运筹学作业-王程130404026

量检验数?j?0,所以原线性规划问题无可行解。 1.5 考虑下述线性规划问题:

maxz?c1x1?c2x2

?a11x1?a12x2?b1?s.t.?a21x1?a22x2?b2

? x,x?012?式中,1?c1?3,4?c2?6,?1?a11?3,2?a12?5,8?b1?12,2?a21?4,4?a22?6,10?b2?14,试确定目标函数最优值的下界和上界。解:(1)上界对应的模型如下(c,b取大,a取小)

maxz?3x1?6x2??1x1?2x2?12 s.t.?2x?4x?14

?12?x,x?0?12 最优值(上界)为:21;

(2)下界对应的模型如下(c,b取小,a取大)

maxz?x1?4x2?3x1?5x2?8 s.t.?4x?6x?10

?12?x,x?0?12 最优值(下界)为:6.4。

1.7 已知某线性规划问题的初始单纯形表和用单纯形法迭代后得到表1-21,试求括弧中未知数a?l的值。

表 1-21 项目 x1 x2 x3 x4 x5x4 6 (b) (c) (d) 1 0 x5 1 -1 3 (e) 0 1cj -zj (a) -1 2 0 0x1 (f) (g) 2 -1 1/2 0x5 4 (h) (i) 1 1/2 1cj -zj 0 -7 (j) (k) (l)

解:a b c d e f g h i j k l3 2 4 -2 2 3 1 0 5 -5 -3/2 01.8 若X⑴,X(2)均为某线性规划问题的最优解,证明在这两点连线上的所有点也是该问题的最优解。

证明:设X(1)和X(2)满足:maxz?CTX?AX?b ??X?0 对于任何0?a?1,两点连线上的点 X满足:X?aX(1)?(1?a)X(2)也是可行解,且 CTX?CTaX(1)?CT(1?a)X(2) ?CTaX(1)?aCTX(2)?CTX(2) ?CTX(2) 所以X也是最优解。 1.9 考虑线性规划问题

maxz??x1?2x2?x3?4x4? x1?x2 ?x4?4?2? (i)? s.t.?2x1?x2?3x3?2x4?5?7? (ii)

?x,x,x,x?0?1234模型中?,?为参数,要求:

⑴ 组成两个新的约束(i)'=(i)+(ii),(ii)'=(ii)-2(i),根据式(i)'和式(ii)',以

x1,x2为基变量,列出初始单纯形表;

(i) x1?x3?x4?3?2?解:

(ii) x2?x3?1??Cj→ CB 基 b α x1 3+2β2 x2 1-βcj-zj

α 2 1 -4 x1 x2 x3 x4 1 0 1 -10 1 -1 00 0 3-α α-4

⑵ 在表中,假定?=0 ,则? 为何值时,x1,x2为问题的最优基; 解:如果?=0,则当3???4时,x1,x2为问题的最优基变量。 ⑶ 在表中,假定?=3 ,则? 为何值时,x1,x2为问题的最优基。 解:如果?=3,则当-1???1时,x1,x2为问题的最优基变量。 1.10 试述线性规划模型中“线性”二字的含义,并用实例说明什么情况下线性的假设将被违背。

答:线性的含义:一是严格的比例性,如生产某产品对资源的消耗量和可获取的利润,同其生产数量严格成比例;二是可叠加性,如生产多种产品时,可获取的总利润使各项产品的利润之和,对某项资源的消耗量应等于各产品对该资源的消耗量之和;三是可分性,即模型中的变量可以取值为小数、分数或某一实数;四是确定性,指模型中的参数cj,aij,bi 均为确定的常数。

很多实际问题往往不符合上述条件,例如每件产品售价3元,但成批购买就可以得到折扣优惠。

1.11 判断下列说法是否正确,为什么?

m ⑴ 含n个变量m个约束的标准型的线性规划问题,基解数恰好为Cn个;

m?C 答:错误。基本解的个数=基的个数n

⑵ 线性规划问题的可行解如为最优解,则该可行解一定为基可行解;

答:错误。当有唯一最优解时,最优解是可行域顶点,对应基本可行解;当

有无穷多最优解时,除了其中的可行域顶点对应基本可行解外,其余最优解不是基本可行解。

⑶ 如线性规划问题存在可行域,则可行域一定包含坐标的原点;

答:错误。如果约束条件中有一个约束所对应的区域不包含坐标的原点,则即使有可行域,也不包含坐标的原点。

⑷ 单纯形法迭代计算中,必须选取同最大检验数?j?0对应的变量作为换入基的变量。

答:错误。若此时最大检验数?j?0,可是pj?0 ,则问题是无界解,计算结束。

?1.12 线性规划问题maxz?CX,AX?b,X?0,如X是该问题的最优解,又??0为某一常数,分别讨论下列情况时最优解的变化。 ⑴ 目标函数变为maxz??CX;

⑵ 目标函数变为maxz?(C??)X; ⑶ 目标函数变为maxz?CX,约束条件变为AX??b 。 ?解:⑴ 最优解不变;

⑵ C为常数时最优解不变,否则可能发生变化; ⑶ 最优解变为:X/λ。

1.13 某饲养场饲养动物出售,设每头动物每天至少需要700g蛋白质、30g矿物质、100mg维生素。现有五种饲料可供选用,各种饲料每kg营养成分含量及单价如表1-22所示。

表 1-22饲料蛋白质/g321618矿物质/g10.50.220.5维生素/mg价格/(元/kg)0.51.00.220.80.20.70.40.30.81 2345

要求确定既满足动物生长的营养需要,又使费用最省的选用饲料的方案。

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