21
Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem a S.E.L. de infinita solução Assunto: Resolução de problemas modelada a través Sistema de Equações Lineares utilizando comando Solve no Derive. Introdução aos problemas com infinitas soluções Até agora estudamos resolução de problemas que conduzem a sistema equações lineares que o número de incógnitas e de equações é igual, representando por AnxnXnx1=Bnx1. A solução é dada pela expressão X=A -1 B, para que exista a solução o determinante de A é diferente de zero, isto implicaria que a matriz A possui inversa e o sistema tem solução única. A teoria estudada tem limitações, por exemplo, quando det(A)=0 o sistema pode ter infinita soluções e quando número incógnitas e equações são diferentes o sistema pode ter solução única ou infinitas soluções, isto dois casos não podem ser resolvido pela formula X=A -1 B. No Derive existe o comando “Solve” que permite resolver equações, inequações, sistema de equações e sistema de inequações, dentro desse grupo temos o sistema de equações lineares que combinado com o teorema de condicionalidade da solução constitui uma poderosa ferramenta. Os princípios que devemos seguir são seguintes: I. Compreender o problema a) Expressar o problema com outras palavras. b) Domínio dos conceitos necessários para interpretar o problema. c) Determinar os dados do problema. d) Estabelecer o objetivo do problema. II. Construção do modelo matemático. a) Determinar as variáveis. b) Construção do sistema de equações lineares identificando cada equação e elementos dela. III. Solução do modelo matemático. a) Expressar o sistema de equações lineares da forma AX=B b) Verificar a compatibilidade do sistema de equações lineares utilizando teorema de condicionalidade da solução dos posto da matriz dos coeficientes e matriz ampliada. c) Achar sua solução do sistema a través do comando “Solve” no sistema de computação

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Álgebra Linear

Tema # 3. Resolução de problema que conduzem a S.E.L. de infinita solução

Assunto: Resolução de problemas modelada a través Sistema de Equações Lineares utilizando

comando Solve no Derive.

Introdução aos problemas com infinitas soluções

Até agora estudamos resolução de problemas que conduzem a sistema equações lineares que o

número de incógnitas e de equações é igual, representando por AnxnXnx1=Bnx1. A solução é dada

pela expressão X=A-1B, para que exista a solução o determinante de A é diferente de zero, isto

implicaria que a matriz A possui inversa e o sistema tem solução única.

A teoria estudada tem limitações, por exemplo, quando det(A)=0 o sistema pode ter infinita

soluções e quando número incógnitas e equações são diferentes o sistema pode ter solução única

ou infinitas soluções, isto dois casos não podem ser resolvido pela formula X=A-1B.

No Derive existe o comando “Solve” que permite resolver equações, inequações, sistema de

equações e sistema de inequações, dentro desse grupo temos o sistema de equações lineares que

combinado com o teorema de condicionalidade da solução constitui uma poderosa ferramenta.

Os princípios que devemos seguir são seguintes:

I. Compreender o problema

a) Expressar o problema com outras palavras.

b) Domínio dos conceitos necessários para interpretar o problema.

c) Determinar os dados do problema.

d) Estabelecer o objetivo do problema.

II. Construção do modelo matemático.

a) Determinar as variáveis.

b) Construção do sistema de equações lineares identificando cada equação e elementos dela.

III. Solução do modelo matemático.

a) Expressar o sistema de equações lineares da forma AX=B

b) Verificar a compatibilidade do sistema de equações lineares utilizando teorema de

condicionalidade da solução dos posto da matriz dos coeficientes e matriz ampliada.

c) Achar sua solução do sistema a través do comando “Solve” no sistema de computação

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Algébrica Derive.

IV. Interpretação da solução.

a) Analisar o resultado em correspondência com o problema.

Teorema: Seja o sistema de equações lineares de m equações lineares com n incógnitas

nxxx ,,, 21 e

mnmnmm

nn

nn

bxaxaxa

bxaxaxa

bxaxaxa

2211

22222121

11212111

cujos coeficientes iij bea ;

consideremos a matriz A formada pelos coeficientes do sistema de equações lineares e A|B a matriz

ampliada formada pelos coeficientes e termo independente do sistema de equações lineares,

mnmm

n

n

aaa

aaa

aaa

A

21

22221

11211

e

mmnmm

n

n

baaa

baaa

baaa

BA

21

212221

111211

|

Consideremos P(A) posto da matriz dos coeficientes, P(A|B) posto da matriz da matriz ampliada

e N o número de incógnitas então se:

)()|()(

)mindet(

)min(det)()|()(

elIncompatívsoluçãoadmiteNãoBAPAP

adoerinsoluçõesInfinitasNP

adoerúnicaéSoluçãoNPCompatívelsoluçãoAdmitePBAPAP

Se sistema equações lineares é compatível indeterminado o seja possui infinitas soluções podemos

escolher N – P incógnitas como variáveis independentes.

Page 3: Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem … · Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem a S.E.L. de infinita solução Assunto: Resolução

Problema 1

Um agricultor tem uma fazenda com 10 ha e deseja plantar dois cultivos, se por cada hectare do

cultivo 1 e 2 gasta R$ 700. Que quantidade de hectare deve plantar o agricultor se possui para

inverter na plantação R$ 7000?

I. Compreender o problema

a) É muito importante compreender o problema porque as próximas etapas quedarão

comprometidas, não deve passar para outra etapa se não é superada está com qualidade.

b) Interpretar os conceitos que intervierem no problema.

Hectare: Unidade de medida agrária equivalente a 10000 metros quadrados, simbolizado por ha.

Hectare

aisRe Quantidade de reais gastado por cada hectare produzida, denotado por

ah

R$

c) Determinar e interpretar os dados do problema.

A fazenda possui 10 hectare para plantar dois cultivos.

O dinheiro disponível para os dois cultivos é de R$ 7000

Os gasto por hectare para plantar cada cultivo é de R$ 700.

d) O objetivo do problema é determinar a quantidade de hectare a plantar para cada cultivo, se

deseja cultivar dois tipos de cultivo.

II. Construção do Modelo Matemático.

a) Determinar as variáveis.

A variáveis “x” representa a quantidade de hectare a ser plantada do cultivo 1 e “y” a

quantidade hectare do cultivo 2.

As varáveis são 0|0| yyexx porque representam hectare.

Atividade 1. Definir as variáveis.

b) Construção do sistema de equações lineares.

Como (quantidade de hectare do cultivo 1) + (quantidade de hectare do cultivo 2) = 10

hectare então a equação x + y = 10 representa quantidade de hectare cultivada.

O capital disponível para cultivar é de R$ 7000 e como (cultivo 1 gasta R$ 700 por ha) +

(cultivo 2 gasta R$ 700 por ha) = R$ 7000 é representado pela equação 700x + 700 y = 7000

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que representa o gasto em reais na plantação.

A expressão 700x significa a quantidade de reais a ser gastado pelo cultivo 1,

xRxhh

Ra

a

700$$

700 e para o cultivo 2 a expressão 700y significa yRyhh

Ra

a

700$$

700

Podemos resumir

Cultivo 1 Cultivo 2 Total

Hectare (ha) x ha y ha 10 ha

Gasto (R$) R$ 700 x R$ 700 y R$ 7000

O sistema queda representado por:

7000700700

10

yx

yx

III Solução do modelo matemático

a) Representar o sistema da forma AX=B

700

10

700700

11

y

x

Atividade 2. Definir o sistema em forma matricial AX=B.

b) Determinar a solubilidade do sistema de equações lineares

Por ser um sistema de duas equações por duas incógnitas podemos utilizar o método gráfico

para determinar a solubilidade do sistema. Devemos representar graficamente cada equação, se

elas se cortam então no ponto de intercessão será a solução do sistema de equações lineares.

Atividade 3. Método gráfico para determinar a solubilidade do sistema.

Page 5: Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem … · Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem a S.E.L. de infinita solução Assunto: Resolução

Podemos observar que ambas equações são coincidentes, todos os pontos sobre as equações são

soluções, concluímos que o sistema tem infinitas soluções.

Critério do posto da matriz dos coeficientes e matriz ampliada.

