שאלות פתוחות: פרמטר באחד האילוצים - כיתה י"ב 3 יח"ל
פרמטר באחד האילוצים בתכנון ליניארי, לכיתה י"ב 3 יחידות. בשאלות אחד הנתונים לא ידוע - כמה חימר דרוש לאגרטל, כמה בצק יש במאפייה, כמה שעות אפשר להפעיל מכונה - והתלמידים בודקים איך הוא משנה את התחום האפשרי ואת הפתרון האופטימלי. ההקשרים כוללים דוכן מיצים, מארזי ממתקים, חקלאית שמגדלת עגבניות ופלפלים, מפעל עם שלוש מכונות ומתפרה. השאלות ברמה קלה, בינונית וקשה. מורה יכול לבחור מהן שאלות לבוחן מאתגר או לדף עבודה, עם פתרונות מלאים בקובץ Word.
שאלה 1 · פרמטר באחד האילוציםשאלה קצרה · קלה
בדוכן מיצים מכינים כוסות מיץ תפוזים וכוסות לימונדה.
בכל יום יש בדוכן לכל היותר כוסות.
הכנת כוס מיץ תפוזים נמשכת דקות, והכנת כוס לימונדה נמשכת דקה אחת. בכל יום עומדות לרשות הדוכן לכל היותר דקות הכנה.
נסמן ב- את מספר כוסות מיץ התפוזים וב- את מספר כוסות הלימונדה שמכינים ביום.
בסרטוט מתואר התחום האפשרי. הקדקוד הוא נקודת החיתוך של הישר של אילוץ הכוסות עם הישר של אילוץ זמן ההכנה, ובקדקוד מכינים כוסות מיץ תפוזים.
מצאו את .
שאלה 2 · פרמטר באחד האילוציםשאלה קצרה · בינונית
בחנות ממתקים מוכרים מארזי שי. בכל מארז יש חפיסות שוקולד וחטיפים.
בכל מארז יש לכל היותר פריטים. המשקל של חפיסת שוקולד הוא גרם, המשקל של חטיף הוא גרם, והמשקל של מארז הוא לכל היותר גרם.
הרווח מחפיסת שוקולד הוא שקלים, והרווח מחטיף הוא שקלים.
נסמן ב- את מספר חפיסות השוקולד וב- את מספר החטיפים במארז.
בסרטוט מתואר התחום האפשרי. הרווח המקסימלי ממארז אחד הוא שקלים, והוא מתקבל בקדקוד - נקודת החיתוך של הישר של אילוץ הפריטים עם הישר של אילוץ המשקל.
מצאו את .
שאלה 3 · פרמטר באחד האילוציםשאלה קצרה · קשה
במאפייה אופים מגשי לחמניות ומגשי עוגיות. למגש לחמניות דרושים ק"ג בצק, ולמגש עוגיות דרוש ק"ג בצק. בכל יום יש במאפייה לכל היותר ק"ג בצק. בתנור אפשר לאפות ביום לכל היותר מגשים ().
נסמן ב- את מספר מגשי הלחמניות וב- את מספר מגשי העוגיות שאופים ביום.
מצאו את כל ערכי שעבורם התחום האפשרי הוא מרובע (כלומר יש לו קדקודים).
שאלה 4 · פרמטר באחד האילוציםשאלה קצרה · בינונית
חקלאית מגדלת עגבניות ופלפלים בחממות ששטחן הכולל לכל היותר דונם. לגידול דונם עגבניות דרושים ימי עבודה, ולגידול דונם פלפלים דרושים ימי עבודה. העונה עומדים לרשותה לכל היותר ימי עבודה.
הרווח מדונם עגבניות הוא שקלים, והרווח מדונם פלפלים הוא שקלים.
נסמן ב- את מספר דונמי העגבניות וב- את מספר דונמי הפלפלים.
הרווח המקסימלי העונה הוא שקלים, והוא מתקבל כשהחקלאית מנצלת את כל השטח ואת כל ימי העבודה.
מצאו את .
שאלה 5 · שלוש מכונות: זמן הפעלה לא ידועשאלה מלאה · קשה
במפעל פועלות שלוש מכונות: , , , והן משמשות לייצור שני מוצרים, ו-.
במחזור ייצור אחד אפשר להפעיל את שעות לכל היותר ואת שעות לכל היותר. את אפשר להפעיל שעות לכל היותר, ו- אינו ידוע.
הרווח מק"ג של הוא ₪ ומק"ג של - ₪. מסמנים ב- וב- את מספר הק"ג של ושל במחזור ייצור אחד.
