domingo, 27 de octubre de 2013

MATAMATICAS: Determinantes mediante el método de cramer

La regla de Cramer es un teorema del álgebra lineal que da la solución de un sistema lineal de ecuaciones en términos de determinantes. Recibe este nombre en honor a Gabriel Cramer (1704 - 1752),, aunque Colin Maclaurin también publicó el método en su Treatise of Geometry de 1748 (y probablemente sabía del método desde 1729).1
La regla de Cramer es de importancia teórica porque da una expresión explícita para la solución del sistema. Sin embargo, para sistemas de ecuaciones lineales de más de tres ecuaciones su aplicación para la resolución del mismo resulta excesivamente costosa: computacionalmente, es ineficiente para grandes matrices y por ello no es usado en aplicaciones prácticas que pueden implicar muchas ecuaciones. 


1  2x + 3y = +5
     4x - 3y = +1


  -3x +4y = 7
       5x + 3y = -2


3  4x + 2y = -3
    6x + 3y = -2 


4   x + 3y = -2
    -2x +  6y = 4  



domingo, 20 de octubre de 2013

TRABAJO 2: PUNTO DE EQUILIBRIO

Punto de equilibrio: PROBLEMAS DE RAZONAMIENTO DE "DOS ECUACIONES" CON "DOS INCÓGNITAS"

INTRODUCCIÓN: 

Si el costo total de producción excede al de los ingresos obtenidos por las ventas, entonces el negocio sufre una perdida. Por otra parte, si los ingresos sobrepasan a los costos, existe una utilidad.  Si el costo de producción es igual a los ingresos obtenidos por las ventas, no hay utilidad ni pérdida, de modo que el negocio está en el punto de equilibrio. El número de unidades producidas y vendidas en este caso se denomina punto de equilibrio.





Punto de equlibrio 2 ecuaciones 2 incógnitas from Matematica de Samos
A continuación un problema
PRIMERA PARTE: encuentra el punto de equilibrio

La fabrica de computadoras HAL9000  se incurre en costos fijos de $750.000 para fabricar el modelo netbook 2013, la cual tiene un costo unitario de manufactura de $2.800 si cada unidad se vende al distribuidor en $3.500
¿cual es el punto de equilibrio?

primero tenemos que encontrar las cantidades desconocidas en el siguiente cuadro se obtienen tales cantidades  para posteriormente obtener las
"dos ecuaciones"
                     "AH ESTE CUADRO LE LLAMAREMOS CUADRO DE RAZONAMIENTO"



la razón por la que hay dos X, es por que el numero de pzs que se van a fabricar es el mismo que se van o deben vender considerando que venden todo.
Las Y  es por que estamos buscando el punto equilibrio y esto significa cero perdidas y cero ganancias
por lo tanto el costo de producción y el ingreso de ventas deben ser cantidades iguales para que nos de el punto de equilibrio..


ahora obtendremos la primera ecuación:
COSTO TOTAL = Costo Fijo + Costo Variable
CT = Cv x Np + CF   Al sustituir nuestra primera ecuación quedara así:   y = 2800(x) + 750.000.
( la primera "Y" del cuadro de razonamiento representa nuestro costo total y  La razón por la cual sustituimos Np por x es por que a la primera x del cuadro de razonamiento la representamos con Como el numero de piezas a fabricar)

Ahora obtendremos la segunda ecuación:
Tenemos
I = Pv x Np al sustituir nuestra segunda ecuación quedar de esta forma  y = 3.500(x)    
(Aquí tomamos la segunda "Y" de nuestro cuadro de razonamiento, y esa segunda  "Y" representa el ingreso de las ventas esa es la razón por la que I es Y).



en esta imagen se presenta la gráfica ya resuelta mediante un formula de excel donde solo agregas algunos valores ya determinados con la ecuaciones 1 y 2 tales como el costo total, precio unitario de producción y precio de venta y te resuelve el problema y la gráfica automáticamente, al final de este post les dejare el enlace para que puedan descargarla.

este es nuestro punto equilibrio hecho con el método gráfico de excel. .


aquí el punto de equilibrio exacto es 1071 y $3.748.500, esto quiere decir que en la 1071 netbook vendida habrá ingresos por $3.748.500  y el costo total sera de $3.748.800, aquí no hay ni perdidas ni ganancia.( solo una pequeña diferencia de 300 pesos tomando en cuanta que estamos hablando de millones,  300 pesos es una cantidad insignificante).






