Programacion Lineal Alimentos
1. **Planteamiento del problema:**
Se desea adquirir cantidades de alimentos A y B para obtener al menos 210 kg de hidratos de carbono y al menos 100 kg de proteínas, minimizando el coste total.
2. **Datos:**
- Alimento A: 0.6 kg hidratos y 0.4 kg proteínas por kg.
- Alimento B: 0.9 kg hidratos y 0.1 kg proteínas por kg.
- Coste: 12 por kg de A, 6 por kg de B.
3. **Variables:**
Sea $x$ la cantidad en kg de alimento A y $y$ la cantidad en kg de alimento B.
4. **Restricciones:**
- Hidratos: $$0.6x + 0.9y \geq 210$$
- Proteínas: $$0.4x + 0.1y \geq 100$$
- No negatividad: $$x \geq 0, y \geq 0$$
5. **Función objetivo (coste a minimizar):**
$$C = 12x + 6y$$
6. **Resolución:**
Para minimizar $C$, se buscan los puntos donde las restricciones se cumplen con igualdad (fronteras).
De la primera restricción:
$$0.6x + 0.9y = 210 \Rightarrow 0.6x = 210 - 0.9y \Rightarrow x = \frac{210 - 0.9y}{0.6} = 350 - 1.5y$$
De la segunda restricción:
$$0.4x + 0.1y = 100 \Rightarrow 0.4x = 100 - 0.1y \Rightarrow x = \frac{100 - 0.1y}{0.4} = 250 - 0.25y$$
Igualamos ambas expresiones para $x$ para encontrar el punto de intersección:
$$350 - 1.5y = 250 - 0.25y$$
$$350 - 250 = 1.5y - 0.25y$$
$$100 = 1.25y$$
$$y = \frac{100}{1.25} = 80$$
Sustituimos $y=80$ en una de las ecuaciones para $x$:
$$x = 350 - 1.5(80) = 350 - 120 = 230$$
7. **Verificación:**
- Hidratos: $0.6(230) + 0.9(80) = 138 + 72 = 210$ kg (cumple)
- Proteínas: $0.4(230) + 0.1(80) = 92 + 8 = 100$ kg (cumple)
8. **Coste mínimo:**
$$C = 12(230) + 6(80) = 2760 + 480 = 3240$$
9. **Interpretación:**
Se deben comprar 230 kg de alimento A y 80 kg de alimento B para satisfacer las necesidades con el coste mínimo de 3240.
10. **Respuesta a las opciones:**
Ninguna opción coincide con las cantidades exactas, pero si se busca la cantidad de alimento B (que es menor), la opción más cercana es 2, 3, 4, 6, 1, ninguna es 80. Por lo tanto, la respuesta correcta no está en las opciones dadas.
**Resumen:**
- $x=230$ kg de A
- $y=80$ kg de B
- Coste mínimo = 3240