O comando RANK(A) simplifica para o posto da matriz A. O posto de uma matriz é igual ao

número de linhas não nulas da matriz em sua forma escada

Como o P(A)=P(A|B)=P=1 e P=1<2=N, então tem infinitas soluções escolher N-P=2-1=1

variáveis independentes.

Podemos concluir que o sistema tem infinitas soluções.

c) Calcular a solução utilizando o comando “Solve”

O comando Solve permite a solução de equações, inequações e sistema de equações e de

inequações, o primeiro argumento do SOLVE é a equação ou inequação o sistema a ser resolvida.

Se nenhum termo for dado após a igualdade, o mesmo é assumido como 0. O segundo argumento

é a variável ou variáveis da solução,por tanto Solve(Expressão,Variáveis)

Para ativar o comando Solve podemos o menu como é indicado abaixo.

Atividade 4. Calcular a solução utilizando o comando “Solve”.

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Posteriormente devemos selecionar o número de equações ou 1nequações.

Entramos as equações ou inequações e indicamos as variáveis da solução. Se clicarmos no botão

Ok é indicado na Janela Álgebra o comando Solve e se clicamos no Resolver aparece o comando

Solve e a solução

A solução é dada pela equação x+y=10, em ela são representadas infinitas soluções, dita equação

pode ser representada y = 10 –x, onde “x” é uma variáveis independente e “y” variáveis

dependente, para cada valor de “x” que representa hectare do cultivo 1 existe um valor y que

representa hectare do cultivo “y”.

Como as variáveis 00 yex , também pode ser expressado 0100 xex , devemos

calcular os valores de x que satisfaze as inequações.

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0

010

x

x, A resolução deste sistema de inequação nos permite saber o intervalo x (hectare do

cultivo 1) para qual tem sentido a solução de nosso problema e por conseguinte podemos

determinar os valores de y (hectare do cultivo 2).

Podemos observar, quando 0x então 100 x e os valores de y variam 100 y . Também

podemos chegar a mesma conclusão resolvendo o sistema de inequações analiticamente.

Atividade 5. Resolvendo o sistema de inequações .

Os valores ]10,0[x e devemos calcular os valores de y a través da expressão y=10-x. Será

construída uma tabela utilizando o Derive com o seguinte cabeçalho, representando as hectares de

cada cultivos e os gastos em reais por cultivo.

x ha y ha R$ 700 x R$ 700 y

Para construir ou gerar uma tabela de dados utilizaremos o comando “Table”. A tabela mostra os

valores de uma expressão avaliados para uma seqüência de valores. O comando permite que você

selecione a variável, entre o valor inicial, o valor final e o tamanho do passo ou incremento da

variável, então podemos escrever Table (Expressão, Variáveis, Variável Inicial, Variável Final,

Incremento ou passo).

Vamos introduzir na linha de comandos o vetor formado pelos elementos [y, 700 x, 700 y]. O

elemento y ha será representado na segunda coluna, R$ 700x será representado na terceira coluna

e R$ 700y será reapresentado na quarta coluna. A primeira coluna xha será informada no elemento

variável do comando “Table”.

Atividade 6. Construção da tabela utilizando o comando “Table”.

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Introduzir o vetor

Para ativar o comando “Table”, deve estar selecionado o vetor

Selecione a variáveis “x”; valor inicial 0; valor final 10 e tamanho do passo 1, este último você

pode testar com outros tamanhos.

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IV Interpretação da Solução

Considerando o tamanho do passo ou incremento 1 de “x” representado pela quantidade hectare

do cultivo 1, podemos concluir que a fazenda deve plantar qualquer das combinações apresentada

na tabela de abaixo nas colunas 1 e 2.

