דילוג לתוכן המרכזי

שאלות פתוחות: מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוח - כיתה י"ב 3 יח"ל

מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוח, לכיתה י"ב 3 יחידות - בעיות מינימום שבהן התחום לא חסום מלמעלה. השאלות כוללות תפריטים שצריכים לספק כמות מינימלית של חלבון, ברזל או סיבים, מאמן שקונה חטיפי חלבון ומשקאות התאוששות, רפת שקונה שקי תערובת, מרכז הפצה שמעסיק שני סוגי עובדים, וספרייה שחייבת לקנות מספר מינימלי של ספרים. התלמידים מוצאים את העלות הנמוכה ביותר ומסבירים למה אין מקסימום. אפשר לשלב אותן במבחן או בדף עבודה, וכל שאלה מגיעה עם פתרון מלא ויצוא ל-Word.

13 שאלותקלה: 2בינונית: 9קשה: 2

שאלה 1 · תכנון ליניארי בתחום פתוח: ספרים לספרייהשאלה מלאה · קלה

ספריית בית ספר קונה ספרי קריאה וספרי עיון.

נסמן ב-xx את מספר ספרי הקריאה וב-yy את מספר ספרי העיון שהספרייה תקנה.

הספרייה צריכה לקנות לפחות 60 ספרים. מספר ספרי העיון צריך להיות גדול לפחות פי 2 ממספר ספרי הקריאה.

א.

רשמו את מערכת האילוצים של הבעיה.

ב.

בסרטוט שלפניכם מתואר התחום האפשרי (הפתוח) המתאים לבעיה.

KL

הראו כי הנקודה K(20,40)K(20,40) היא קודקוד של התחום.

ג.

מצאו את שיעורי הקודקוד LL, שנמצא על ציר ה-yy.

ד.

מחיר ספר קריאה הוא 40 ש"ח, ומחיר ספר עיון הוא 70 ש"ח.

רשמו את פונקציית המטרה, ומצאו כמה ספרים מכל סוג כדאי לקנות כדי שההוצאה תהיה מינימלית. מהי ההוצאה המינימלית?

שאלה 2 · מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוחשאלה קצרה · בינונית

רונן אוכל רק מנות בשר ומנות סלט. במנת בשר יש 4545 גרם חלבון ו-22 מ"ג ברזל, ובמנת סלט יש 1515 גרם חלבון ו-44 מ"ג ברזל. רונן צריך לצרוך ביום לפחות 180180 גרם חלבון ולפחות 1818 מ"ג ברזל. נסמן ב-xx את מספר מנות הבשר וב-yy את מספר מנות הסלט שרונן אוכל ביום.

א.

מנת בשר עולה 2626 שקלים, ומנת סלט עולה 1212 שקלים. מהו התפריט היומי הזול ביותר, ומה מחירו?

ב.

מחיר מנת בשר עלה ל-4040 שקלים, ומחיר מנת סלט לא השתנה. האם התפריט הזול ביותר משתנה? אם כן - מהו התפריט הזול ביותר עכשיו, ומה מחירו? אם לא - נמקו.

שאלה 3 · מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוחשאלה קצרה · קשה

מאמן כושר קונה לשחקני הקבוצה חטיפי חלבון ומשקאות התאוששות. בחטיף יש 2020 גרם חלבון ו-1010 גרם פחמימות, ובמשקה יש 55 גרם חלבון ו-2020 גרם פחמימות. לכל אימון צריך לפחות 8080 גרם חלבון ולפחות 110110 גרם פחמימות. חטיף עולה 77 שקלים, ומשקה עולה 44 שקלים. נסמן ב-xx את מספר החטיפים וב-yy את מספר המשקאות שהמאמן קונה לאימון.

עוזר המאמן טוען: "המשקה זול יותר מהחטיף, ולכן ההוצאה הקטנה ביותר מתקבלת כשקונים רק משקאות". האם העוזר צודק? נמקו בעזרת חישוב ההוצאה המינימלית.

שאלה 4 · ספרים לספרייה: הוצאה מינימלית בתחום פתוחשאלה קצרה · קלה

ספריית בית ספר קונה ספרי קריאה וספרי עיון.

נסמן ב-xx את מספר ספרי הקריאה וב-yy את מספר ספרי העיון שהספרייה תקנה.

הספרייה צריכה לקנות לפחות 60 ספרים. מספר ספרי העיון צריך להיות גדול לפחות פי 2 ממספר ספרי הקריאה.

בסרטוט שלפניכם מתואר התחום האפשרי (הפתוח) המתאים לבעיה.

