Buenas noches :) Mañana tengo un examen y me mandaron un ejercicio similar a una pregunta que puede entrar en mi examen pero intento resolverlo pero no me sale :( es tema de derivada ayudenme porfavor se agradeceria mucho :(
PROBLEMA:
Durante el verano los miembros de un club de muchachos han estado recogiendo botellas usadas que proyectan entregar a una fábrica de vidrio para que las vuelvan a usar. Hasta ahora, en 80 días, los muchachos han recogido 24000 libras de vidrio por las cuales la fábrica ofrece ordinariamente pagar un centavo la libra. Sin embargo, como las botellas se están acumulando con más velocidad que aquella a la cual pueden volverse a usar, la fábrica proyecta reducir en 1 centavo cada día el precio que ha de pagar por cada 100 libras de vidrio usado. Suponga que los muchachos pueden continuar recolectando botellas a la misma rata y que los costos de transporte hacen imposible realizar más de un viaje a la fábrica de vidrios.
ACTIVIDAD:
Realice el proceso adecuado para determinar la
fecha en que es más provechoso para los muchachos concluir su proyecto de
verano y entregar las botellas
Puedes plantear la utilidad que se obtiene al entregar la masa de vidrio al final de cada día (observa que designamos con x a la cantidad de días transcurridos, y con p al precio de 100 libras de vidrio al finalizar el primer día, en unidades monetarias):
Día Utlidad
1 la utilidad es: p los chicos entregan 1 carga de 100 libras de vidrio
2 la utilidad es: 2*( p - 0,01 ) los chicos entregan 2 cargas de 100 libras de vidrio cada una, y el precio disminuyó 1 centavo
3 la utilidad es: 3*( p - 0,01*2 ) los chicos entregan 3 cargas de 100 libras de vidrio cada una, y el precio disminuyó 2 centavos
4 la utilidad es: 4*( p - 0,01*3 ) los chicos entregan 4 cargas de 100 libras de vidrio cada una, y el precio disminuyó 3 centavos
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x la utilidad es: x*( p - 0,01*(x-1) ) los chicos entregan x cargas de 100 libras de vidrio cada una, y el precio disminuyó (x-1) centavos.
Luego, plantea la expresión de la utilidad en función del tiempo transcurrido:
U(x) = x*( p - 0,01*(x-1) ), distribuyes dentro del agrupamiento mayor, y queda:
U(x) = x*( p - 0,01*x + 0,01), distribuyes y queda:
U(x) = x*p - 0,01*x2 + 0,01*x, ordenas términos según las potencias de x, extraes factor común entre los términos lineales para x, y queda:
U(x) = -0,01*x2 + (p+0,01)*x (1).
Luego, y tratando a la función utilidad como una función continua (observa que no la hemos planteado así), plantea la expresión de su función derivada con respecto a x:
U ' (x) = -0,02*x + p + 0,01,
luego, plantea la condición de punto crítico (posible máximo o posible mínimo de la función):
U ' (x) = 0, sustituyes la expresión de la función derivada en el primer miembro, y queda:
-0,02*x + p + 0,01 = 0, multiplicas en todos los términos de la ecuación por -100, y queda:
2*x - 100*p - 1 = 0, haces pasajes de términos, y queda:
2*x = 100*p + 1, divides en todos los términos de la ecuación por 2, y queda:
x = 50*p + 0,5,
que es la expresión de la cantidad óptima de días, en función del precio inicial de 100 libras de vidrio.
Luego, como tienes en tu enunciado que el empresario paga un centavo por libra de vidrio, tienes que el precio inicial por cien libras es 100 centavos = 1 unidad monetaria,
luego reemplazas en la expresión remarcada, y la cantidad óptima de días queda:
x = 50*1 + 0,5 = 50,5 días.
Luego, plantea las utilidades (recuerda que el precio inicial de una carga de 100 libras de vidrio es 1 unidad monetaria), y para ello evalúa la expresión señalada (1):
U(50) = -0,01*502 + (1+0,01)*50 = -0,01*2500 + 1,01*50 = -25 + 50,50 = 25,50 unidades monetarias,
U(51) = -0,01*512 + (1+0,01)*51 = -0,01*2601 + 1,01*51 = -26,01 + 51,51 = 25,50 unidades monetarias;
por lo tanto puedes concluir que el momento más conveniente para entregar la carga total de vidrio es al finalizar el día número 50, ya que se obtiene la utilidad máxima que es 25,50 unidades monetarias (observa que al final del día 51 se obtiene la misma utilidad, por lo que es más provechoso entregarla al finalizar el día anterior, con lo que los muchachos ahorran un día).
Espero haberte ayudado.