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Ejercicios de método Gomory, Ejercicios de Investigación de Operaciones

Ejercicios resueltos de método Gomory

Tipo: Ejercicios

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INVESTIGACION
DE
OPERACIONES
II.
TAREA 01 M. DUAL Y GOMORY
Para el normal desarrollo de esta Unidad, el alumno debe de dominar y demostrar la
solución de problemas lineales por Dual Simplex.
I- PARTE
1.- Hallar la solución óptima de sgte modelo, usando el Método Dual Simplex:
Max Z = 15X1 + 20X2 + 30X3
Sa. X1 + 2X2 + X3 ≤ 100
2X1 + 2X2 + X3 ≥ 150
2X1 + X2 + 2X3 ≥ 200
X1 – X2 ≥ 0
Pt. Xi ≥ 0
Solución
X1 + 2X2 + X3 + S1 = 100
-2X1 - 2X2 - X3 + S2 = - 150
-2X1 – X2 – 2X3 + S3 = - 200
BASE Z X1 X2 X3 S1 S2 S3 SOL
Z1 -15 -20 -30 0 0 0 0
S1 0 1 2 1 1 0 0 100
S2 0 -2 -2 -1 0 1 0 -150
S3 0-2 -1 -2 0 0 1 -200
BASE Z + 15(BASE X1)
BASE S1 – BASE X1
BASE S2 + 2(BASE X1)
BASE X1 (-1/2)
BASE Z X1 X2 X3 S1 S2 S3 SOL
Z1 0 -12.5 -15 0 0 -7.5 1500
S1 0 0 1.5 0 1 0 0.5 0 -
S2 0 0 -1 10 1 -1 50 50
X1 0 1 0.5 1 0 0 -0.5 100 100
BASE Z + 15(BASE X3)
BASE X1 – BASE X3
BASE Z X1 X2 X3 S1 S2 S3 SOL
Z1 0 -27.5 0 0 15 -22.5 2250
S1 0 0 1.5 0 1 0 0.5 0 0
X3 0 0 -1 1 0 1 -1 50 -
X1 0 1 1.5 0 0 -1 0.5 50 33.33
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¡Descarga Ejercicios de método Gomory y más Ejercicios en PDF de Investigación de Operaciones solo en Docsity!

INVESTIGACION DE OPERACIONES II.

TAREA 01 M. DUAL Y GOMORY

Para el normal desarrollo de esta Unidad, el alumno debe de dominar y demostrar la

solución de problemas lineales por Dual Simplex.

I- PARTE

1.- Hallar la solución óptima de sgte modelo, usando el Método Dual Simplex:

Max Z = 15X 1 + 20X 2 + 30X 3

Sa. X 1 + 2X 2 + X 3 ≤ 100

2X 1 + 2X 2 + X 3 ≥ 150

2X 1 + X 2 + 2X 3 ≥ 200

X 1 – X 2 ≥ 0

Pt. Xi ≥ 0

Solución

X1 + 2X2 + X3 + S1 = 100

-2X1 - 2X2 - X3 + S2 = - 150

-2X1 – X2 – 2X3 + S3 = - 200

BASE Z X1 X2 X3 S1 S2 S3 SOL

Z 1 -15 -20 -30 0 0 0 0

S1 0 1 2 1 1 0 0 100

S2 0 -2 -2 -1 0 1 0 -

S3 0 -2 -1 -2 0 0 1 -

BASE Z + 15(BASE X1)

BASE S1 – BASE X

BASE S2 + 2(BASE X1)

BASE X1 (-1/2)

BASE Z X1 X2 X3 S1 S2 S3 SOL

Z 1 0 -12.5 -15 0 0 -7.5 1500

S1 0 0 1.5 0 1 0 0.5 0 -

S2 0 0 -1 1 0 1 -1 50 50

X1 0 1 0.5 1 0 0 -0.5 100 100

BASE Z + 15(BASE X3)

BASE X1 – BASE X

BASE Z X1 X2 X3 S1 S2 S3 SOL

Z 1 0 -27.5 0 0 15 -22.5 2250

S1 0 0 1.5 0 1 0 0.5 0 0

X3 0 0 -1 1 0 1 -1 50 -

X1 0 1 1.5 0 0 -1 0.5 50 33.

BASE Z + 27.5(BASE X2)

BASE X2 (2/3)

BASE X3 + (BASE X2)

BASE X1 – 1.5(BASE X2)

BASE Z X1 X2 X3 S1 S2 S3 SOL

Z 1 0 0 0 55/3 15 -40/3 2250

X2 0 0 1 0 2/3 0 1/3 0 0

X3 0 0 0 1 2/3 1 - 2/3 50 -

X1 0 1 0 0 -1 -1 0 50 -

BASE Z + (40/3) (BASE S3)

BASE S3 (3)

BASE X3 + (2/3) (BASE S3)

BASE Z X1 X2 X3 S1 S2 S3 SOL

Z 1 0 40 0 45 15 0 2250

S3 0 0 3 0 2 0 1 0

X3 0 0 2 1 2 1 0 50

X1 0 1 0 0 -1 -1 0 50

Tabla Simplex Óptima

Z = 2250, X1 = 50, X2 = 0, X3 = 50, S1 = 0, S2 = 0, S3 = 0

2.- En qué casos se usa el Método Dual Simplex?

El Método Dual Simplex se puede usar en el paso 5 del Método Gomory para convertir

las soluciones relajadas a soluciones enteras y se aplica cuando el lado derecho tiene

coeficientes negativos.

3.- Cuál es el proceso de solución del Dual Simplex?, describa los pasos con 01 ejemplo.

Paso 1 : Llevar el modelo a su forma estándar.

Paso 2: Seleccionar el lado derecho más negativo, para determinar la variable saliente.

Paso 3: Dividimos las los coeficientes de la base Z los coeficientes de la variable saliente,

así ubicamos la variable entrante.

Paso 4: Seleccionamos el elemento pivote que viene a ser el menor valor de la división

del paso anterior en valor absoluto.

Paso 5: Actualizar la tabla siguiendo el procedimiento que se utiliza en el Método

Simplex.

Paso 6: Continuar con las iteraciones y seguir los mismos pasos, hasta llegar a la solución

factible.

Ejemplo:

MAXIMIZAR Z = - 30X1 + 48X

Sujeto a:

5X1 + 12X2 >= 40

10X1 + 6X2 <= 60

Z = 480, X1 = 0, X2 = 10, S1 = 80, S2 = 0

II- PARTE.

1.- que es una condición de Optimidad? Ejemplo.

Es aquella variable entrante que en el caso de maximización es el más negativo y en el

caso de minimización es el más positivo.

Ejemplo: En la siguiente matriz Simplex la condición de optimidad vendría a ser X2.

BASE Z X1 X2 X3 H1 H2 H3 SOL

Z 1 -4 -5 -2 0 0 0 0

H1 0 5 2 1 1 0 0 15 7.

H2 0 2 1 7 0 1 0 20 20

H3 0 1 3 7 0 0 1 25 8.

2.- Que es una Variable Saliente? Ejemplo.

Es la variable del lado izquierdo que va ser reemplazado por una variable entrante de la

parte superior según lo determinado al hallar el elemento pivote.

Ejemplo: En la siguiente matriz Simplex la variable saliente vendría a ser H1.

BASE Z X1 X2 X3 H1 H2 H3 SOL

Z 1 -4 -5 -2 0 0 0 0

H1 0 5 2 1 1 0 0 15 7.

H2 0 2 1 7 0 1 0 20 20

H3 0 1 3 7 0 0 1 25 8.

3.- como interpreta las variables de holgura o superflua en una solución óptima?

Las variables de holgura son sobrantes (excesos) y las superfluas son faltantes de las

restricciones que pueden ser usados para que la solución no cambie.

4.- Hallar la solución ÓPTIMA ENTERA por el M. Gomory, de los modelos:

a) Max Z = 6X 1 +^ 9X 2

Sa. -X 1 + 2X 2 ≤ 4

5X 1 + X 2 ≤ 25

Pt. Xi ≥ 0 & E+

Solución

-X1 + 2X2 + H1 = 4

5X1 + X2 + H2 = 25

Xi, Hi >= 0

BASE Z Z X1 X2 H1 H2 SOL

Z 1 -6 -9 0 0 0

H1 0 -1 2 1 0 4 2

H2 0 5 1 0 1 25 25

BASE Z + 9(BASE X2) BASE X2 (1/2) BASE H2 – BASE X BASE Z Z X1 X2 H1 H2 SOL Z 1 -10.5 0 4.5 0 18 X2 0 -0.5 1 0.5 0 2 - H2 0 5.5 0 -0.5 1 23 46/ BASE Z + 10.5(BASE X1) BASE X2 + 0.5(BASE X1) BASE X1 (2/11) BASE Z Z X1 X2 H1 H2 SOL Z 1 0 0 39/11 21/11 681/ X2 0 1 1 5/11 1/11 45/ X1 0 0 0 -1/11 2/11 46/

Paso 1: X1 + X2 + 5/11H1 + 1/11H2 = 45/

Paso 2: X1 + X2 + 5/11H1 + 1/11H2 = 4 + 1/

Paso 3: X1 + X2 – 4 = 1/11 – 5/11H1 – 1/11H2 <= 0

Paso 4: - 5/11H1 – 1/11H2 + H3 = - 1/

Paso 5: Aplicar Método Dual Simplex

BASE Z Z X1 X2 H1 H2 H3 SOL

Z 1 0 0 39/11 21/11 0 681/

X2 0 1 1 5/11 1/11 0 45/

X1 0 0 0 -1/11 2/11 0 46/

H3 0 0 0 -5/11 -1/11 1 -1/

BASE Z – (39/11) (BASE H1)

BASE X2 – (5/11) (BASE H1)

BASE X1 + (1/11) (BASE H1)

BASE H1 (-11/5)

BASE Z Z X1 X2 H1 H2 H3 SOL

Z 1 0 0 0 6/5 39/11 306/

X2 0 1 1 0 0 1 4

X1 0 0 0 0 1/5 -1/5 21/

H1 0 0 0 1 1/5 -11/5 1/

Paso 1: H1 + 1/5H2 – 11/5H3 = 1/

Paso 2: H1 + 1/5H2 –2 – 1/5H3 = 1/

Paso 3: H1 – 2 = 1/5 – 1/5H2 – 1/5H3 <= 0

Paso 4: – 1/5H2 – 1/5H3 + H4 <= - 1/

Paso 5: Aplicar Método Dual Simplex

BASE Z Z X1 X2 H1 H2 H3 H4 SOL

Z 1 0 0 0 6/5 39/11 0 306/

A1 0 2 3 0 -1 0 1 6 2

H2 0 -3 2 0 0 1 0 3 1.

BASE Z – 3(BASE X2) BASE H1 – BASE X BASE A1 – 2(BASE X2) BASE X2 (1/2) BASE Z X1 X2 H1 S1 H2 A1 SOL Z 1 13/2 0 0 -1 -3/2 0 3/ H1 0 7/2 0 1 0 - 1/2 0 5/2 5/ A1 0 13/2 0 0 -1 -3/2 1 3/2 1/ X2 0 -3/2 1 0 0 1/2 0 3/2 - BASE Z – (13/2) (BASE X1) BASE H1 – (7/2) (BASE X1) BASE X1 (2/13) BASE X2 + (3/2) (BASE X1) BASE Z X1 X2 H1 S1 H2 A1 SOL Z 0 0 0 0 0 0 -1^0 H1 0 0 0 1 7/13^ 4/13^ -7/13^ 22/ X1 0 1 0 0 -2/13 -3/13 2/13 3/ X2 0 0 1 0 -3/13^ 2/13^ 3/13^ 24/

FASE 2:

BASE Z X1 X2 H1 S1 H2 SOL

Z 0 -10^ -8^0 0 0

H1 0 0 0 1 7/13^ 4/13^ 22/

X1 0 1 0 0 -2/13 -3/13 3/

X2 0 0 1 0 -3/13^ 2/13^ 24/

BASE Z + 10(BASE X1) + 8(BASE X2) BASE Z X1 X2 H1 S1 H2 SOL Z 0 0 0 0 -44/13^ -14/13^ 222/ H1 0 0 0 1 7/13^ 4/13^ 22/ X1 0 1 0 0 -2/13 -3/13 3/ X2 0 0 1 0 -3/13^ 2/13^ 24/

Paso 1: X1 – 2/13S1 – 3/13H2 = 3/

Paso 2: X1 – 2/13S1 – 3/13H2 = 3/

Paso 3: X1 = 3/13 + 2/13S1 + 3/13H2 <= 0

Paso 4: 2/13S1 + 3/13H2 + H3 = - 3/

Paso 5: Aplicar Método Dual Simplex

BASE Z X1 X2 H1 S1 H2 H3 SOL

Z 1 0 0 0 -44/13^ -14/13^0 222/

H1 0 0 0 1 7/13^ 4/13^0 22/

X1 0 1 0 0 -2/13 -3/13 0 3/

X2 0 0 1 0 -3/13^ 2/13^0 24/

H3 0 0 0 0 2/13^ 3/13^1 -3/

BASE Z + (14/13) (BASE H2) BASE H1 – (4/13) (BASE H2) BASE X1 + (3/13) (BASE H2) BASE X2 – (2/13) (BASE H2) BASE H2 (13/3) BASE Z X1 X2 H1 S1 H2 H3 SOL Z 1 0 0 0 -8/3^0 14/3^16 H1 0 0 0 1 1/3^0 -4/3^2 - X1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 X2 0 0 1 0 -1/3^0 -2/3^2 - H2 0 0 0 0 2/3^1 13/3^ -1^ -

Tabla Simplex Óptimo

Z = 16, X1 = 0, X2 = 2, H1 = 2, H2 = -1, H3 = 0, S1 = 0

G1- Hz, 22-07-