KL

קדקודי התחום הם K(20,40)K(20,40) ו-L(0,60)L(0,60).

מחיר ספר קריאה הוא 40 ש"ח, ומחיר ספר עיון הוא 70 ש"ח.

רשמו את פונקציית המטרה, ומצאו כמה ספרים מכל סוג כדאי לקנות כדי שההוצאה תהיה מינימלית. מהי ההוצאה המינימלית?

שאלה 5 · מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוחשאלה קצרה · בינונית

מטופל בדיאטה אוכל רק שני סוגי מזון, א ו-ב. ביחידת מזון מסוג א יש 5050 גרם פחמימות, 2020 גרם חלבונים ו-3030 גרם סיבים תזונתיים, וביחידת מזון מסוג ב יש 5050 גרם פחמימות, 6060 גרם חלבונים ו-1010 גרם סיבים תזונתיים. לפי הוראות הרופא הוא צריך לצרוך ביום לפחות 450450 גרם פחמימות, לפחות 300300 גרם חלבונים ולפחות 150150 גרם סיבים תזונתיים. יחידת מזון מסוג א עולה 66 שקלים, ויחידת מזון מסוג ב עולה 44 שקלים. נסמן ב-xx את מספר היחידות מסוג א וב-yy את מספר היחידות מסוג ב שהוא אוכל ביום.

כמה יחידות מכל סוג עליו לאכול ביום כדי למלא את ההוראות בהוצאה מינימלית? מהי ההוצאה המינימלית?

שאלה 6 · תערובות מזון לרפת: שלושה אילוצי "לפחות", הוצאה מינימלית והוזלהשאלת ביניים · קשה

רפת קונה שני סוגים של שקי תערובת מזון לפרות: שקים מסוג א ושקים מסוג ב. בטבלה שלפניכם נתונות כמויות החלבון, המינרלים והסיבים בכל שק.

חלבוןמינרליםסיבים
שק מסוג א2020 ק"ג55 ק"ג1010 ק"ג
שק מסוג ב1010 ק"ג55 ק"ג3030 ק"ג

בכל שבוע הפרות צריכות לקבל לפחות 240240 ק"ג חלבון, לפחות 8080 ק"ג מינרלים ולפחות 300300 ק"ג סיבים. שק מסוג א עולה 140140 שקלים, ושק מסוג ב עולה 100100 שקלים.

נסמן ב-xx את מספר השקים מסוג א וב-yy את מספר השקים מסוג ב שהרפת קונה בשבוע.

א.

רשמו את מערכת האילוצים של הבעיה, ומצאו את קדקודי התחום האפשרי.

ב.

כמה שקים מכל סוג הרפת צריכה לקנות בשבוע כדי שההוצאה תהיה מינימלית? מהי ההוצאה המינימלית? האם יש תוכנית שבה ההוצאה מקסימלית? נמקו.

ג.

ספק התערובות הוזיל את השק מסוג א ל-8080 שקלים. המחיר של שק מסוג ב לא השתנה, וגם הדרישות של הפרות לא השתנו.

מהי עכשיו התוכנית הזולה ביותר? בכמה שקלים קטנה ההוצאה המינימלית השבועית בעקבות ההוזלה?

שאלה 7 · מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוחשאלת ביניים · בינונית

מרכז הפצה מעסיק ביום עובדים משני סוגים. עובד מסוג א אורז ביום 3030 ארגזים ומרכיב 1010 ערכות, ועובד מסוג ב אורז ביום 2020 ארגזים ומרכיב 2020 ערכות. השכר היומי של עובד מסוג א הוא 450450 שקלים, ושל עובד מסוג ב 350350 שקלים. נסמן ב-xx את מספר העובדים מסוג א וב-yy את מספר העובדים מסוג ב שמועסקים ביום.

א.

בכל יום צריך לארוז לפחות 240240 ארגזים ולהרכיב לפחות 160160 ערכות. כמה עובדים מכל סוג כדאי להעסיק כדי שההוצאה היומית על שכר תהיה מינימלית? מהי ההוצאה?

ב.

מעכשיו צריך להרכיב בכל יום לפחות 200200 ערכות (דרישת הארגזים לא השתנתה). מהי התוכנית הזולה ביותר עכשיו, ובכמה שקלים גדלה ההוצאה היומית?

שאלה 8 · מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוחשאלה קצרה · בינונית

מפעל רהיטים קיבל הזמנה של לפחות 500500 כיסאות: כיסאות לבית וכיסאות לגינה. לפי ההזמנה צריך לייצר לפחות 100100 כיסאות לבית ולפחות 120120 כיסאות לגינה. עלות החומרים לכיסא לבית היא 2424 שקלים, ולכיסא לגינה 1919 שקלים. נסמן ב-xx את מספר הכיסאות לבית וב-yy את מספר הכיסאות לגינה.

כמה כיסאות מכל סוג צריך לייצר כדי שעלות החומרים תהיה מינימלית? מהי העלות המינימלית?

שאלה 9 · תכנון ליניארי בתחום פתוח: אלבומים רגילים ומיוחדיםשאלה מלאה · בינונית

בית דפוס מדפיס אלבומים רגילים ואלבומים מיוחדים.

בית הדפוס קיבל הזמנה של לפחות 200 אלבומים משני הסוגים ביחד.

נסמן ב-xx את מספר האלבומים הרגילים, ונסמן ב-yy את מספר האלבומים המיוחדים.

מספר האלבומים המיוחדים צריך להיות גדול לפחות פי 3 ממספר האלבומים הרגילים (y≥3xy\ge3x).

א.
(1)

רשום את מערכת האילוצים של הבעיה.

(2)

סרטט את התחום (הפתוח) האפשרי המתאים לבעיה.

(3)

מצא את שיעורי הקודקודים של התחום.

ב.

המחיר להדפסת אלבום רגיל הוא 200 ש"ח, והמחיר להדפסת אלבום מיוחד הוא 300 ש"ח.

רשום את פונקציית המטרה.

ג.
(1)

כמה אלבומים מכל סוג כדאי לבית הדפוס להדפיס כדי שההוצאה שלו תהיה מינימלית?

(2)

מהי ההוצאה המינימלית?

שאלה 10 · תכנון ליניארי בתחום פתוח: עוגות שוקולד ועוגות גבינהשאלה מלאה · בינונית

מאפייה אופה עוגות שוקולד ועוגות גבינה לאירוע.

המאפייה קיבלה הזמנה של לפחות 150 עוגות משני הסוגים ביחד.

נסמן ב-xx את מספר עוגות השוקולד, ונסמן ב-yy את מספר עוגות הגבינה.

מספר עוגות הגבינה צריך להיות גדול לפחות פי 4 ממספר עוגות השוקולד (y≥4xy\ge4x).

א.
(1)

רשמו את מערכת האילוצים של הבעיה.

(2)

סרטטו את התחום (הפתוח) האפשרי המתאים לבעיה.

(3)

מצאו את שיעורי הקודקודים של התחום.

ב.

עלות האפייה של עוגת שוקולד היא 60 ש"ח, ועלות האפייה של עוגת גבינה היא 45 ש"ח.

רשמו את פונקציית המטרה.

ג.
(1)

כמה עוגות מכל סוג כדאי למאפייה לאפות כדי שההוצאה שלה תהיה מינימלית?

(2)

מהי ההוצאה המינימלית?

עוד 3 שאלות על מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוח

השאלות המלאות במחולל המבחנים.

  1. מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוח (שאלה קצרה · בינונית)

    מפעל רהיטים מייצר שולחנות וכיסאות. נסמן ב-xx את מספר השולחנות וב-yy את מספר הכיסאות שהמפעל מייצר ביום. מספר הכיסאות צריך להיות גדול לפחות…

  2. מציאת הפתרון האופטימלי בתחום אפשרי פתוח (שאלה קצרה · בינונית)

    נתונה מערכת האילוצים: x+2y≥20x+2y\ge20, 3x+y≥303x+y\ge30, x≥0x\ge0, y≥0y\ge0. התחום האפשרי שלה מתואר בסרטוט.

  3. תפריט יומי זול ביותר: קדקודי תחום פתוח ומחיר מינימלי (שאלה קצרה · בינונית)

    רונן אוכל רק מנות בשר ומנות סלט. במנת בשר יש 4545 גרם חלבון ו-22 מ"ג ברזל, ובמנת סלט יש 1515 גרם חלבון ו-44 מ"ג ברזל. רונן צריך לצרוך ביום…

כל האתר במבט אחד

קיצורי דרך לכל הכלים, הבגרויות והקורסים

GuyAI הוא המורה הפרטי המתקדם בישראל, המבוסס על מודלי הבינה המלאכותית החזקים בעולם בשילוב הידע הפדגוגי של GOOL. המערכת מספקת פתרונות לכל המקצועות ולכל הרמות - מיסודי ועד אקדמיה, וממתמטיקה ועד היסטוריה.