SEGUNDA PARTE: "ENCUENTRA EL NUEVO PUNTO DE EQUILIBRIO".

Debido a problemas de operación el costo unitario de producción de la netbook aumento $3.020 si no se desea alternar el precio de venta ¿cual es el nuevo punto de equilibrio?




en esta gráfica encontramos que el punto de equilibrio supera las 1500  unidades del pronostico de venta este mes, llegando a 1562 como nuevo punto de equilibrio, pero el limite de 1500 se supero por lo que  habría 0 ganancias, aun vendiendo las 1500. ahora hay que encontrar una solución a este problema.





si el costo fijo se mantiene constante y el pronostico de ventas indica que se vendieron 1500 piezas por mes ¿es posible mantener el precio de venta?

La solución que se le dio al problema anterior, fue elevar el precio de venta de $3.500 a $3.720 para lograr alcanzar un punto de equilibrio por debajo de 1500 unidades,  por lo que no fue posible mantener el precio de venta.
ahora se con este precio se buscara que el punto de equilibrio este por debajo de las 1500 para que así genere ganancias.





TERCERA PARTE: "UN A NUEVA PROPUESTA" 

Uno de los componentes de la netbook se compra a un proveedor internacional.
el jefe de la ingeniería Hector García propone que se deje de comprar dicho componente para fabricarlo dentro de la empresa, se aumentar el costo fijo de la netbook a $850.000 pero se reduce el costo unitario de producción a $2.700, si la demanda pronosticada sigue siendo de 1500 piezas mensuales
¿es conveniente llevar a cabo el cambio propuesto?

haciendo los cálculos pertinentes, los resultados arrojan  que la nueva propuesta seria sumamente satisfactoria para la empresa, ya que el punto de equilibrio se alcanzaría al vender 833 netbooks, y las 667 restantes serian ganancias considerablemente altas.
 pero, ¿ en realidad seria satisfactorio para la empresa mantener el precio de venta de $3.720 tomando en cuanta que el precio de fabricación por unidad se redujo bastante?




En esta gráfica comprobamos si seria conveniente para la empresa reducir el costo de venta

ahora que nuestro costo de producción disminuyo, reducimos el precio de venta de $3.720 a $3.400 (teniendo mucho cuidado para que nuestras ganancias no sean demasiado bajas, pero también, que el precio de venta sea accesible),todo esto para que nuestras ventas no decaigan debido nuestro elevado precio y a los tal vez mas bajos precio de nuestra competencia.
ya con el precio de venta reducido, observamos la gráfica esta nos dice que el punto de equilibrio sera en la netbook 1214, por lo cual las 286 netbooks restante indican que aun así habrá ganancias bastante razonables.





aquí el enlace para descargar el archivo de excel con el que obtuve las 5 gráficas del problema



