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文檔簡介
第三節(jié)兩個變量問題的圖解法線性規(guī)劃問題的求解方法一般有兩種方法圖解法單純形法兩個變量、直角坐標三個變量、立體坐標適用于任意變量、但必需將一般形式變成標準形式下面我們分析一下簡單的情況——
只有兩個決策變量的線性規(guī)劃問題,這時可以通過圖解的方法來求解。圖解法具有簡單、直觀、便于初學者窺探線性規(guī)劃基本原理和幾何意義等優(yōu)點。1可編輯課件PPT第三節(jié)兩個變量問題的圖解法解(參見教材P21)解(參見教材P22)2可編輯課件PPT第三節(jié)兩個變量問題的圖解法解(參見教材P23)解(參見教材P23)3可編輯課件PPT圖解法maxZ=2X1+X2
X1+1.9X2≥3.8X1-1.9X2≤3.8s.t.X1+1.9X2≤10.2X1-1.9X2≥-3.8X1,X2≥0練習:
用圖解法求解線性規(guī)劃問題4可編輯課件PPT圖解法x1x2oX1-1.9X2=3.8(≤)X1+1.9X2=3.8(≥)X1-1.9X2=-3.8(≥)X1+1.9X2=10.2(≤)4=2X1+X2
20=2X1+X2
17.2=2X1+X2
11=2X1+X2
Lo:0=2X1+X2
(7.6,2)DmaxZminZ此點是唯一最優(yōu)解,且最優(yōu)目標函數(shù)值
maxZ=17.2可行域maxZ=2X1+X25可編輯課件PPT圖解法若maxZ=3X1+5.7X2x1x2oX1-1.9X2=3.8(≤)X1+1.9X2=3.8(≥)X1-1.9X2=-3.8(≥)X1+1.9X2=10.2(≤)(7.6,2)DL0:0=3X1+5.7X2
maxZ(3.8,4)34.2=3X1+5.7X2
藍色線段上的所有點都是最優(yōu)解這種情形為有無窮多最優(yōu)解,但是最優(yōu)目標函數(shù)值maxZ=34.2是唯一的??尚杏?可編輯課件PPT圖解法minZ=5X1+4X2x1x2oX1-1.9X2=3.8(≤)X1+1.9X2=3.8(≥)X1+1.9X2=10.2(≤)DL0:0=5X1+4X2
maxZminZ8=5X1+4X2
43=5X1+4X2
(0,2)可行域此點是唯一最優(yōu)解7可編輯課件PPT圖解法246x1x2246無界解(無最優(yōu)解)maxZ=x1+2x2練習:x1+x2=4(≥)x1+3x2=6(≥)3x1+x2=6(≥)maxZminZ8可編輯課件PPTx1x2O10203040102030405050無可行解(即無最優(yōu)解)maxZ=3x1+4x2練習:9可編輯課件PPT線性規(guī)劃的圖解法圖解法的基本步驟
X*=(4,6)Tz*=42
1°畫出可行域圖形
2°畫出目標函數(shù)的等值線及其法線
3°確定最優(yōu)點max
z=3x1+5x2
x1
≤
8
2
x2≤
123x1+
4
x2≤
36
x1,
x2
≥0s.t.x1x2O(0,0)x1=8A(8,0)2x2=12D(0,6)3x1+4x2=36O(0,0)x1x2RD(0,6)C(4,6)B(8,3)A(8,0)z=15z=30z法向z*=42邊界方程10可編輯課件PPT線性規(guī)劃的圖解法幾點說明實際運用時還須注意以下幾點:(1)若函數(shù)約束原型就是等式,則其代表的區(qū)域僅為一直線,而且問題的整個可行域R(若存在的話)也必然在此直線上。(2)在畫目標函數(shù)等值線時只須畫兩條就能確定其法線方向,為此,
只須賦給z
兩個適當?shù)闹怠?3)在找出最優(yōu)點后,關于其坐標值有兩種確定方法:①
在圖上觀測最優(yōu)點坐標值②
通過解方程組得出最優(yōu)點坐標值11可編輯課件PPT圖解法
學習要點:
1.通過圖解法了解線性規(guī)劃有幾種解的形式(唯一最優(yōu)解;無窮多最優(yōu)解;無界解;無可行解)
2.作圖的關鍵有三點:
(1)可行解區(qū)域要畫正確
(2)目標函數(shù)增加的方向不能畫錯
(3)目標函數(shù)的直線怎樣平行移動12可編輯課件PPT線性規(guī)劃的圖解法幾種可能結果一、唯一解
如例1、例2都只有一個最優(yōu)點,屬于唯一解的情形。s.t.max
z=3x1+4x2
x1≤82x2≤123x1+4x2≤
36
x1,x2≥0
二、多重解z=12z*=36線段BC上無窮多個點均為最優(yōu)解。O(0,0)x1x2R
D(0,6)C(4,6)B(8,3)A(8,0)13可編輯課件PPT線性規(guī)劃的圖解法x1x2z
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