Hectare do Cultivo 1 Hectare do Cultivo 2 Gasto em Reais do

Cultivo 1

Gasto em Reais do

Cultivo 2

0 10 0 7000

1 9 700 6300

2 8 1400 5600

3 7 2100 4900

4 6 2800 4200

5 5 3500 3500

6 4 4200 2800

7 3 4900 2100

8 2 5600 1400

9 1 6300 700

10 0 7000 0

Problema 2

Carlos tem um programa de exercícios para queimar caloria por horas, fazendo quatro tipos de

exercícios, caminha, correr, andar de bicicleta e jogar tênis. Ele segunda feira caminha uma hora

e também anda de bicicleta por uma hora, terça joga tênis durante dois horas, quarta feira e sexta

feira caminha 24 minutos e corre 30 minutos e quinta feira anda de bicicleta 30 minutos e joga

tênis 2 horas. Carlos segunda feira gasta 605 calorias, terça feira 984 calorias, quarta feira e sexta

feira gasta 481,6 calorias e quinta feira 1162 calorias. Quanta caloria queima Carlos por cada

exercícios?

I Compreender o problema

Primeiramente devemos saber os conceitos que formam parte de nosso problema.

hora

caloria: Quantidade de calorias queimada em uma hora, denotado por

h

cal.

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Os dados de nosso problema são:

Carlos está praticando quatro exercícios, caminhada, correr, andar de bicicleta e jogar tênis

de segunda feira a sexta feira.

O programa de exercício de horas por dia para cada atividade e total de calorias queimadas

por dia é:

Caminhar Correr Andar de

Bicicleta Jogar Tênis

Total de

Calorias

Queimadas

2ª Feira 1 hora - 1 hora 1 605 cal

3ª Feira - - - 2 horas 984 cal

4ª Feira 24 minutos 30 minutos - - 481.6 cal

5ª Feira - - 30 minutos 2 horas 1162 cal

6ª Feira 24 minutos 30 minutos - - 481.6 cal

O objetivo do problema é determinar a quantidade de caloria que gasta Carlos por cada exercício.

II Construção do Modelo Matemático.

A quantidade de caloria queimada para caminhar é representada pela variável “ca”, para correr

“co”, para andar de bicicleta “bi” e para jogar tênis “te”. Todas as variáveis devem ser maiores e

iguais que zero porque representam calorias queimadas.

Atividade 7. Definir as variáveis.

Construção do sistema de equações lineares

Como Carlos segunda feira caminha, anda de bicicleta e joga tênis então (calorias

queimadas por caminhar) + (calorias queimadas por andar de bicicleta) + (calorias queimadas

por jogar tênis) = 605 calorias; é representado pela equação ca + bi + te = 605; a expressão ca

significa calcahr

calcahr ))(1( , bi, significa calbi

hr

calbihr ))(1( e te significa

caltehr

caltehr ))(1( .

Terça feira joga 2 horas de tênis, (caloria queimadas por jogar tênis) = 984 caloria; é

Page 11: Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem … · Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem a S.E.L. de infinita solução Assunto: Resolução

representado pela equação 2 te = 984, a expressão 2 te significa caltehr

caltehr 2))(2(

Quarta feira e sexta feira ele caminha por 24 minutos e corre por 30 minutos, devemos

transformar os minutos por horas dividendo por 60 minutos, (24 minutos) = (0,4 hora) e (30

minutos) = (0,5 hora). Por tanto (calorias queimada por caminhar) + (calorias queimadas por

correr) = 481,6; representado pela equação 0,4ca + 0,5co = 481,6; a expressão 0,4ca significa

calcahr

calcahr 4,0))(4,0( e 0,5co significa cal

hr

calcohr 5,0))(5,0( .

Quinta feira ele anda de bicicleta por 30 minutos e jogas tênis por 2 horas, por tanto

(calorias queimadas por andar de bicicleta) + (calorias queimadas por jogar tênis) = 1162

calorias, representado pela equação 0,5bi + 2te = 1162, a expressão 0,5bi significa

calbihr

calbihr 5,0))(5,0( e 2te significa calte

hr

caltehr 2))(2( .

Podemos resumir:

Caminhar

(ca)

Correr

(co)

Andar de

Bicicleta

(bi)

Jogar Tênis

Total de

Calorias

Queimadas

2ª Feira ca cal - bi cal te cal 605 cal

3ª Feira - - - 2te cal 984 cal

4ª Feira 0,4ca cal 0,5co cal - - 481.6 cal

5ª Feira - - 0,5bi cal 2te cal 1162 cal

6ª Feira 0,4ca cal 0,5co cal - - 481.6 cal

O sistema é representado.