sábado, 19 de octubre de 2013

archivo de excel con formula para resolver ecuaciones de sugundo grado

TRABAJO 1 : ECUACIONES DE SEGUNDO GRADO

Historia de ecuacion de segundo grado: La ecuación de segundo grado y su solución tienen un origen antiguo, en Grecia fue desarrollada por el matemático Diofanto de Alejandría. La solución de las ecuaciones de segundo grado fue introducida en Europa por el matemático judeo-español Abraham bar Hiyya Una ecuación de segundo grado o ecuación cuadrática de una variable es una ecuación que tiene la forma de una suma algebraica de términos cuyo grado máximo es dos, es decir, una ecuación cuadrática puede ser representada por un polinomio de segundo grado o polinomio cuadrático. La fórmula de la resolución de una ecuación de segundo grado, es la primera fórmula que te enseñan para resolver las ecuaciones. Todos hemos aprobado algún examen gracias a esa fórmula, y todos nos hemos equivocado al aplicarla alguna vez, pero hay dos cosas de esta fórmula que no sabe todo el mundo: 1.- No se puede aplicar siempre. 2.- ¿Sabéis de dónde sale esta fórmula? Las primeras apariciones en textos antiguos de “ecuaciones” datan del 1800 al 1600 a.C. en Mesopotamia, y traen algunos métodos para resolver ecuaciones lineales, aunque claro, la notación y forma de resolución de antaño dista una infinidad de la que nosotros poseemos actualmente. Habrían de pasar unos cuantos años, hasta el 1650 a. C. , que es la fecha de la que data el Papiro de Rindh, escrito en Egipto. En este texto casi puramente matemático se muestra un método de resolución general de ecuaciones de primer grado. La humanidad acaba de dar un paso, el primero, para dar la solución general de una ecuación para cualquier grado. Este papiro muestra además que los egipcios podía resolver cierto tipo de ecuaciones de segundo grado, aunque aún desconocían un método general de resolución, que será el siguiente paso de nuestra historia. Pasarían 1500 años, hasta que un griego, Diofanto de Alejandría, diera con la fórmula que resuelve casi todas las ecuaciones de segundo grado, El segundo paso estaba logrado, se habían resuelto “todas” las ecuaciones de primer y segundo grado. Y en este momento de nuestra historia surge una pregunta, ¿Se podrán resolver todas las ecuaciones para cualquier grado? Pero de nuevo habrían de pasar muchos años, otros 1700 aproximadamente, hasta que un matemático Italiano llamado Niccolo Fontana (Tartaglia para los amigos). Este matemático demostró dos cosas: Dada una ecuación de tercer grado, x3 + bx2 + cx + d = 0, haciendo el cambio de variable, x = t – b/3, se reduce a una ecuación del tipo x3 + px = q. En la que ha desaparecido el término de segundo grado. Encontró y demostró la fórmula general para la resolución de ecuaciones del tipo x3 + px = q De este modo y con estas dos aportaciones, Tartaglia, 1700 años después de la demostración del método general para la resolución de ecuaciones de segundo grado, había dado el siguiente paso en la resolución de las ecuaciones de grado arbitrario. La humanidad ya sabía resolver una ecuación cualquiera hasta tercer grado.




2.- Aqui un video con la explicacion de como resolver ecuaciones de segundo grado mediante la formula general


                          l




 ahora se nos presentamos un problema de razonamiento con ecuacion de segundo grado en el que tambien emplearemos la formula genera, recordemos que la ecuaciones de segundo grado se identifican de acuerdo al exponente que tienen en este caso es 2


 


Gráfica del problema de razonamiento con ecuación de segundo grado, empleando la formula general.
(el documento de slideshare  que esta arriba de este texto es el problema de razonamiento que resolvimos, por lo tanto pertenece a este gráfica).












GRAFICAS DE LOS CINCO PROBLEMAS DE LA CLASE
                                             GRÁFICA 1

                                              GRÁFICA 2

                               

                                            GRÁFICA 3



                             
                                                  GRÁFICA 4



   
                                      GRÁFICA 5



GRÁFICAS DE ECUACIONES SACADAS DEL LIBRO DE ÁLGEBRA DEL DR. AURELIO BALDOR

GRÁFICA 1
        4x^2 + 7X  + 6 = 0

grafica 2

2x^2 + 7x - 15 = 0

gráfica 3

1x^2 + 3x - 22 = 0



Gráfica 4

3x^2 + 7x - 2 = 0




Gráfica 5

32x^2 + 18x - 17 = 0


las ultimas 5 ecuaciones fueron extraidas del siguiente libro:
LIBRO: ÁLGEBRA
AUTOR: DR. AURELIO BALDOR
EDITORIAL: COMPAÑÍA EDITORIAL ULTRA S.A de C.V
AÑO DE IMPRESIÓN: ESTA OBRA TÉRMINO DE IMPRIMIRSE EN MARZO DEL 2002
PAGINAS DE LA EXTRACCIÓN DE LAS ECUACIONES: CAPITULO XXXlll   PAGINAS: 446, 447, 448 Y 449                             .                 

el siguiente enlace es un archivo de excel para resolver las ecuaciones de segundo grado de una forma sencilla, solo introduces la ecuación y automáticamente te resolverá todo el problema y su respectiva gráfica.