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1Eva_IIT2009_T3_MN Productos y materiales 4×3

1ra Evaluación II Término 2009-2010. 1/Diciembre/2009. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 3. (40 puntos). Productos plásticos
Una empresa produce cuatro productos:
P1, P2, P3, P4 usando tres tipos de materiales M1, M2, M3.

Para fabricar cada Kg. de cada producto se requiere la siguiente cantidad en Kg, de los tres materiales en la siguiente proporción:

P1 P2 P3 P4
M1 0.2 0.2 0.1 0.5
M2 0.4 0.6 0.8 0.4
M3 0.4 0.2 0.1 0.1

La cantidad disponible de cada material es: 15, 20, 12 Kg. respectivamente, los cuales deben usarse completamente.

a) Resuelva este sistema dejando como variable libre la cantidad del producto P4. Use el método de Gauss-Jordan para reducir el sistema a la forma diagonal hasta donde sea posible.

b) Luego exprese las ecuaciones en función de la variable libre y determine un rango para la cantidad que debe fabricarse del producto P4 de tal manera que la cantidad fabricada de los otros tres productos sea positiva.

c) Del rango obtenido seleccione un valor entero para la cantidad de P4 y con este valor, determine la cantidad correspondiente para cada uno de los otros tres productos P1, P2, P3.

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1Eva_IIT2009_T2_MN Factor de riesgo en avenida

1ra Evaluación II Término 2009-2010. 1/Diciembre/2009. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 2. (30 puntos). Para el control de los accidentes de tránsito, se requiere modelar un factor del riesgo f(x) de un accidente de tránsito en cierta avenida, en función del número de vehículos x que circulan por ella a la semana.

Por observación directa se han determinado los siguientes factores:

x en miles 10 7 6
f(x) 0.8 0.5 0.4

Se propone el siguiente modelo para predecir el factor de riesgo:

f(x) = ax^2 + bx + c

a) Sustituya cada uno de los tres datos (x, f(x)) en el modelo y obtenga un sistema de tres ecuaciones lineales.
Obtenga la solución con el método de Gauss.

b) Determine el factor de riesgo que tendrá la avenida si el número de vehículos que circula semanalmente es 5 (miles).

Referencia: Exceso de velocidad, principal causa de siniestros de tránsito en Guayaquil. eluniverso.com. 11 Nov.2019

https://www.eluniverso.com/guayaquil/2019/11/11/nota/7599413/exceso-velocidad-principal-causa-accidentes-transito-guayaquil

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1Eva_IIT2009_T1_MN Precio de producto ln(x)

1ra Evaluación II Término 2009-2010. 1/Diciembre/2009. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 1. (30 puntos) Suponga que el precio de un producto f(x) depende de la cantidad disponible x, con la siguiente relación:

f(x) = 50 ln(x) 10 \leq x \leq 40

a) Determine la cantidad del producto para que el precio sea igual a 160.
Use el método de Newton con una precisión 10-4,

b) Encuentre un intervalo [a, b] tal que para cualquier aproximación inicial que pertenezca a ese intervalo, el método de Newton converge en el literal anterior.

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1Eva_IT2009_T3 Precio y demanda con competencia

1ra Evaluación I Término 2009-2010. 7/Julio/2009. ICM00158

Tema 3. Una empresa que vende cierto producto ha observado que su demanda depende del precio al que se lo vende (P en $/unidad) y también del precio al que la competencia vende un producto de similares características (Q en $/unidad).

Recopilando información histórica respecto a lo que ha sucedido en el pasado, se observó que la demanda diaria (unidades vendidas por día) de este producto fueron de:

Q\P 1 1.1 1.2
1 100 91 83
1.1 110 100 92
1.2 120 109 100
1.3 130 118 108

Use todos los datos dados y el polinomio de interpolación de Lagrange para estimar los Ingresos mensuales de la empresa por la venta de este producto si decide venderlo a $1.15 por unidad y conoce que la competencia estableció un precio de $1.25 por unidad.

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1Eva_IT2009_T2 Materiales y Productos 3×4

1ra Evaluación I Término 2009-2010. 7/Julio/2009. ICM00158

Tema 2. (40 puntos). Una empresa produce cuatro productos: P1, P2, P3, P4 usando tres tipos de materiales M1, M2, M3.

Para fabricar cada Kg de cada producto se requiere la siguiente cantidad en Kg, de los tres materiales en la siguiente proporción:

P1 P2 P3 P4
M1 0.2 0.5 0.4 0.2
M2 0.3 0 0.5 0.6
M3 0.4 0.5 0.1 0.2

La cantidad disponible de cada material es: 10, 12, 15 Kg respectivamente, los cuales deben usarse completamente.

a) Plantee un sistema de ecuaciones lineales para determinar la cantidad producida de cada producto. Use el método de Gauss-Jordan para reducir el sistema a la forma escalonada con 1’s en la diagonal hasta donde sea posible. Use dos decimales en los cálculos.

b) Encuentre la variable libre y asígnela un t. Exprese la solución (cantidad de unidades producidas de cada producto) en términos de la variable t y determine su dominio.