6,4815,04,0

116225,0

6,4815,04,0

9842

605

coca

tebi

coca

te

tebica

III Solução do Modelo Matemático

O sistema representado da forma AX=B

Page 12: Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem … · Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem a S.E.L. de infinita solução Assunto: Resolução

6,481

1162

6,481

984

605

005,04,0

25,000

005,04,0

2000

1101

te

bi

co

ca

Atividade 8. Definir o sistema em forma matricial AX=B.

Utilizaremos o critério do posto da matriz dos coeficiente e de matriz ampliada para determinar a

solubilidade do sistema.

Atividade 9. Solubilidade do sistema de equações.

Como P(A) = P(A|B) = P= 4 e P = N = 4 então tem solução única.

Atividade 10. Calcular a solução a partir do comando “Solve”.

Page 13: Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem … · Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem a S.E.L. de infinita solução Assunto: Resolução

IV Interpretação da Solução.

A quantidade de calorias a ser queimada para caminhar é de 249, correr é de 764, andar de bicicleta

é de 356 e jogar tênis é de 492.

Problema 3

Foram testados três tipos de alimentos. Fixadas a mesma quantidade 1 grama por alimento

determinou-se que: o alimento I tem 1 unidade de vitamina A, 3 unidades de vitamina B e 4

unidades de vitamina C; o alimento II tem, 2, 3 e 5 unidades respectivamente, das vitaminas A, B

e C; o alimento III tem 3 unidades de vitamina A, 3 de vitamina C e não contém vitamina B. Se

são necessária 11 unidades de vitamina A, 9 de vitamina B e 20 de vitamina C, determine:

a) Todas as possíveis quantidades dos alimentos I, II, e III, que fornecem a quantidade de vitamina

desejada.

b) Se o alimento I custa 60 centavos por grama e os outros dois custam 10, existe uma combinação

custando exatamente R$ 1,00?

I Compreender o Problema

Começaremos com as definições necessária para compreender o problema

Vitamina: Nome de varias substancias, muitas dela já conhecidas em sua constituição química, as

quais introduzidas no organismo em pequenas quantidades, desempenham importante papel na

nutrição, favorecendo a assimilação dos alimentos, etc. Seus nomes se distinguem por letras,

exemplo vitamina A, vitamina B, vitamina C, etc.

grama

unidade Quantidade de unidade por grama produzida, denotada por

gr

und

Temos três tipos de alimentos compostos por três vitaminas A, B, C como é mostrado na tabela

seguinte:

Alimento 1 Alimento 2 Alimento 3 Total

Vitamina A 1 und/gr 2 und/gr 3 und/gr 11 und

Vitamina B 3 und/gr 3 und/gr - 9 und

Vitamina C 4 und/gr 5 und/gr 3 und/gr 20 und

Page 14: Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem … · Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem a S.E.L. de infinita solução Assunto: Resolução

O objetivo do problema é determinar todas as possíveis quantidades dos alimentos I, II, e III, com

as vitaminas desejadas de A, B, C e se é possíveis encontrar um produto com um custo de um real.

II Construção do Modelo Matemático.

A variáveis a1, a2, a3 representam respectivamente a quantidades de gramas dos alimentos I, II e

II. Todas as variáveis devem ser maior igual que zero porque representam gramas de alimentos.

Atividade 11. Definir as variáveis.

Construção do sistema de equações lineares.

Como (quantidade unidade de Vitamina A do Alimento 1) + (quantidade unidade de

Vitamina A do Alimento 2) + (quantidade unidade de Vitamina A do Alimento 3) = 11

unidades, representado pela equação a1 + 2a2 +3a3 = 11; onde a1 significa

undagragr

und1)1)(1( , a2 significa undagra

gr

und22)2)(2( e a3 significa

undagragr

und33)3)(3(

Como (quantidade unidade de Vitamina B do Alimento 1) + (quantidade unidade de

Vitamina B do Alimento 2) + (quantidade unidade de Vitamina B do Alimento 3) = 9 unidades,

representado pela equação 3a1 + 3a2 = 9; onde 3a1 significa undagragr

und13)1)(3( e 3a2

significa undagragr

und23)2)(3( .

