第 6 页 共 6 页
解:(图略)
(1)max z=33/4 最优解是(15/4,3/4) 单纯形法:
标准型是max z=2x1+x2+0x3+0x4 s.t. 3x1+5x2+x3=15 6x1+2x2+x4=24 x1,x2,x3,x4?0 单纯形表计算: 2 b 15 24 0 3 4 -8 3/4 15/4 -33/4 1 0 0 cj CB 0 0 -z 0 2 -z 1 2 -z 解为:(15/4,3/4,0,0 )T Max z=33/4
?i XB x3 x4 x1 3 [6] 2 0 1 0 0 1 0 x2 5 2 1 [4] 1/3 1/3 1 0 0 x3 1 0 0 1 0 0 1/4 -1/12 -1/12 x4 0 1 0 -1/2 1/6 -1/3 -1/8 5/24 -7/24 5 4 3/4 12 x3 x1 x2 x1 迭代第一步表示原点;第二步代表C点(4,0,3,0)T; 第三步代表B点(15/4,3/4,0,0 )T。 (2)解:(图略)
Max z=34 此时坐标点为(2,6) 单纯形法,标准型是: Max z=2x1+5x2+0x3+0x4+0x5
第 7 页 共 7 页
s.t. x1+x3=4 2x2+x4=12 3x1+2x2+x5=18
x1,x2,x3,x4,x5?0 (表略)
最优解 X=(2,6,2,0,0 )T Max z=34
迭代第一步得X(1)=(0,0,4,12,18)T表示原点,迭代第二步得X(2)=(0,6,4,0,6)T,第三步迭代得到最优解的点。 1.5以1.4题(1)为例,具体说明当目标函数中变量的系数怎样变动时,满足约束条件的可行域的每一个顶点,都可能使得目标函数值达到最优。 解:目标函数:max z=c1x1+c2x2 (1)当c2?0时
x2=-(c1/c2)x1+z/c2 其中,k=-c1/c2
kAB=-3/5,kBC=-3 ? k当c2当c2? 当c2当c2? 当c2当c2kBC 时,
c1,
c2同号。
0时,目标函数在C点有最大值 0时,目标函数在原点最大值。 kBCk
kABcc时,1,2同号。
0, 目标函数在B点有最大值; 0,目标函数在原点最大值。
kAB k
cc0时,1, 2同号。
0时,目标函数在A点有最大值 0时,目标函数在原点最大值。
第 8 页 共 8 页
? k 当c2当c2cc0时,1 ,2异号。 c0,1 c0,1 kAB0时,目标函数在A点有最大值; 0时,目标函数在C点最大值。
? k= 当c2当c2cc时,1, 2同号
0时,目标函数在AB线断上任一点有最大值 0,目标函数在原点最大值。
? k= 当c2当c2kBC时,
c1,
c2同号。
0时,目标函数在BC线断上任一点有最大值 0时,目标函数在原点最大值。 c? k=0时,1=0 当c2当c20时,目标函数在A点有最大值
0,目标函数在OC线断上任一点有最大值
(2)当c2=0时,max z= ? c1? ?
c1x1
0时,目标函数在C点有最大值
0时,目标函数在OA线断上任一点有最大值
c1c1=0时,在可行域任何一点取最大值。
1.6分别用单纯形法中的大M法和两阶段法求解下列线性问题,并指出属于哪类解。
(1)max z=2x1+3x2-5x3
x1+x2+x3?15 2x1-5x2+x3?24
x1,x2?0
(2)min z=2x1+3x2+x3
第 9 页 共 9 页
x1+4x2+2x3?8 3x1+2x2?6
x1,x2,x3?0
(3)max z=10x1+15x2+12x3 5x1+3x2+x3?9 -5x1+6x2+15x3?15 2x1+x2+x3?5
x1,x2,x3?0
(4)max z=2x1-x2+2x3
x1+x2+x3?6 -2x1+x3?2 2x2-x3?0
x1,x2,x3?0
解:(1)解法一:大M法 化为标准型:
Max z=2x1+3x2-5x3-Mx4+0x5-Mx6 s.t. x1+x2+x3+x4=7 2x1-5x2+x3-x5+x6=10
x1,x2,x3,x5,x4,x6?0 M是任意大整数。 单纯形表: 2 b 7 3 -5 -M 0 -M cj CB -M ?i XB x4 x1 1 x2 1 x3 1 x4 1 x5 0 x6 0 7
第 10 页 共 10 页
-M x6 -z 10 17M 2 5 [2] -5 1 2M-5 1/2 1/2 0 0 1 0 -1 -M 1/2 -1/2 1 0 -1/2 1/2 5 4/7 - -M 2 x4 x1 -z 3M+2 3-4M 0 [7/2] 1 -5/2 2M-10 0 4/7 45/7 0 1 (7/2)M+8 0.5M-6 0 1 0 0 1/7 6/7 -50/7 2/7 5/7 0.5M+1 -1.5M-1 1/7 -1/7 -1/7 1/7 3 2 x2 x1 -z -102/7 0 -M-16/7 -1/7 -M+1/7 最优解是: X=(45/7,4/7,0,0,0 )T 目标函数最优值 max z=102/7 有唯一最优解。 解法二: 第一阶段数学模型为 min w= x4+ x6 S.t. x1 +x2+ x3+ x4=7 2 x1-5 x2+ x3- x5+ x6=10 x1,x2,x3,x4,x5,x6?0 (单纯形表略) 最优解 X=(45/7,4/7,0,0,0 )T 目标函数最优值 min w=0 第二阶段单纯形表为: 2 cj 3 -5 0 ?i CB 3 2 XB x2 x1 b 4/7 45/7 x1 0 1 x2 1 0 x3 1/7 6/7 x5 1/7 -1/7