1. **Planteamiento del problema:**
Queremos determinar la cantidad diaria de cristales C1 y C2 que se deben fabricar para minimizar el tiempo total de fabricación.
Sea $x$ la cantidad en m² de cristal C1 y $y$ la cantidad en m² de cristal C2.
2. **Restricciones:**
- Materia prima M1: $3x + 6y \leq 135$
- Materia prima M2: $2x + y \leq 60$
- Cantidad mínima total: $x + y \geq 20$
- No negatividad: $x \geq 0$, $y \geq 0$
3. **Función objetivo:**
Minimizar el tiempo total de fabricación:
$$Z = 22x + 14y$$
4. **Interpretación:**
Queremos encontrar valores de $x$ y $y$ que satisfagan las restricciones y minimicen $Z$.
5. **Resolución gráfica:**
- Graficamos las rectas de las restricciones:
- $3x + 6y = 135 \Rightarrow y = \frac{135 - 3x}{6} = 22.5 - 0.5x$
- $2x + y = 60 \Rightarrow y = 60 - 2x$
- $x + y = 20 \Rightarrow y = 20 - x$
- Identificamos la región factible que cumple todas las restricciones.
6. **Puntos extremos de la región factible:**
- Intersección de $3x + 6y = 135$ y $2x + y = 60$:
$$\begin{cases} 3x + 6y = 135 \\ 2x + y = 60 \end{cases}$$
Multiplicamos la segunda por 6:
$$12x + 6y = 360$$
Restamos la primera:
$$12x + 6y - (3x + 6y) = 360 - 135 \Rightarrow 9x = 225 \Rightarrow x = 25$$
Sustituimos en $2x + y = 60$:
$$2(25) + y = 60 \Rightarrow 50 + y = 60 \Rightarrow y = 10$$
- Intersección de $3x + 6y = 135$ y $x + y = 20$:
$$\begin{cases} 3x + 6y = 135 \\ x + y = 20 \end{cases}$$
De la segunda: $y = 20 - x$
Sustituimos en la primera:
$$3x + 6(20 - x) = 135 \Rightarrow 3x + 120 - 6x = 135 \Rightarrow -3x = 15 \Rightarrow x = -5$$
No es válido porque $x \geq 0$.
- Intersección de $2x + y = 60$ y $x + y = 20$:
$$\begin{cases} 2x + y = 60 \\ x + y = 20 \end{cases}$$
Restamos la segunda de la primera:
$$(2x + y) - (x + y) = 60 - 20 \Rightarrow x = 40$$
Sustituimos en $x + y = 20$:
$$40 + y = 20 \Rightarrow y = -20$$
No válido porque $y \geq 0$.
- Intersección con ejes:
- $x=0$ en $3x + 6y \leq 135$ da $6y \leq 135 \Rightarrow y \leq 22.5$
- $y=0$ en $3x + 6y \leq 135$ da $3x \leq 135 \Rightarrow x \leq 45$
- $x=0$ en $2x + y \leq 60$ da $y \leq 60$
- $y=0$ en $2x + y \leq 60$ da $2x \leq 60 \Rightarrow x \leq 30$
7. **Evaluación de la función objetivo en puntos factibles:**
- En $(0,20)$: $Z = 22(0) + 14(20) = 280$
- En $(15,5)$ (punto donde $3x + 6y = 135$ y $x + y = 20$ aproximado):
Comprobamos $3(15) + 6(5) = 45 + 30 = 75 \leq 135$ (sí), $2(15) + 5 = 30 + 5 = 35 \leq 60$ (sí), $15 + 5 = 20$ (sí)
$Z = 22(15) + 14(5) = 330 + 70 = 400$
- En $(25,10)$ (intersección válida):
$Z = 22(25) + 14(10) = 550 + 140 = 690$
8. **Conclusión:**
El punto que minimiza el tiempo de fabricación dentro de la región factible y cumple las restricciones es $(0,20)$, es decir, fabricar 0 m² de C1 y 20 m² de C2.
**Respuesta final:**
La empresa debe fabricar diariamente 0 m² de C1 y 20 m² de C2 para minimizar el tiempo de fabricación.
Programacion Lineal Cristales 26A162
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