Como (quantidade unidade de Vitamina C do Alimento 1) + (quantidade unidade de

Vitamina C do Alimento 2) + (quantidade unidade de Vitamina C do Alimento 3) = 20 unidades,

representado pela equação 4a1 + 5a2 +3a3 = 20; onde 4a1 significa undagragr

und14)1)(4( ,

5a2 significa undagragr

und25)2)(5( e 3a3 significa undagra

gr

und33)3)(3(

Podemos resumir

Page 15: Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem … · Álgebra Linear Tema # 3. Resolução de problema que conduzem a S.E.L. de infinita solução Assunto: Resolução

Alimento 1 Alimento 2 Alimento 3 Total

Vitamina A a1 und 2a2 und 3a3 und 11 und

Vitamina B 3a1und 3a2 und - 9 und

Vitamina C 4 und 5 und 3 und 20 und

O sistema de equações está formado

20332314

92313

1133221

aaa

aa

aaa

III Solução do Modelo Matemático

Representação da matriz na forma AX=B

20

9

11

3

2

1

354

033

321

a

a

a

Atividade 12. Definir o sistema em forma matricial AX=B.

Calculemos o posto da matriz dos coeficientes e de matriz ampliada para determinar a solubilidade

do sistema.

Atividade 13. Solubilidade do sistema de equações.

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Como P(A)=P(A|B) = P = 2 e P=2<3=N, então o sistema tem infinitas soluções e podemos escolher

N-P=3-2=1 variáveis independentes.

Atividade 14. Calcular a solução a partir do comando “Solve”.

As vaiáveis a1 e a2 são variáveis dependentes da variável independentes a3. As variáveis a1, a2 e

a3 devem ser maiores iguais que zero.

03

0338

0533

a

a

a

Utilizando o comando “Solve” obtemos os seguintes resultado:

A variável ]3

8,

3

5[3a para que as variáveis 0201 aea . Com a condição de a3 vamos a

calcular os valores a1 e a2 correspondente utilizando o comando “Table”, considerando como

tamanho do passo 0,1

Atividade 15. Utilizar o comando “Table” para calcular os valores a1, a2 e a3.

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Na coluna 1 está representado pelos alimento 3, coluna 2 alimento 1 e coluna 3 alimento 2.

Outro objetivo do problema é se o alimento I custa 60 centavos por grama e o alimento II e II

custam 10, verificar se existe uma solução custando exatamente R$ 1,00.

Ao sistema de equações lineares anterior vamos que adicionar uma equação que tem a

característica (custo do alimento 1 em reais) + (custo do alimento 2 em reais) + (custo do alimento

3 em reais) = R$ 1; representado pela equação 0,6 a1+ 0,1 a2 + 0,1 a3 = 1. A variáveis 0,6a1

significa 16,0$)1)($

6,0( aRundaund

R , variáveis 0,1a2 significa 21,0$)1)(

$1,0( aRunda

und

R e

variáveis 0,1 a3 significa 31,0$)3)($

1,0( aRundaund

R . O novo sistema queda representado por:

131,021,016,0

20332314

92313

1133221

aaa

aaa

aa

aaa

Atividade 16. Analisando a solubilidade e solução.

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IV Interpretação da Solução

Podemos concluir que combinação de alimentos I, II e III em gramas com as vitaminas desejadas

são:

Alimento I Alimento II Alimento III

0,1 2,9 1,7

0,4 2,6 1,8

0,7 2,3 1,9

1 2 2

1,3 1,7 2,1

1,6 1,4 2,2

1,9 1,1 2,3

2,2 0,8 2,4

2,5 0,5 2,5

2,8 0,2 2,6

A combinação que o custo vale R$ 1 é de 1 grama do alimento I e 2 grama de alimento II e III.