רשמו את מערכת האילוצים (בעזרת ) ואת פונקציית המטרה.
בתוכנית הייצור שנתנה את הרווח המקסימלי ייצרו ק"ג של ו- ק"ג של , ובמכונה נשארו שעות שלא נוצלו. מצאו את .
מצאו את קדקודי התחום האפשרי עבור הערך של שמצאתם, ואת הרווח המקסימלי.
שאלה 6 · פרמטר באחד האילוציםשאלה קצרה · בינונית
בסדנת קרמיקה מכינים קערות ואגרטלים. להכנת קערה דרושים ק"ג חימר, ולהכנת אגרטל דרושים ק"ג חימר. בכל שבוע עומדים לרשות הסדנה לכל היותר ק"ג חימר. בכל שבוע אפשר לשרוף בתנור לכל היותר כלים.
נסמן ב- את מספר הקערות וב- את מספר האגרטלים שמכינים בשבוע.
מנהלת הסדנה רוצה להכין בשבוע אחד קערות ו- אגרטלים. היא יכולה לבחור את גודל האגרטלים, כלומר את .
מצאו את הערך הגדול ביותר של שמאפשר את התוכנית שלה.
שאלה 7 · פרמטר באילוץ מתוך הרווח המקסימלי, כשלא ידוע באיזה קדקודשאלה קצרה · קשה
מתפרה תופרת חולצות ומכנסיים. נסמן ב- את מספר החולצות וב- את מספר זוגות המכנסיים שהמתפרה תופרת ביום.
בכל יום אפשר לארוז לכל היותר בגדים. תפירת חולצה נמשכת שעות, ותפירת זוג מכנסיים נמשכת שעה אחת. בכל יום עומדות לרשות התופרות יחד לכל היותר שעות תפירה.
הרווח מחולצה הוא שקלים, והרווח מזוג מכנסיים הוא שקלים.
בסרטוט מתואר התחום האפשרי : הוא נקודת החיתוך של ישר האריזה עם ציר ה-, הוא נקודת החיתוך של ישר האריזה עם ישר שעות התפירה, ו- הוא נקודת החיתוך של ישר שעות התפירה עם ציר ה-.
הרווח המקסימלי של המתפרה ביום הוא שקלים.
מצאו את .
שאלה 8 · זמן מכונה לא ידוע מתוך התוכנית המיטבית, והתחוםשאלת ביניים · בינונית
במפעל פועלות שלוש מכונות: , , , והן משמשות לייצור שני מוצרים, ו-.
במחזור ייצור אחד אפשר להפעיל את שעות לכל היותר ואת שעות לכל היותר. את אפשר להפעיל שעות לכל היותר, ו- אינו ידוע.
הרווח מק"ג של הוא ₪ ומק"ג של - ₪. מסמנים ב- וב- את מספר הק"ג של ושל במחזור ייצור אחד.
רשמו את מערכת האילוצים (בעזרת ) ואת פונקציית המטרה.
בתוכנית הייצור שנתנה את הרווח המקסימלי ייצרו ק"ג של ו- ק"ג של , ובמכונה נשארו שעות שלא נוצלו. מצאו את .
מצאו את קדקודי התחום האפשרי עבור הערך של שמצאתם, ואת הרווח המקסימלי.
שאלה 9 · פרמטר באילוץ מתוך תוכנית שמנצלת הכול, ושינוי האילוץשאלת ביניים · קשה
בית מלאכה מייצר שולחנות וספריות. נסמן ב- את מספר השולחנות וב- את מספר הספריות שבית המלאכה מייצר בשבוע.
לשולחן דרושים לוחות עץ ושעת הרכבה אחת, ולספרייה דרושים לוחות עץ ו- שעות הרכבה. בכל שבוע יש בבית המלאכה לכל היותר לוחות עץ ולכל היותר שעות הרכבה.
הרווח משולחן הוא שקלים, והרווח מספרייה הוא שקלים.
ידוע שבתוכנית שנותנת את הרווח המקסימלי משתמשים בכל לוחות העץ ובכל שעות ההרכבה, והרווח המקסימלי הוא שקלים בשבוע. מצאו את התוכנית הזו ואת .
עבור ה- שמצאתם, מצאו את קדקודי התחום האפשרי, והראו שהרווח המקסימלי אכן מתקבל בתוכנית שמצאתם בסעיף א.
בית המלאכה הגדיל את מספר שעות ההרכבה בשבוע ב- שעות, ומספר לוחות העץ לא השתנה. מצאו את התוכנית שנותנת עכשיו את הרווח המקסימלי, ובכמה שקלים גדל הרווח המקסימלי.