运筹学同步辅导及习题全解线平移到C点时,如果继续向上移,就离开了可行域,而且此时等值线的最佳位置与可行域边界CB重合。因此C点、B点以及线段CB上所有的点,都是使目标函数值达到最大值的点,是最优解。求得C点Xc=(2.3)T与B点X:=(4,2)T,此时求得max=16。目标函数2=2ri十4r2的通解可表示为X=aXc十(1-a)XB.0≤a≤1。历年考研真题评析【题】(2005年华南理工大学)设某种动物每天至少需要700克蛋白质、30克矿物质、100毫克维生素。现有5种饲料可供选择,每种饲料每公斤营养成份的含量及单价如下表所示:试建立既满足动物生长需要,又使费用最省的选用饲料方案的线性规划模型。表 1-1饲料蛋白质(克)矿物质(克)维生素(毫克)价格(元/公斤)1310.50.2220.510.7310.20.20.464220.35180.50.80.8解题分析这是一道较简单的数学规划模型问题,根据题意写出约束即可。min=0.2r+0.7r2+0.4rs+0.3r4+0.8rs解题过程3r,+2x,++6+18≥700ri+0.5r2+0.2r+2r4+0.5r≥30s.t.0.5r+2+0.2xs+2r+0.8r5≥1000课后习题全解01.1用图解法求解下列线性规划问题,并指出问题是具有惟一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解?(1)max2=r+3r2(2)minz=r+1.525+10≤50+3≥3+≥1s.t.3+ ≥2s. t.12≤4,≥02≥0(3)max=2ri+2r2(4)max2=ri+r2-≥-1≥0-0.5+≤2s.t.3-≤-3s.t.>02≥0解(1)图1-2中的阴影部分为此线性规划问题的可行域,目标函数=十32,即r2.6
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第一章线性规划与单纯形法1+号是斜率为一的一族平行线,易知21=3,22=0为可行解,由线性3规划的性质知,其最值在可行域的顶点取得,将直线31十332=3沿其法线方向逐渐向上平移,直至A点,A点坐标为(2,4)。图1—2所以max=2+3X4=14此线性规划问题有惟一最优解。(2)图1一3中的阴影部分为此线性规划问题的可行域,目标函数之=7十1.52,即一号α+号一是斜率为一卡的一族平行线,易知=3,32=0为可行解,由12=3线性规划的性质知,其最值在可行域的顶点取得。将直线1十1.5r2=3沿其法线方向逐渐向下平移,直至B点,B点坐标为3.1(2)31+1.5×1=9所以min224此线性规划问题有惟一最优解。图1-3(3)图1一4中阴影部分为线性规划问题的可行域,目标函数=21十2r2,即号是斜率为一1的一族平行线,易知=0,2=0为可行解。在将12=-1,+-2直线21十2r2=0沿A其法线方向逐渐向上平移的过程中发现:目标函数的值可以增加到无穷大。故此线性规划问题为无界解。.7
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运筹学同步辅导及习题全解图1-4图1-5(4)如图1一5所示,此问题的可行域为空集,故此线性规划问题无可行解。01.2将下列线性规划问题变换成标准型,并列出初始单纯形表。(1)minz=-3r+4r2-2rs+5r44—+2-,=2++3-≤14s.t..—2+3+2≥2≥0无约束(2)maxs=z/pkTauta2=台台-r=-1(i=1,"",n)2≥0(i-l,...,n;k-1,,m)分析本题考查了线性规划问题的标准形式和初始单纯形表。解(1)将此线性规划问题化为标准型。令=—6,2=2其中≥0max2=一min(一)=一min之所以则得到标准型为max=3r,-4r+2r-5(xs-)+0.,+0·rs-Mrg-Mr10.8
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第一章线性规划与单纯形法=24+-2+-+1o=14a++3-+a+s.t.—2+32—+2—2—g+g=21g,19,1≥0其中M是一个任意大的正数。初始单纯形表见表1一2。表1-22-553-400-M-Mc→0XBCB611243Ls.62T891012-M2-41-2-10001T10111140143-110007[3]2-2-120-11-M-2092-34M36M4M-43M-55-3M0-M002-3M(2)在上述问题的约束条件中加入人工变量量r.12.,.得117asra-Mri-Mr2-.-Mr.max sN2PEi-1=12=1(i=1,2,...,n)+s. t.(i1,2,...,n;k-1,2....,m)>0.≥0其中M是一个任意大的正数。初始单纯形表见表1一3。表 1-3a11a12a1maataam--M...cjpEpEPEpEp:p0XaCB..XalXaz.bx1x2.as11X12X1mTm"0011100-M10000.00.00-M0X2..::主1:...::1....1::..+0011-M10010.1.Tl+MQ12+Mal+Malm+Ma+Maa+MnM00PEPxPEPEPEPi9
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运筹学同步辅导及习题全解O1.3在下面的线性规划问题中找出满足约束条件的所有基解,指出哪些是基可行解,并代人目标函数,确定哪一个是最优解。(1)max=2r,+3+4rs+7r2+3--4-8—22+6r7=—3s. t.<≥0(2)max=5r,—2rz+3r-6+2+3+4=72+++24=3s.t.30分析本题考查了线性规划问题的基本解的计算。解(1)在第二个约束条件两边同时乘以一1,则第二个约束条件转化为ri+2r-6x+7x=323从而,的系数列向量Pi=,工2的系数列向量P2,xs的系数列向量21,r.的系数列向量P,Ps=-6①因为Pi、P,线性独立,故有2,+32=8++4r+2=3+6-7[3, =1令非基变量3==0,得r2=2从而得到一个基本可行解X(1)=(1,2,0,0)T,2=2×1+3X2=8②因为Pi、P:线性独立,故有2—=8-3+4rx—6=3-2—7[2]=4513令非基变量=1=0,得=—14r3=13从而得到一个基本解x(2)=(45.0, -14,01313<0,所以该解是非可行解。因为工13③因为Pi、P,线性独立,故有24=8-3+s—+7=3—2+6r3.10
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