第一章线性规划。
1.1 将下述线性规划问题化成标准形式。
1) min z = 3x1 + 4x2 - 2x3 + 5 x4
4x1 - x2 + 2x3 - x4 = 2
stx1 + x2 - x3 + 2 x4 ≤ 14
2x1 + 3x2 + x3 - x4 ≥ 2
x1 ,x2 ,x3 ≥ 0,x4 无约束。
2) min z = 2x1 -2x2 +3x3
x1 + x2 + x3 = 4
st2x1 + x2 - x3 ≤ 6
x1≤0 ,x2 ≥ 0,x3无约束。
1.2 用**法求解lp问题,并指出问题具有唯一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。
1) minz=2x1+3x2
4x1+6x2≥6
st 2x1+2x2≥4
x1,x2≥0
2) maxz=3x1+2x2
2x1+x2≤2
st 3x1+4x2≥12
x1,x2≥0
3) maxz=3x1+5x2
6x1+10x2≤120
st 5≤x1≤10
3≤x2≤8
4) maxz=5x1+6x2
2x1-x2≥2
st -2x1+3x2≤2
x1,x2≥0
1.3 找出下述lp问题所有基解,指出哪些是基可行解,并确定最优解。
1)minz=5x1-2x2+3x3+2x4
x1+2x2+3x3+4x4=7
st 2x1+2x2+x3 +2x4=3
x1,x2,x3,x4≥0
1.4 分别用**法与单纯形法求解下列lp问题,并对照指出最优解所对应的顶点。
1) maxz=10x1+5x2
3x1+4x2≤9
st 5x1+2x2≤8
x1,x2≥0
2) maxz=2x1+x2
3x1+5x2≤15
st 6x1+2x2≤24
x1,x2≥0
1.5 分别用大m法与两阶段法求解下列lp问题。
1) minz=2x1+3x2+x3
x1+4x2+2x3≥8
st 3x1+2x2 ≥6
x1,x2 ,x3≥0
2) max z =4x1+5x2+ x3
3x1+2x2+ x3≥18
st. 2x1+ x2 ≤4
x1+ x2- x3=5
3) maxz= 5x1+3x2 +6x3
x1+2x2 -x3 ≤ 18
st 2x1+x2 -3 x3 ≤ 16
x1+x2 -x3=10
x1,x2 ,x3≥0
1.6 求下表中a~l的值。
1.7某班有男生30人,女生20人,周日去植树。根据经验,一天男生平均每人挖坑20个,或栽树30棵,或给25棵树浇水;女生平均每人挖坑10个,或栽树20棵,或给15棵树浇水。
问应怎样安排,才能使植树(包括挖坑、栽树、浇水)最多?请建立此问题的线性规划模型,不必求解。
1.8某糖果厂用原料a、b、c加工成三种不同牌号的糖果甲、乙、丙。已知各种牌号糖果中a、b、c含量,原料成本,各种原料的每月限制用量,三种牌号糖果的单位加工费及售价如下表所示。
问该厂每月应生产这三种牌号糖果各多少千克,使该厂获利最大?试建立此问题的线性规划的数学模型。
甲乙丙原料成本(元/千克) 每月限量(千克)
a60% ≥152.002000
b1.502500
c20% ≤60% ≤50% 1.001200
加工费(元/千克) 0.50 0.40 0.30
售价 3.40 2.85 2.25
1.9某商店制定7-12月进货售货计划,已知商店仓库容量不得超过500件,6月底已存货200件,以后每月初进货一次,假设各月份此商品买进售出单价如下表所示,问各月进货售货各多少,才能使总收入最多?请建立此问题的线性规划模型。
月份7 8 9 10 11 12
买进单价 28 24 25 27 23 23
售出单价 29 24 26 28 22 25
1.10某厂接到生产a、b两种产品的合同,产品a需200件,产品b需300件。这两种产品的生产都经过毛坯制造与机械加工两个工艺阶段。
在毛坯制造阶段,产品a每件需要2小时,产品b每件需要4小时。机械加工阶段又分粗加工和精加工两道工序,每件产品a需粗加工4小时,精加工10小时;每件产品b需粗加工7小时,精加工12小时。若毛坯生产阶段能力为1700小时,粗加工设备拥有能力为1000小时,精加工设备拥有能力为3000小时。
又加工费用在毛坯、粗加工、精加工时分别为每小时3元、3元、2元。此外在粗加工阶段允许设备可进行500小时的加班生产,但加班生产时间内每小时增加额外成本4.,5元。
试根据以上资料,为该厂制订一个成本最低的生产计划。
1.11某公司有三项工作需分别招收技工和力工来完成。第一项工作可由一个技工单独完成,或由一个技工和两个力工组成的小组来完成。
第二项工作可由一个技工或一个力工单独去完成。第三项工作可由五个力工组成的小组完成,或由一个技工领着三个力工来完成。已知技工和力工每周工资分别为100元和80元,他们每周都工作48小时,但他们每人实际的有效工作小时数分别为42和36。
