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Orientación Universidad
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matematicad aplicadas, Ejercicios de Matemáticas Aplicadas

matemáticas aplicadas a la investigación

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 14/12/2024

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ariana-garcia-87 🇨🇴

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Corporación Universitaria Minuto de Dios UNIMINUTO
Fundamentos Matemáticos
Unidad 1, Actividad Experiencial.
Taller: análisis de caso (casos empresariales)
Estudiantes:
Ariana Valentina García Cifuentes.
Nrc: 58521.
Docente:
Luis Fernado Fossi Becerra.
Cúcuta, 23 de noviembre 2024.
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Corporación Universitaria Minuto de Dios – UNIMINUTO Fundamentos Matemáticos Unidad 1, Actividad Experiencial. Taller: análisis de caso (casos empresariales) Estudiantes: Ariana Valentina García Cifuentes. Nrc: 58521. Docente: Luis Fernado Fossi Becerra. Cúcuta, 23 de noviembre 2024.

Corporación Universitaria Minuto de Dios – UNIMINUTO Fundamentos de Matemáticas Unidad 2 Taller: análisis de caso (expresiones algebraicas y factorización) "BioInnova Corp." es una empresa líder en el sector biotecnológico que se especializa en el desarrollo y comercialización de soluciones innovadoras para la salud y la agricultura. Enfrenta desafíos en la optimización de procesos, costos de producción y gestión de inversiones para la expansión de nuevas líneas de productos. Este taller aplicará operaciones con expresiones algebraicas, productos y cocientes notables para resolver problemas financieros y operativos que son críticos para la toma de decisiones estratégicas en la empresa. Fase 1. Productos y cocientes notables Ejercicio 1. BioInnova Corp. está revisando la fórmula para calcular los costos de producción de uno de sus productos estrella, un biofertilizante. La fórmula incluye costos de materias primas, mano de obra y costos indirectos de fabricación.

  • Datos: o Costos de materia prima (Cm): Cm=x^2 +5x+6 o Costos de mano de obra (Cm.o.): Cm.o.=3x+ o Costos indirectos (Ci): Ci=x^2 −4 (Donde x es el número de unidades producidas en miles)
  • Fórmula de Costo Total: Ct=Cm+Cm.o.+Ci
  • Tarea : Expresa el costo total (Ct) como una expresión algebraica simplificada y determina los costos totales para x=10 (10,000 unidades). Operación: Respuesta: El costo total para producir 10.000 unidades es de 284.

Respuesta: El retorno total esperado de la inversión en investigación y desarrollo para un nuevo medicamento, si x=(10) seria de 7. Ejercicio 4. Proyección de ingresos por ventas "BioInnova Corp." planea lanzar un nuevo producto en el mercado de la agricultura. Si el ingreso mensual por ventas de este producto puede modelarse mediante la expresión (2 x −3)(3 x +5) dólares, donde x representa el número de unidades vendidas.

  • Tarea: calcula cuál sería el ingreso mensual si se venden 100 unidades del producto Operación: Respuesta: El ingreso mensual si se vede 100 unidades del producto seria $

Fase 2. Desigualdades y valor absoluto BioInnova Corp., una empresa líder en el sector biotecnológico, continúa enfrentando desafíos relacionados con la optimización de procesos y la gestión eficiente de los costos de producción, especialmente en su expansión hacia nuevas áreas como la salud personalizada y biotecnología avanzada para la agricultura. Dada la naturaleza fluctuante de los mercados y la variabilidad en los costos de materias primas y mano de obra, BioInnova Corp. necesita herramientas matemáticas más sofisticadas para

manejar estas incertidumbres y garantizar decisiones financieras sólidas. En esta fase del taller, los participantes aplicarán técnicas de desigualdades y valor absoluto para manejar variaciones y riesgos, asegurando una planificación más resiliente y adaptable. Ejercicio 5. BioInnova Corp. desea establecer un límite superior en los costos de producción para garantizar la rentabilidad de su biofertilizante, incluso bajo condiciones de mercado adversas.

