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Aufgabe:

… Eine Fabrik stellt aus 3 Grundstoffen R1, R2 und R3 zwei Düngersorten D1 und D2 her. Zur Herstellung von Tonne 1 (t) von D1 werden 0,5 t von R1, 0,3 t von R2 und 0,2 t von R3 benötigt. Für die Herstellung von 1 t von D2 ist der Bedarf: 0,2 t von R1, 0,2 von R2 und 0,6 t von R3. Die Rohstoffe R1 und R2 kosten jeweils 25 € je t. Der Rohstoff R3 kostet 40 € je t.

1. Schreiben Sie die Stückzahlen als Matrix und die € als Zeilenvektor.

2. Bestimmen Sie die Kosten der einzelnen Düngersorten D1 und D2
Problem/Ansatz:

mein Problem ist, dass ich keine Ahnung habe wie ich diese Matrix ausrechnen bzw. darstellen muss. LG

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Aloha :)

Die Eingang einer Matrix ist oben, der Ausgang einer Matrix ist links. Wir haben 3 Rohstoffe R1, R2, R3 als Eingänge und 2 Düngersorten D1 und D2 als Ausgänge. Wir haben es also mit einer \(2\times3\)-Matrix zu tun. Dem Text entnehmen wir die Werte der Einträge:

$$R=\left(\begin{array}{rrr} |& R_1 & R_2 & R_3\\\hline D_1 | & 0,5 & 0,3 & 0,2\\D_2 | & 0,2 & 0,2 & 0,6\end{array}\right)$$

Die Kosten-Matrix hat 3 Eingänge und einen Ausgang, ist also eine \(1\times3\)-Matrix:

$$K=\left(\begin{array}{rrr} |& R_1 & R_2 & R_3\\\hline € | & 25 & 25 & 40\end{array}\right)$$

In der Aufgabenstellung steht jedoch, dass wir die € als Zeilenvektor schreiben sollen. Die Antworten für Aufgabe 1 wären also:$$R=\left(\begin{array}{rrr}0,5 & 0,3 & 0,2\\0,2 & 0,2 & 0,6\end{array}\right)\quad;\quad K^T=\begin{pmatrix}25\\25\\40\end{pmatrix}$$

Aufgabe 2 ist etwas tückisch. Wir brauchen jetzt als Eingänge in die Matrix die Düngersorten, müssen also die Matrix \(R\) transponieren zu \(R^T\). Dann kommen links aus der Matrix die Rohstoffe raus. Das sind die Eingänge für die Kosten-Matrix \(K\). Die Kosten für die Düngersorten sind daher:

$$€(D_1)=\begin{pmatrix}25 & 25 & 40\end{pmatrix}\begin{pmatrix}0,5 & 0,2\\0,3 & 0,2\\0,2 & 0,6\end{pmatrix}\binom{1}{0}=28,00$$$$€(D_2)=\begin{pmatrix}25 & 25 & 40\end{pmatrix}\begin{pmatrix}0,5 & 0,2\\0,3 & 0,2\\0,2 & 0,6\end{pmatrix}\binom{0}{1}=34,00$$

Wenn du die Matrix-Multiplikationen nicht hinkriegst, frag bitte einfach nochmal nach...

Avatar von 152 k 🚀

Ist die K Tabelle nicht


R1
R2
R3

25
25
40

weil es steht ja in der Aufgaben Stellung, dass R1 und R2 25 € kosten?
Und wie rechne ich das jetzt aus? Multiplizieren ist klar, aber der weitere Schritt nicht

Ja, du hast mich erwischt, es muss 25 statt 40 heißen. Ich habe das korrigiert. Dadurch ändern sich die berechneten Preise natürlich nochmal.

Bei der Berechnung ist die Reihenfolge, in der du die Matrix-Multiplikationen durchführst, egal (Assoziativ-Gesetz).

$$€(D_1)=\begin{pmatrix}25 & 25 & 40\end{pmatrix}\begin{pmatrix}0,5 & 0,2\\0,3 & 0,2\\0,2 & 0,6\end{pmatrix}\binom{1}{0}$$$$€(D_1)=\begin{pmatrix}25 & 25 & 40\end{pmatrix}\left[\begin{pmatrix}0,5\\0,3\\0,2\end{pmatrix}\cdot1+\begin{pmatrix}0,2\\0,2\\0,6\end{pmatrix}\cdot0\right]$$$$€(D_1)=\begin{pmatrix}25 & 25 & 40\end{pmatrix}\begin{pmatrix}0,5\\0,3\\0,2\end{pmatrix}$$$$€(D_1)=25\cdot0,5+25\cdot0,3+40\cdot0,2=28,00$$

$$€(D_2)=\begin{pmatrix}25 & 25 & 40\end{pmatrix}\begin{pmatrix}0,5 & 0,2\\0,3 & 0,2\\0,2 & 0,6\end{pmatrix}\binom{0}{1}$$$$€(D_1)=\begin{pmatrix}25 & 25 & 40\end{pmatrix}\left[\begin{pmatrix}0,5\\0,3\\0,2\end{pmatrix}\cdot0+\begin{pmatrix}0,2\\0,2\\0,6\end{pmatrix}\cdot1\right]$$$$€(D_1)=\begin{pmatrix}25 & 25 & 40\end{pmatrix}\begin{pmatrix}0,2\\0,2\\0,6\end{pmatrix}$$$$€(D_1)=25\cdot0,2+25\cdot0,2+40\cdot0,6=34,00$$

Bei 2 war mir die Rechnung klar. Nur bei 1 nicht. Ach tut mir leid. Ich muss bei der 1 ja gar nicht Rechnen.

Hmm, jetzt bin ich etwas irritiert. Bei Aufgabe 1 reichte es doch, nur die Matratzen anzugeben...

Ich würde dir gerne weiterhelfen, weiß aber im Moment nicht, was du mit "bei 1" meinst.

Oder ist dir mittlerweile alles klar geworden?

Alles klar geworden. Bei 1 muss ich nichts Rechnen. Danke für die Hilfe!

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