen Gebietes.

In GeoGebra setzte ich einen Schieberegler ein, um die Gewinngerade zu platzieren..

siehe meine Lösung bei georgborn

Hallo Wächter,
mit der Gewinngeraden habe ich zunächst
auch solche Aufgaben gelöst.

Ich bin dann auf die Idee gekommen alle
Eckpunkte in die Gewinnfunktion einzusetzen
und den jeweiligen Gewinn dann zu berechnen.
( siehe meine Lösung ).

Dies ist wesentlicher einfacher.

Nun, ich habe mich möglichst nahe an dem Verfahren einer zeichnerischen Lösung orientiert. Rechnerische Verfahren sind eventuell noch nicht Gegenstand des Lehrplans?

Aber vielleicht hören wir noch was von der Fragestellerin?

Ich finde alle Grafiken sehr hilfreich:) Danke, dass ihr mir helft. Könntet Ihr mir bei diesem Beispiel auch behilflich sein?

Aufgabe:

Eine Großhandlung beabsichtigt, für höchstens €9000 zwei Typen von Kreissägen zu kaufen. Kreissäge A kostet im Einkauf €300, Kreissäge B €500. Man möchte sich vom Typ A mindestens ein Drittel der Anzahl von B, höchstens aber so viele Exemplare wie von B auf Lager legen. Der Gewinn bei Verkauf der Kreissäge A beträgt €70, bei Gerät B €140. Wie viele Kreissägen A und B soll die Großhandlung ankaufen. um den größtmöglichen Gewinn zu erzielen?

:)

Allgemeiner Hinweis :
Wenn du diese Frage als " Neue Frage "
einstellst erhöhst du den Kreis möglicher
Antwortgeber beträchtlich.

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w = Anbaufläche Weizen in ha
r = Anbaufläche Roggen in ha

Aussagen
w + r = 45
r ≤ 15
w * 20 + r * 60 = 1200
Gewinn
w * 300 + r * 600 = max Gewinn

Die ersten 3 Aussagen stelle ich nach r um
r ( w ) = 45 - w ( blau )
r ( w ) ≤ 15 ( rot )
r ( w ) = ( 1200 - 20 * w ) / 60  ( grün )

Die Skizze

Bild Mathematik Alles was zugleich unterhalb der 3 Geraden
ist gehört zur Lösungsmenge.
Es brauchen nur die Eckpunkte der Fläche betrachtet
werden
( Weizen | Roggen )
( 0 | 15 )
Schnittpunkt
rot - grün
( 15 | 15 )
blau - grün
( 37.5 / 7.5 )
( 45 | 0 )

Einsetzen in die Gewinnformel
Gewinn = w * 300 + r * 600
0 * 300 + 15 * 600 = 9000
15 * 300 + 15 * 600 = 10500
37.5 * 300 + 7.5 * 600 = 15750
45 * 300 + 0 * 600 = 13500

37.5 ha Weizen, 7.5 ha Roggen haben den höchsten
Gewinn mit 15750 €.

Avatar von 123 k 🚀

Den Dateityp kann ich leider nicht öffnen.

geobra gehört nicht zu meinen Arbeitsmitteln

mfg Georg

Dann helf ich mal aus...

AckerbauOptimal.ggb (27 kb)

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