运筹学第二章答案

发布 2022-07-14 18:42:28 阅读 8278

1.某人根据医嘱,每天需补充a、b、c三种营养,a不少于80单位,b不少于150单位,c不少于180单位.此人准备每天从六种食物中摄取这三种营养成分.已知六种食物每百克的营养成分含量及食物**如表2-22所示.(1)试建立此人在满足健康需要的基础上花费最少的数学模型;(2)假定有一个厂商计划生产一中药丸,售给此人服用,药丸中包含有a,b,c三种营养成分.试为厂商制定一个药丸的合理**,既使此人愿意购买,又使厂商能获得最大利益,建立数学模型.

表2-22解】(1)设xj为每天第j种食物的用量,数学模型为。

2)设yi为第i种单位营养的**,则数学模型为。

2.写出下列线性规划的对偶问题。

1) 【解】

2) 【解】

3) 【解】

4) 【解】

对偶问题为:

3.考虑线性规划。

1)说明原问题与对偶问题都有最优解;

2)通过解对偶问题由最优表中观察出原问题的最优解;

3)利用公式cbb-1求原问题的最优解;

4)利用互补松弛条件求原问题的最优解.

解】(1)原问题的对偶问题为。

容易看出原问题和对偶问题都有可行解,如x=(2,1)、y=(1,0,1),由定理2.4知都有最优解。

2)对偶问题最优单纯形表为。

对偶问题的最优解y=(4/5,0,28/5),由定理2.6,原问题的最优解为x=(16/5,1/5),z=42.4

3)cb=(7,4),

4)由y1、y3不等于零知原问题第。

一、三个约束是紧的,解等式。

得到原问题的最优解为x=(16/5,1/5)。

4.证明下列线性规划问题无最优解。

证明:首先看到该问题存在可行解,例如x=(2,1,1),而上述问题的对偶问题为。

由约束条件①②知y1≤0,由约束条件③当y2≥0知y1≥1,对偶问题无可行解,因此原问题也无最优解(无界解)。

5.已知线性规划。

的最优解,求对偶问题的最优解.

解】其对偶问题是:

由原问题的最优解知,原问题约束①等于零,x1、x2不等于零,则对偶问题的约束①、约束③为等式,y1=0;解方程。

得到对偶问题的最优解y=(5/2,5/2,0);w=55/2=27.5

6.用对偶单纯形法求解下列线性规划。

解】将模型化为。

对偶单纯形表:

b列全为非负,最优解为x=(2,3,0);z=18

解】将模型化为。

出基行系数全部非负,最小比值失效,原问题无可行解。

解】将模型化为。

最优解x=(0,5);z=20

解】将模型化为。

原问题有多重解:x(1)=(7/5,0,1/5,);最优解x(2)=(8/5,1/5,0);z=19/5

如果第一张表x6出基,则有。

7.某工厂利用原材料甲、乙、丙生产产品a、b、c,有关资料见表2-23.

表2-231)怎样安排生产,使利润最大.

2)若增加1kg原材料甲,总利润增加多少.

3)设原材料乙的市场**为1.2元/kg,若要转卖原材料乙,工厂应至少叫价多少,为什么?

4)单位产品利润分别在什么范围内变化时,原生产计划不变.

5)原材料分别单独在什么范围内波动时,仍只生产a和c两种产品.

6)由于市场的变化,产品b、c的单件利润变为3元和2元,这时应如何调整生产计划.

7)工厂计划生产新产品d,每件产品d消耗原材料甲、乙、丙分别为2kg,2kg及1kg,每件产品d应获利多少时才有利于投产.

解】(1)设 x1、x2、x3分别为产品a、b、c的月生产量,数学模型为。

最优单纯形表:

最优解x=(20,0,160),z=560。工厂应生产产品a20件,产品c160种,总利润为560元。

2)则最优表可知,影子**为,故增加利润1.8元。

3)因为y2=0.4,所以叫价应不少于1.6元。

4)依据最优表计算得。

5)依据最优表计算得。

6)变化后的检验数为λ2=1,λ4=-2,λ5=0。故x2进基x1出基,得到最最优解x=(0,200,0),即只生产产品b 200件,总利润为600元。

7)设产品d的产量为x7, 单件产品利润为c7,只有当时才有利于投产。

则当单位产品d的利润超过4.4元时才有利于投产。

8.对下列线性规划作参数分析。

解】μ=0时最优解x=(4,3,0);最优表:

将参数引入到上表:

当-3-2μ≤0及-2.5+0.5μ≤0时最优基不变,有-1.

5≤μ≤5。当μ<-1.5时x3进基x1出基;μ>5时x4进基x2出基,用单纯形法计算。

参数变化与目标值变化的关系如下表所示。

目标值变化如下图所示。

解】μ=0时最优解x=(4,3,0),z=27;最优表:

替换最优表的右端常数,得到下表。

μ<-4时问题不可行,-4≤μ<0时最优基不变。μ=4时z=15。

运筹学第二章

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