为完成这三项工作任务,该公司需要每周总有效工作小时数为:第一项工作10000小时。第二项工作20000小时,第三项工作30000小时。
又能招收到的工人数为技工不超过400人,力工不超过800人。试建立数学模型,确定招收技工和力工各多少人。使总的工资支出为最少(
第二章对偶与灵敏度分析。
2.1 写出以下线性规划问题的dlp
1) minz=2x1+2x2+4x3
x1+3x2+4x3 ≥2
st 2x1+ x2+3x3 ≤3
x1+4x2+3x3 =5
x1,x2≥0,x3无约束。
2) maxz=5x1+6x2+3x3
x1+2x2+2x3 =5
st -x1+5x2- x3 ≥3
4x1+7x2+3x3 ≤8
x1无约束,x2≥0,x3≤0
3) maxz=c1x1+c2x2+c3x3
a11x1+a12x2+a13x3 ≤b1
st a21x1+a22x2+a23x3 =b2
a31x1+a32x2+a33x3 ≥b3
x1≥0,x2≤0,x3无约束。
2.2 对于给出的lp:
minz=2x1+3x2+5x3+6x4
x1+2x2+3x3+x4 ≥2
st -2x1+x2-x3+3x4 ≤-3
xj≥0 (j=1,2,3,4)
1) 写出dlp;
2) 用**法求解dlp;
3) 利用2)的结果及根据对偶性质写出原问题的最优解。
2.3 对于给出lp:
maxz=x1+2x2+x3
x1+ x2- x3 ≤2
st x1- x2+ x3 =1
2x1+ x2+ x3 ≥2
x1≥0, x2≤0,x3无约束。
1) 写出dlp;
2) 利用对偶问题性质证明原问题目标函数值z≤1
2.4 已知lp:
maxz=x1+x2
x1+ x2+ x3 ≤2
st -2x1+ x2- x3 ≤1
xj≥0试根据对偶问题性质证明上述线性问题目标函数值无界。
2.5 给出lp:
maxz=2x1+4x2+x3+x4
x1+ 3x2 +x4 ≤8
2x1+ x2 ≤6
st. x2 + x3+ x4≤6
x1+ x2 + x3 ≤9
xj≥01) 写出dlp;
2) 已知原问题最优解x=(2,2,4,0),试根据对偶理论,直接求出对偶问题的最优解。
2.6 用对偶单纯形法求解下列线性规划问题。
1) minz=4x1+12x2+18x3
x1 +3x3 ≥3
st2 x2+2x3 ≥5
xj≥0 (j=1,2,3)
2.7 考虑如下线性规划问题。
minz=60x1+40x2+80x3
3x1+2x2+ x3 ≥2
st 4x1+ x2+3x3 ≥4
2x1+2x2+2x3 ≥3
xj≥01) 写出dlp;
2) 用对偶单纯形法求解原问题;
3) 用单纯形法求解其对偶问题;
4) 对比以上两题计算结果。
2.8 已知lp:maxz=2x1-x2+x3
x1+ x2+ x3≤6
st -x1+2x2 ≤4
x1,x2,x3≥0
1) 用单纯形法求最优解。
2) 分析当目标函数变为maxz=2x1+3x2+x3时最优解的变化;
3) 分析第一个约束条件右端系数变为3时最优解的变化。
2.9 给出线性规划问题。
maxz=2x1+3x2+x3
1/3x1+1/3x2+1/3x3≤1
st 1/3x1+4/3x2+7/3x3≤3
xj≥0用单纯形法求解得最终单纯形表如下。
试分析下列各种条件下,最优解(基)的变化:
1) 目标函数中变量x3的系数变为6;
2) 分别确定目标函数中变量x1和x2的系数c1、c2在什么范围内变动时最优解不变;
3) 约束条件的右端由 1 变为 2 ;
2.10 某厂生产甲、乙两种产品,需要a、b两种原料,生产消耗等参数如下表(表中的消耗系数为千克/件)。
1)请构造数学模型使该厂利润最大,并求解。
2)原料a、b的影子**各为多少。
3)现有新产品丙,每件消耗3千克原料a和4千克原料b,问该产品的销售**至少为多少时才值得投产。
4)工厂可在市场上买到原料a。工厂是否应该购买该原料以扩大生产?在保持原问题最优基的不变的情况下,最多应购入多少?可增加多少利润?
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34 产地个数为m销地个数为n的平衡运输问题的系数矩阵为a,则有r a m n 1。35 指派问题求最大值时,是将目标函数乘以 1 化为求最小值,再用匈牙利法求解。36 割集中弧的流量之和称为割量。37 最小割集等于最大流量。38 求最小树可用破圈法。39 在最短路问题中,发点到收点的最短路径是唯一...
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