  • Datos: o Costo total de producción para x unidades: Ct=x^2 +8x+
  • Tarea : Determina el número máximo de unidades que se pueden producir sin exceder un costo total de $20,000. Resuelve la desigualdad x^2 +8x+4≤20,000. Operación: Respuesta: Puede producir sin exceder un costo total de $20.000 es de 137 Unidades Ejercicio 6. Debido a la volatilidad en los precios de las materias primas, BioInnova Corp. necesita comparar los costos de producción actuales con un rango de presupuestos posibles.
  • Datos : o Costo total de producción actual para x unidades: Ct=15x+250 o Rango de presupuestos posibles: $5,000 a $7,
  • Tarea : Utiliza desigualdades para determinar el rango de unidades que BioInnova Corp. puede producir sin exceder el rango de presupuestos dado. Encuentra x tal que 5,000≤15x+250≤7,500. Operación:

La empresa enfrenta costos variables en el mantenimiento de equipos debido a fluctuaciones en precios de servicios y partes.

  • Datos : o Costo mensual de mantenimiento: M= 2x−100 (donde x es el costo∣ ∣ por hora de mano de obra, que puede variar)
  • Tarea : Calcula los posibles valores de x para los cuales el costo mensual de mantenimiento no exceda $1,000, resolviendo la desigualdad ∣ 2x−100 ≤∣ 1,000. Operación: Respuesta: El costo por hora de mano de obra debe estar entre $-450 y $550 para que el costo mensual de mantenimiento se mantenga dentro del limite de $1. Ejercicio 9. BioInnova Corp. está considerando el lanzamiento de un nuevo producto y necesita analizar la rentabilidad bajo diferentes escenarios de costo y precio de venta.
  • Datos: o Costo de producción variable por unidad: Cv= x−50∣ ∣ o Precio de venta esperado por unidad: Pv=120− x−50∣ ∣ ∣
  • Tarea : Determina los valores de x para los cuales el precio de venta por unidad es al menos el doble del costo de producción, resolviendo la desigualdad 120− x−50 ≥2 x−50 .∣ ∣ ∣ ∣ ∣ Operación:

Respuesta: Debería considerar establecer el costo de producción variable por unidad dentro del rango de $10 a $90 para asegurar que el precio de venta sea al menos el doble del costo de producción Fase 3. Funciones BioInnova Corp., en su esfuerzo continuo por liderar en innovación biotecnológica, enfrenta la necesidad de modelar y predecir diversos fenómenos y resultados operativos que dependen de variables complejas y dinámicas. En la agricultura de precisión y la medicina personalizada, es crítico entender cómo diferentes variables afectan los resultados de los procesos, desde el rendimiento de los cultivos hasta la eficacia de los tratamientos médicos. Para ello, se hace esencial comprender y aplicar distintos tipos de funciones matemáticas que modelen adecuadamente la relación entre variables, permitiendo pronósticos más precisos y decisiones más informadas. En esta fase del taller, explorarán cómo clasificar y utilizar funciones lineales, cuadráticas, exponenciales y logarítmicas en contextos prácticos relacionados con la operativa de BioInnova Corp. Cada ejercicio buscará aplicar estas funciones para

Operación: Respuesta A: La tasa de crecimiento de la planta es K= IN(2)/ Respuesta B: Le tomaría T=10.(n(6)/IN(2) en alcanzar 30 CM Respuesta C: Su altura inicial seria de 7.5 CM Ejercicio 12 estimación del tiempo de descomposición (función logarítmica): "BioInnova Corp." está estudiando el tiempo de descomposición de un nuevo material biodegradable en condiciones controladas de laboratorio. Si el tiempo de descomposición T en días depende de la masa M en gramos mediante una función logarítmica, la función que modela esta relación es: T( M )= a ⋅ log( M )+ b donde a y b son constantes que dependen de las propiedades del material a. Si se sabe que el material biodegradable tarda 10 días en descomponerse porcompleto cuando hay 100 gramos presentes, ¿cuánto tiempo tomaría descomponerse por completo si se duplica la cantidad de material? b. ¿Cuál es la cantidad mínima de material necesaria para que el tiempo dedescomposición sea inferior a 5 días? c. Si el tiempo de descomposición es de 20 días cuando hay 200 gramos presentes,¿cuál es el valor de a en la función logarítmica? Operación:

Ejercicio 13. "BioInnova Corp." está considerando la adopción de un nuevo fertilizante biotecnológico en el mercado. Después de realizar estudios de mercado y pruebas de campo, la empresa ha recopilado los siguientes datos sobre la adopción del fertilizante durante los primeros años en el mercado:

  • En el primer año, se adoptaron 500 unidades del fertilizante.
  • La tasa de adopción inicial fue del 30% durante el primer año.
  • La tasa de saturación estimada es del 90% del total de agricultores en la región. Basándose en estos datos, la empresa necesita tomar decisiones estratégicas sobre la producción, distribución y comercialización del nuevo fertilizante para maximizar su impacto en el mercado y alcanzar la tasa de adopción esperada. a. ¿Cuál es la tasa de adopción del nuevo fertilizante biotecnológico en el segundo año, si se mantiene la misma tasa de adopción inicial? b. ¿Cuántas unidades adicionales del fertilizante se adoptarán en el segundo año si la tasa de adopción aumenta al 40%? c. ¿En qué año se alcanzará la tasa de saturación del 90% si la tasa de adopción inicial se mantiene constante?
  • Temperatura promedio anual en la región: 20°C
  • Tasa de aumento de temperatura estimada debido al cambio climático: 0.1°C por año Con estos datos, la empresa busca predecir el impacto del cambio climático en el rendimiento de un cultivo específico durante los próximos años y desarrollar estrategias para mitigar sus efectos adversos. Para abordar este problema, "BioInnova Corp." necesita calcular la temperatura promedio en los próximos años utilizando la función exponencial y luego evaluar cómo este aumento de temperatura afectará el rendimiento del cultivo en cuestión. Además, la empresa debe considerar medidas de adaptación y estrategias de gestión para minimizar los impactos negativos del cambio climático en la producción agrícola.
  • ¿Cómo se puede utilizar la función exponencial para predecir el aumento de temperatura en los próximos años?
  • ¿Cuál sería el impacto esperado del cambio climático en el rendimiento del cultivo basándose en la temperatura proyectada?
  • ¿Qué medidas podría tomar "BioInnova Corp." para mitigar los efectos adversos del cambio climático en la producción de cultivos? Operación: Respuesta: El impacto seria que cambie la fisiología de las plantas, los ciclos de crecimiento, pérdida de agua o enfermedades y plagas
  • Algunas de las medida que podría tomar Biolnnova Corp seria seleccionar cultivos resistentes al calor, rezgo eficiente de conservar agua, sombreado y protección o manejo integrado de plagas Ejercicio 15. BioInnova Corp. está interesada en mejorar su comprensión de cómo el aumento de la temperatura afecta el crecimiento de una bacteria específica que es crucial para la producción de uno de sus biofertilizantes más importantes. Se sabe que el crecimiento de esta bacteria es exponencial bajo condiciones controladas.
  • Datos:

o Bacterias iniciales (tiempo 0): 100 bacterias o Tiempo de observación: 12 horas

  • Fórmula : La cantidad de bacterias B(t) en el tiempo t se modela mediante la función exponencial: B(t)=B 0 2t donde:⋅ o B 0 es el número inicial de bacterias, o t es el tiempo en horas.
  • Tarea:
  • Genera una gráfica de B(t) desde t=0 hasta t=12 horas. Operación: