ja - in diesem Fall ist der Lagrange-Ansatz tatsächlich der einfachere Weg.
Mit Hilfe des Lehrstuhls habe ich auch meinen Denkfehler bei der anderen Alternative gesehen.
Hier also die Antwort vom Lehrstuhl auf die Darstellung meines ursprünglichen Rechenwegs:
Hallo Frau Buer-Rottmann,
"ich bin wie folgt vorgegangen:
Ich habe zuerst die DB-Funktion gebildet:
DB=(20.000-87-8xA)xA+ (15.000-128-10xB)xB
= 19.913xA-8 xA2+14.872xB-10 xB2"
- Soweit korrekt.
"Daraus habe ich die partiellen Ableitungen gebildet und diese gleichgesetzt:
-16xA+19.913=-20xB+14.872"
- Warum an dieser Stelle bereits? Die partielle Ableitung setzt ja stillschweigend eine ceteris paribus-Bedingung voraus, da sie nur eine Variable ableiten und die andere als Konstante behandeln. Das ist aber eben nicht der Fall, da ja beide X voneinander abhängen. Das Gleichsetzen an dieser frühen Stelle führt dann nicht zu einer Maximierung. Sie möchten ja den DB maximieren, daher sollte man so lange wie möglich auch mit der Formel für den DB arbeiten.
Die Nebenbedingung ist doch vorgegeben:
80xA+120xB<=100.000
A)
Daraus gewinnen Sie nun einen Term für z.B. xb (es ginge auch anders herum, aber lassen Sie uns das nun mit xb durchspielen).
Den Term erhalten Sie dann zu
xb = 833,333 – 0,667xa
Hier zeigt sich gleich, was ich zuvor bezüglich des Rundens ansprach: wenn Sie an dieser Stelle mit mehr oder weniger als 3 Nachkommastellen rechnen, kann das schon Auswirkungen haben (siehe dazu auch weiter unten).
B)
Diesen Term setzen Sie nun in die DB-Funktion ein (das ergibt einen recht langen Term mit großen Zahlen, aber das vereinfacht sich später wieder) und multiplizieren nun erst die DB-Funktion aus.
In dem nun zugegebenermaßen wirklich unhandlichen Term sollten nur noch reine Zahlen sowie Produkte mit xa und xa2 vorkommen – wenn das handschriftlich über zwei Zeilen geht, ist das schon ok.
Diese Rechnung kann man aber nun erst einmal vereinfachen und kommt letztlich auf einen Term, der in etwa so aussehen sollte:
DB = 21109,998 xa – 12,449 xa2 + 5448894,86 (Vorzeichen beachten, da schleichen sich gerne Fehler ein!)
Das ist ja schon freundlicher.
C)
Und da wir uns für das Maximum der DB-Funktion interessieren, bilden Sie nun die erste Abltg. dieser Fkt. und setzen sie =0, was ergibt:
0=21109,998-25,898 xa
Also: xa=847,86 (Sie sehen, auch ich liege hier ein wenig neben dem Kursergebnis, da ich mit 3 Stellen gerechnet habe, der Kollege vorher aber nur mit 2en).
D)
Diesen Wert setzen Sie nun in die Formel ein, die Sie bei A erhalten haben und kommen so auf den Wert von
xb=267,81
Ich hoffe, Sie können diesen Weg nachvollziehen, und keine Angst vor den unhandlichen Zahlen, das lässt sich leider nicht vermeiden. Ich habe meine Werte wie geschrieben bei der Verwendung von 3 Nachkommastellen erzielt, aber auch mit 2 en sollten sie nahe an das Kursergebnis herankommen, was in einer Klausur natürlich trotzdem volle Punkte bedeuten würde, wenn der Rechenweg stimmt.
Beste Grüße aus Hagen
Dipl.-Ök. Patric Albrecht
Wenn man also ganz normal über die DB-Gleichungen geht, gilt es nur zu beachten, dass man, bevor man die partiellen Ableitungen für xA und xB bildet, eine der beiden Variablen gemäß Nebenbedingung ersetzt und erst dann ableitet. Das war zumindest mein Fehler.
Allerdings muss man dann mit ziemlich unschönen großen Zahlen und langen thermen arbeiten - und das ist ziemlich fehlerbehaftet. Also würde ich in diesem Fall auch den Lagrange - Ansatz anwenden.
Elke