0 Daumen
1,2k Aufrufe

Meine Aufgabe lautet:

Maria Hilf gewinnt bei einem Preisausschreiben eines Supermarktes Gutscheine im Wert von 28 €. Die Gutscheine möchte Maria in Pistazien(P) und Schlagsahne(S) investieren. Eine Portion Pistazien kostet 2€, eine Portion Schlagsahne kostet 1,20 €. Maria hat für sich folgende Nutzenfunktion N für die Anzahl Portionen P von Pistazien und die Anzahl von Portionen S für Schlagsahne vereinbart: N(P, S) = 45 + 30P + 48,4S - 2S^2 - P^2

a) Aus dem Text folgt eine Nebenbedingung. Bestimmen Sie in Abhängigkeit von P, S die Gleichung der Nebenbedingung.
b) Bestimmen Sie unter Anwendung der Lagrange-Multiplikatoren die Variablen P, S so, dass der Nutzen N maximal ist.
c) Interpretieren Sie den Lagrange-Multiplikator Lambda bezogen auf den vorliegenden Sachverhalt.


a) Habe ich gelöst. Die Nebenbedingung lautet 28 = 2P + 1,2S und umgeformt für die Lagrange-Funktion: 28 - 2P - 1,2S = 0

b) Meine Lagrange-Funktion lautet: 45+30P+48,4S-2S^2-P^2 +λ(28-2P-1,2S)

Ab jetzt bin ich mir nicht mehr sicher, ob meine partiellen Ableitungen richtig sind:

1. nach p: 30-P-2λ = 0

2. nach s: 48,4-2S-1,2λ =0

3. nach λ: 28-2P-1,2S = 0

Dann habe ich die erste Gleichung umgestellt: λ = 15-1/2P

Dies hab ich in die 2. eingesetzt und 30,4 - 2S + 0,6P herausbekommen.

Nun ist mein Problem, dass ich ab hier nicht mehr weiterkomme. Könnte mir jemand sagen, was die nächsten Schritte wären, damit ich P und S herausbekomme?


Vielen Dank schon einmal im Voraus!

LG Leaa

Avatar von

Nutzenmaximum bei 8 Portionen Pistazien und 10 Portionen Schlagsahne.

Wie komme ich auf das Ergebnis mit den Gleichungen?

L-Funktion: 45 + 30p + 48,4s - 2s2 - p2 + λ*(2p + 1,2s - 28)

Ableitung nach p: 30 - 2p + 2λ

Ableitung nach s: 48,4 - 4s + 1,2λ

Ableitung nach λ: 2p + 1,2s - 28


Gleichungssystem:

30 - 2p + 2λ = 0

48,4 - 4s + 1,2λ = 0

2p + 1,2s - 28 = 0

⇒ p = 8, s = 10, λ = -7

Ich habe die gleichen Gleichungssysteme rausbekommen wie Der_Mathecoach...

Wie löse ich die denn auf, sodass ich auf 8 und 10 für P und S bekomme?

Es ist nur ein Gleichungssystem, bestehend aus 3 linearen Gleichungen in 3 Unbekannten. Das kann so gelöst werden, wie Du üblicherweise solche Gleichungssysteme löst.

1 Antwort

+1 Daumen
 
Beste Antwort

Hier mal meine partiellen Ableitungen

L(p, s, k) = 45 + 30·p + 48.4·s - 2·s^2 - p^2 - k·(2·p + 1.2·s - 28)

L'p(p, s, k) = - 2·k - 2·p + 30

L's(p, s, k) = - 1.2·k - 4·s + 48.4

L'k(p, s, k) = - 2·p - 1.2·s + 28

Avatar von 479 k 🚀

Super, vielen Dank!

Beim Ableiten von -P^2 habe ich aus Versehen die 2 vergessen... dankeschön!

Und wie mache ich dann weiter? Gleichsetzungsverfahren oder einsetzen in die Ableitung nach S?

Stimmen bei der letzten Ableitung alle Vorzeichen?

Stimmen bei der letzten Ableitung alle Vorzeichen?

Danke für das wachsame Auge. Ich habe die Ableitung verbessert, die du im Auge hattest.

Und wie mache ich dann weiter? Gleichsetzungsverfahren oder einsetzen in die Ableitung nach S?

Ob du das Gleichsetzungs oder Einsetzungsverfahren benutzt bleibt dir überlassen. Ich hätte das Einsetzungsverfahren benutzt.

Also erste Kleichung nach k auflösen, das in die zweite Gleichung einsetzen. Dann die zweite Gleichung auflösen und in die dritte einsetzen und auch diese Auflösen. Dann hat man p oder s.

Ich komme zum vergleich auf k = 7 ∧ p = 8 ∧ s = 10.

L'p(p, s, k) = - 2·k - 2·p + 30 = 0 --> k = 15 - p

L's(p, s, k) = - 1.2·(15 - p) - 4·s + 48.4 = 0 --> s = 0.3·p + 7.6

L'k(p, s, k) = - 2·p - 1.2·(0.3·p + 7.6) + 28 = 0 --> p = 8

Danke, ich stand etwas auf dem Schlauch!


und wie kann ich c) beantworten?


Meine Antwort wäre:

Die Nutzenfunktion ändert sich um 7 Portionseinheiten, wenn sich das Budget um eine Einheit erhöht.

Ist das richtig als Interpretation?

Das Maximum der Nutzenfunktion erhöht sich um 7, wenn das Budget um 1 höher wird.

Ist das richtig als Interpretation?

Genauer ändert sich der Nutzen und nicht die Nutzenfunktion!

Aber du meinst das richtige.

Ohh hoppla!

Vielen lieben Dank ihr zwei! Ihr habt mir sehr weitergeholfen.

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community