Suponiendo que la última variable para P4 sea cero, se inicia con:

A = np.array([[0.2, 0.5, 0.4],
              [0.3, 0.0, 0.5],
              [0.4, 0.5, 0.1]])
B = np.array([10, 12, 15],dtype=float)
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1Eva_IT2009_T1 Demanda de producto

1ra Evaluación I Término 2009-2010. 7/Julio/2009. ICM00158

Tema 1. Se propone el siguiente modelo para describir la demanda de un producto, en donde t es tiempo en meses:

f(t) = 200 t e^{-0.75t}

a) Encuentre el primer valor de t para el cual la demanda alcanza el valor de 80 unidades.
Use el método de Newton para los cálculos.
Elija el valor inicial y muestre los valores intermedios.
Calcule la respuesta con cuatro decimales exactos.

b) Encuentre el valor de t para el cual la demanda alcanza el valor máximo.
Use el método de Newton para los cálculos .
Elija un valor inicial y muestre los valores intermedios.
Calcule la respuesta con cuatro decimales exactos.

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1Eva_IIT2008_T3_MN Ganancia en inversión

1ra Evaluación II Término 2008-2009. 9/Diciembinversiones y gananciasre/2008. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 3. Se dispone de los datos (x, f(x)), en donde x es un valor de inversión y f(x) es un valor de ganancia, ambos en miles de dólares:

 

inversión ganancia
3.2 5.12
3.8 6.42
4.2 7.25
4.5 6.85

para analizar éste comportamiento se propone usar el siguiente modelo:

f(x) = a_1 x^3 + a_2 x^2 + a_3 x + a_4

a) Sustituya cada dato (x, f(x)) en el modelo y obtenga un sistema de ecuaciones lineales.

b) Obtenga los coeficientes ai resolviendo el sistema lineal con un método numérico directo.

c) Con el modelo f(x), use el método de la Bisección para calcular cuánto debe invertirse si se desea que la ganancia sea de 6.0 (miles de dólares).
Precisión: dos decimales exactos.

[[3.2, 5.12],
 [3.8, 6.42],
 [4.2, 7.25],
 [4.5, 6.85]]
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1Eva_IIT2008_T2_MN Distribuidores de productos

1ra Evaluación II Término 2008-2009. 9/Diciembre/2008. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 2.  Para mejorar la cadena de distribución de un producto, se desea instalar tres nuevos distribuidores X1, X2, X3 en la parte interna de la región. En las cercanías ya existen otros distribuidores: A, B, C, D, E, F, G del mismo producto.

En el gráfico, el valor de los círculos indican el precio de venta del producto que ofrece cada distribuidor. Las líneas muestran los otros distribuidores que están directamente conectados y el costo del transporte.

Determine el precio de venta que deben establecer los distribuidores X1, X2 y X3, de tal manera que sean el promedio de los precios de los distribuidores con los que están directamente conectados, incluyendo el precio del transporte.

a) Plantee un modelo matemático para describir el problema (sistema de ecuaciones lineales)

b) Encuentre la solución con un método numérico directo

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1Eva_IIT2008_T1_MN Bacterias contaminantes

1ra Evaluación II Término 2008-2009. 9/Diciembre/2008. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 1. La concentración de bacterias contaminantes c en un lago decrece de acuerdo con la relación:

c= 70 e^{-1.5t} + 25 e^{-0.075t}

Se necesita determinar el tiempo para que la concentración de bacterias sea menor o igual a 9.

a) Encuentre un intervalo en el que exista una raíz de la ecuación

b) Elija un valor inicial del tiempo tal que el método de Newton converja a la solución requerida.

c) Calcule la solución con el método de Newton con una precisión de 0.001

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1Eva_IIT2008_T3 Bacterias contaminantes

1ra Evaluación II Término 2008-2009. 9/Diciembre/2008. ICM00158

Tema 3. La concentración de bacterias contaminantes c en un lago decrece de acuerdo con la relación:

c= 70 e^{-1.5t} + 25 e^{-0.075t}

Se necesita determinar el tiempo para que la concentración de bacterias se reduzca a 9 unidades o menos.

a) Determine un intervalo de existencia de la raíz de la ecuación. (Grafique)

b) Encuentre un valor de p tal que la convergencia del método de Newton este garantizada.

c) Aproxime la raíz con el método de Newton, indicando la cota del error.

Referencias: Contaminación del Agua – BrainPOP Español.