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Exercícios Propostos

1. Uma empresa fabrica 200 produtos de três tipos diferentes em 500 horas de trabalho,

consumido R$ 22800. Para fabricar cada produto do tipo A se necessitam 2 horas e R$ 80 e é

vendido a R$ 200; para fabricar o tipo B se necessitam 3 horas e R$ 150 e é vendido a R$ 300;

para fabricar o tipo C se necessitam 4 horas e R$ 210 e é vendido a R$ 450. Determine a quantidade

de cada tipo de produto que deve ser fabricada se a receita total obtida pela venda de todos os

produtos é R$ 51000

2. Numa fazenda se deseja plantar 100 ha entre três tipos de cultivos consumindo-se R$

25000 com uma produção total de 250 toneladas. Para cultivar uma ha do cultivo 1 é necessário

gastar R$ 200 produzindo 2 toneladas e tendo um lucro de R$ 40; para o cultivo 2 o custo é de R$

300 por ha com uma produção de 3 toneladas e um lucro de R$ 50 e para o cultivo 3 se gasta R$

400 por ha com uma produção de 4 toneladas e um lucro de R$ 52,50. Determine a quantidade que

deve ser plantada de cada tipo de cultivo e o lucro total alcançado.

3. Numa empresa se deseja comprar uma frota de veículos para transportar 107,5 toneladas

de mercadoria diariamente utilizando três tipos diferentes de veículos. Diariamente cada veículo

do tipo 1 transporta 8 toneladas e se desloca 800 km, cada veículo do tipo 2 transporta 4 toneladas

e se desloca 400 km e cada veículo do tipo 3 transporta 6,5 toneladas e se desloca 650 km. Se a

quantidade de do veículo do tipo 1 deve ser triplo que a quantidade de veículo do tipo 2 e 3 juntos,

determine a quantidade de veículo que devem ser comprados de cada tipo e os quilômetros

percorrido por toda a frota.

4. Uma fabrica produz 200 unidades entre três tipos de produtos a partir de duas matérias

primas. Do tipo B se fabrica igual quantidade que as fabricadas entre os tipos A e C. Cada unidade

fabricada do produto tipo A consume 2 kg da matéria prima 1 e 3 kg da matéria prima 2, o produto

B consume 3 kg da 1 e 4 kg da 2 e produto C consume 5 kg da 1 e igual quantidade da 2. Determine

a quantidade de unidades que devem fabricar-se de cada tipo de produtos e o consumo total de

matérias prima 1 e 2.

5. Sabe-se que uma alimentação diária equilibrada em vitaminas deve constar de 170

unidades de vitamina A, 180 unidades de vitamina B, 140 unidades de vitamina C, 180 unidades

de vitamina D e 350 unidades de vitamina E. Com o objetivo de descobrir como deverá ser uma

refeição equilibrada, foram estudados cinco alimentos. Fixada a mesma quantidade de 1 grama por

cada alimento, determinou-se que:

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i) O alimento I tem 1 unidade de vitamina A, 10 unidades de vitamina B, 1 de unidade de

vitamina C, 2 de unidade de vitamina D, e 2 de unidade de vitamina E

ii) O alimento II tem 9 unidade de vitamina A, 1 unidades de vitamina B, 0 de unidade de

vitamina C, 1 de unidade de vitamina D, e 1 de unidade de vitamina E

iii) O alimento III tem 2 unidade de vitamina A, 2 unidades de vitamina B, 5 de unidade de

vitamina C, 1 de unidade de vitamina D, e 2 de unidade de vitamina E

iv) O alimento IV tem 1 unidade de vitamina A, 1 unidades de vitamina B, 1 de unidade de

vitamina C, 2 de unidade de vitamina D, e 13 de unidade de vitamina E

v) O alimento V tem 1 unidade de vitamina A, 1 unidades de vitamina B, 1 de unidade de

vitamina C, 9 de unidade de vitamina D, e 2 de unidade de vitamina E

Quantos gramas de cada um dos alimentos I, II, III IV e V devemos ingerir diariamente para

que nossa alimentação seja equilibrada? Se cada uns dos alimentos I, IV, V custa 10 centavos por

grama, alimento II 90 centavos e alimento III 20 centavos, será possível encontrar uma combinação

custando R$ 2,00?

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