Übungsblatt (Gk) 1. Aufgabe Ein Industriebetrieb verarbeitet die Rohstoffe R1, R2, R3 und R4 zu den Zwischenprodukten Z1, Z2 und Z3. Aus diesen Zwischenprodukten werden zwei Endprodukte E1 und E2 hergestellt. Der folgende Graph (auch Gozintograph genannt) zeigt, wie viele Mengeneinheiten (ME) der Rohstoffe für eine ME eines Zwischenproduktes und wie viele ME der Zwischenprodukte für eine ME eines Endproduktes benötigt werden. a) Berechne die Rohstoff/Zwischenproduktmatrix A die Zwischen-/Endproduktmatrix B sowie die Rohstoff/Endproduktmatrix C. b) Ein Kunde bestellt 20 ME von Endprodukt E1 und 30 ME von Endprodukt E2. Berechne die zur Abwicklung des Auftrages notwendigen Mengen an Rohstoffen und an Zwischenprodukten. Ermittle mit Hilfe der Matrizenrechnung die Gesamtkosten K des Kundenauftrages. Die Kostenrechnung liefert für die Kalkulation die nachstehend aufgeführten variablen Kosten. Die fixen Kosten werden grundsätzlich mit 20 % der variablen Kosten veranschlagt. Materialkosten je ME der Rohstoffe: R1: 5,00 € R2: 1,00 € R3: 3,00 € Herstellkosten je ME der Zwischenprodukte.: Z1: 40,00 € Z2: 20,00 € Z3: 50,00 € E1: 250,00 € E2: 100,00€ Herstellkosten je ME der Endprodukte: R4: 2,00 € Bestimme den Mindestverkaufspreis pMin der Endprodukte auf volle Euro gerundet, wenn beide Produkte zum gleichen Preis verkauft werden sollen und der Betrieb ohne Verlust arbeiten will. c) Zukünftig sollen die Rohstoffvorräte des Betriebes dem tatsächlichen Absatz der Endprodukte angepasst werden. Neueste Marktuntersuchungen haben ergeben, dass sich die Endprodukte E1 und E2 im Mengenverhältnis von 1 : 3 absetzen lassen. Zeige, dass die Rohstoffvorräte unter Berücksichtigung des oben angegebenen Mengenverhältnisses dem folgenden Mengenvektor entsprechen müssen: Vom Rohstoff R4 sind vorübergehend nur begrenzte Mengen erhältlich, und zwar höchstens 20.160 ME. Bestimme, wie viele Endprodukte von E1 und von E2 unter Beibehaltung des obigen Mengenverhältnisses von 1:3 maximal noch produziert werden können. Beurteile kurz die Probleme der Lagerhaltung bezüglich des Kapitalbedarfs und der Finanzierung. 2. Aufgabe Gib jeweils ein Gleichungssystem mit 3 Gleichungen und 3 Variablen an (mindestens eine Gleichung muss alle drei Variablen und jede Gleichung muss mindestens eine Variable enthalten), welches folgende Lösungsmenge besitzt: a) L = {(0/0/0)} c) L = { } b) d) L = {(-2/1/3)} L = {(1-t/2t/t) , t ϵ IR}. 3. Aufgabe Bestimme die Lösungsmenge des Gleichungssystems mit Hilfe des GaußVerfahrens. a) b) 4. Aufgabe Für welche Werte von r hat das Gleichungssystem genau eine Lösung ? 5. Aufgabe Für welche Werte von r hat das homogene Gleichungssystem unendlich viele Lösungen ? rx1 + x2 − 2x3 = 0 4 x + rx + x = 0 2 3 1 2 x1 + 3 x2 + 5 x3 = 0 6. Aufgabe Gib an bzw. kreuze an, ob das entsprechende Gleichungssystem - eindeutig lösbar ist (1), - erfüllbar, aber nicht eindeutig lösbar ist (2), - unerfüllbar ist (3). a,b,c,d ϵ R≠0 paarweise verschieden und * ϵ IR. 7. Aufgabe Berechne: − 1 1 2 3 4 0 ⋅ a) 6 7 8 9 1 2 8. Aufgabe Bestimme x so, dass − 1 2 1 2 − 2 0 3 0 1 ⋅ − 1 0 4 b) − 4 1 1 0 2 1 10 − 5 0 ⋅x= −6 3 0 9. Aufgabe Gegeben: 0 1 2 A = − 1 0 3 − 2 − 3 0 1 2 3 B = 0 1 2 0 0 1 1 − 2 1 C = − 2 1 0 1 0 0 Zeige anhand dieser Matrizen, dass AB ≠ BA , (AB)C = A(BC). 10. Aufgabe a 1 A= 0 a Berechne A2 = AA und zeige, dass gilt A4 = AA3. Wie lautet An ? Gegeben: