Главная страница
Навигация по странице:

  • Задание 4. Привести математическую формулировку задачи. Привести математическую формулировку двойственной задачи.

  • Контрольная 1, вариант 3 Задание Введите переменные


    Скачать 147.28 Kb.
    НазваниеКонтрольная 1, вариант 3 Задание Введите переменные
    Дата13.02.2018
    Размер147.28 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаKontrolnaya_1.docx
    ТипРешение
    #36389
    страница2 из 7
    1   2   3   4   5   6   7




    Базис

    B

    x1

    x2

    x3

    x4

    x5

    min

    x3

    9

    -1

    3

    1

    0

    0

    3

    x4

    18

    2

    3

    0

    1

    0

    6

    x5

    14

    2

    1

    0

    0

    1

    14

    F(X1)

    1

    -1

    -3

    0

    0

    0




    Пересчет симплекс-таблицы.

    Формируем следующую часть симплексной таблицы. Вместо переменной x3 в план 1 войдет переменная x2. Строка, соответствующая переменной x2 в плане 1, получена в результате деления всех элементов строки x3 плана 0 на разрешающий элемент РЭ=3. На месте разрешающего элемента получаем 1. В остальных клетках столбца x2 записываем нули.

    Таким образом, в новом плане 1 заполнены строка x2 и столбец x2. Все остальные элементы нового плана 1, включая элементы индексной строки, определяются по правилу прямоугольника.

    Представим расчет каждого элемента в виде таблицы:

    B

    x1

    x2

    x3

    x4

    x5

    9 : 3

    -1 : 3

    3 : 3

    1 : 3

    0 : 3

    0 : 3

    18-(9 • 3):3

    2-(-1 • 3):3

    3-(3 • 3):3

    0-(1 • 3):3

    1-(0 • 3):3

    0-(0 • 3):3

    14-(9 • 1):3

    2-(-1 • 1):3

    1-(3 • 1):3

    0-(1 • 1):3

    0-(0 • 1):3

    1-(0 • 1):3

    1-(9 • -3):3

    -1-(-1 • -3):3

    -3-(3 • -3):3

    0-(1 • -3):3

    0-(0 • -3):3

    0-(0 • -3):3


    Получаем новую симплекс-таблицу:

    Базис

    B

    x1

    x2

    x3

    x4

    x5

    x2

    3

    -1/3

    1

    1/3

    0

    0

    x4

    9

    3

    0

    -1

    1

    0

    x5

    11

    7/3

    0

    -1/3

    0

    1

    F(X1)

    10

    -2

    0

    1

    0

    0


    Разрешающий элемент равен (3) и находится на пересечении ведущего столбца и ведущей строки.

    Базис

    B

    x1

    x2

    x3

    x4

    x5

    min

    x2

    3

    -1/3

    1

    1/3

    0

    0

    -

    x4

    9

    3

    0

    -1

    1

    0

    3

    x5

    11

    7/3

    0

    -1/3

    0

    1

    33/7

    F(X2)

    10

    -2

    0

    1

    0

    0




    Пересчет симплекс-таблицы.

    Расчет каждого элемента в виде таблицы:

    B

    x1

    x2

    x3

    x4

    x5

    3-(9 • -1/3):3

    -1/3-(3 • -1/3):3

    1-(0 • -1/3):3

    1/3-(-1 • -1/3):3

    0-(1 • -1/3):3

    0-(0 • -1/3):3

    9 : 3

    3 : 3

    0 : 3

    -1 : 3

    1 : 3

    0 : 3

    11-(9 • 21/3):3

    21/3-(3 • 21/3):3

    0-(0 • 21/3):3

    -1/3-(-1 • 21/3):3

    0-(1 • 21/3):3

    1-(0 • 21/3):3

    10-(9 • -2):3

    -2-(3 • -2):3

    0-(0 • -2):3

    1-(-1 • -2):3

    0-(1 • -2):3

    0-(0 • -2):3


    Получаем новую симплекс-таблицу:

    Базис

    B

    x1

    x2

    x3

    x4

    x5

    x2

    4

    0

    1

    2/9

    1/9

    0

    x1

    3

    1

    0

    -1/3

    1/3

    0

    x5

    4

    0

    0

    4/9

    -7/9

    1

    F(X2)

    16

    0

    0

    1/3

    2/3

    0

    Проверка критерия оптимальности.

    Среди значений индексной строки нет отрицательных. Поэтому эта таблица определяет оптимальный план задачи.

    Окончательный вариант симплекс-таблицы:

    Базис

    B

    x1

    x2

    x3

    x4

    x5

    x2

    4

    0

    1

    2/9

    1/9

    0

    x1

    3

    1

    0

    -1/3

    1/3

    0

    x5

    4

    0

    0

    4/9

    -7/9

    1

    F(X3)

    16

    0

    0

    1/3

    2/3

    0


    Оптимальный план можно записать так:

    x1 = 3, x2 = 4

    F(X) = 1•3 + 3•4 + 1 = 16

    4) Решение графически

    F(x) = x1+3x2+1→ max



    x1≥0, x2≥0

    Построим область допустимых решенийhttps://math.semestr.ru/lp/ris.php?p=0&x=-1,2,2&y=3,3,1&b=9,18,14&r=1,1,1&fx=1,3,1,&d=1&s=1&crc=4c40692ffb15301a74bff8193bbe5419&xyz=0

    Или

    https://math.semestr.ru/lp/ris.php?p=-1&x=-1,2,2&y=3,3,1&b=9,18,14&r=1,1,1&fx=1,3,1,&d=1&s=1&crc=4c40692ffb15301a74bff8193bbe5419&xyz=0

    Пересечением полуплоскостей будет являться область, координаты точек которого удовлетворяют условию неравенствам системы ограничений задачи.

    Обозначим границы области многоугольника решений.

    https://math.semestr.ru/lp/ris.php?p=1&x=-1,2,2&y=3,3,1&b=9,18,14&r=1,1,1&fx=1,3,1,&d=1&s=1&crc=4c40692ffb15301a74bff8193bbe5419&xyz=0

    Рассмотрим целевую функцию задачи F = x1+3x2+1 → max.

    Построим прямую, отвечающую значению функции F = x1+3x2+1 = 0. Вектор-градиент, составленный из коэффициентов целевой функции, указывает направление максимизации F(X). Начало вектора – точка (0; 0), конец – точка (1;3).

    https://math.semestr.ru/lp/ris.php?p=2&x=-1,2,2&y=3,3,1&b=9,18,14&r=1,1,1&fx=1,3,1,&d=1&s=1&crc=4c40692ffb15301a74bff8193bbe5419&xyz=0

    Прямая F(x) = const пересекает область в точке C.

    -x1+3x2=9

    2x1+3x2=18

    Решив систему уравнений, получим: x1 = 3, x2 = 4

    Откуда найдем максимальное значение целевой функции:

    F(X) = 1*3 + 3*4 + 1 = 16

    Задание 4.

    1. Привести математическую формулировку задачи.

    2. Привести математическую формулировку двойственной задачи.

    3. Решить двойственную задачу.

    4. Найти решение исходной задачи в последней симплексной таблице двойственной задачи. Дать экономическую интерпретацию результатам.

    Рацион некоторого животного должен в день содержать не менее b1 сумму углеводов и b2 единиц протеина. Для составления рациона имеется три основных вида продуктов. Продукт I стоит - с1 за единицу, продукт II – с2 за единицу, продукт III– с3 за единицу. Продукт I содержит а11 единиц углеводов и а12 единиц протеина. Продукт II содержит а21 единиц углеводов и а22 единиц протеина. Продукт III содержит а31 единиц углеводов и а32 единиц протеина. Определить самую дешевую комбинацию продуктов, которая удовлетворит необходимым ограничениям (см. табл. 10).

    Таблица 10




    с1

    с2

    с3

    b1

    b2

    а11

    а12

    а21

    а22

    а31

    a32

    III

    200

    200

    300

    100

    50

    400

    5

    50

    2

    300

    20

    Решение

    Элемент питания

    Содержание в 100 г продукта

    Норма потребления

    Продукт I (х1)

    Продукт II (х2)

    Продукт III(х3)

    min

    Углеводы(S1)

    400(a11)

    50(a21)

    300(a31)

    2400 (b1)

    Протеины (S2)

    5(a12)

    2 (a22)

    20(a32)

    60 г (b2)

    Цена

    200(c1)

    200(c2)

    300(c3)




    1) Обозначим через х1,х2 ,х3, количество продукта, необходимого к потреблению.

    2) Целевая функция :  





    3) Система ограничений:



    При этом х1,х2 ,х3≥0

    Решим прямую задачу линейного программирования двойственным симплексным методом, с использованием симплексной таблицы.

    Приведем систему ограничений к системе неравенств смысла ≤, умножив соответствующие строки на (-1).

    Определим минимальное значение целевой функции F(X) = 200x1+200x2+300x3 при следующих условиях-ограничений.

    -400x1-50x2-300x3≤-2400

    5x1+2x2+20x3≤60

    Для построения первого опорного плана систему неравенств приведем к системе уравнений путем введения дополнительных переменных

    -400x1-50x2-300x3+x4 = -2400

    5x1+2x2+20x3+x5 = 60

    Решим систему уравнений относительно базисных переменных: x4, x5

    Полагая, что свободные переменные равны 0, получим первый опорный план:

    X0 = (0,0,0,-2400,60)

    Базис

    B

    x1

    x2

    x3

    x4

    x5

    x4

    -2400

    -400

    -50

    -300

    1

    0

    x5

    60

    5

    2

    20

    0

    1

    F(X0)

    0

    -200

    -200

    -300

    0

    0
    1   2   3   4   5   6   7


    написать администратору сайта