《管理运筹学》第四版第6章单纯形法灵敏度分析与对偶课后习题解析
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精选⎨= 0.6《管理运筹学》第四版课后习题解析(上)第2章 线性规划的图解法1.解:(1)可行域为OABC 。
(2)等值线为图中虚线部分。
(3)由图2-1可知,最优解为B 点,最优解 x =12, x = 15 1727图2-1;最优目标函数值 69。
72.解:(1)如图2-2所示,由图解法可知有唯一解 ⎧x 1 = 0.2,函数值为3.6。
⎩x 2图2-2(2)无可行解。
(3)无界解。
(4)无可行解。
⎨ (5)无穷多解。
⎧x = (6)有唯一解 ⎪ 1⎪ 203 ,函数值为 92 。
8 3 x = ⎪⎩ 2 33.解: (1)标准形式max f = 3x 1 + 2x 2 + 0s 1 + 0s 2 + 0s 39x 1 + 2x 2 + s 1 = 303x 1 + 2x 2 + s 2 = 13 2x 1 + 2x 2 + s 3 = 9x 1, x 2 , s 1, s 2 , s 3 ≥ 0(2)标准形式min f = 4x 1 + 6x 2 + 0s 1 + 0s 23x 1 - x 2 - s 1 = 6 x 1 + 2x 2 + s 2 = 10 7x 1 - 6x 2 = 4x 1, x 2 , s 1, s 2 ≥ 0(3)标准形式min f = x 1' - 2x 2' + 2x 2'' + 0s 1 + 0s 2-3x 1 + 5x 2' - 5x 2'' + s 1 = 70 2x 1' - 5x 2' + 5x 2'' = 50 3x 1' + 2x 2' - 2x 2'' - s 2 = 30 x 1', x 2' , x 2'' , s 1, s 2 ≥4.解: 标准形式max z = 10x 1 + 5x 2 + 0s 1 + 0s 23x 1 + 4x 2 + s 1 = 9 5x 1 + 2x 2 + s 2 = 8 x 1, x 2 , s 1, s 2 ≥ 0≤松弛变量(0,0)最优解为 x 1 =1,x 2=3/2。
第2章 线性规划的图解法1.解:x`A 1 (1) 可行域为OABC(2) 等值线为图中虚线部分(3) 由图可知,最优解为B 点, 最优解:1x =712,7152=x 。
最优目标函数值:7692.解: x 2 10 1(1) 由图解法可得有唯一解 6.02.021==x x ,函数值为3.6。
(2) 无可行解 (3) 无界解 (4) 无可行解 (5)无穷多解(6) 有唯一解 3832021==x x ,函数值为392。
3.解:(1). 标准形式:3212100023m ax s s s x x f ++++=,,,,9221323302932121321221121≥=++=++=++s s s x x s x x s x x s x x(2). 标准形式:21210064m in s s x x f +++=,,,46710263212121221121≥=-=++=--s s x x x x s x x s x x(3). 标准形式:21''2'2'10022m in s s x x x f +++-=,,,,30223505527055321''2'2'12''2'2'1''2'2'11''2'21≥=--+=+-=+-+-s s x x x s x x x x x x s x x x4.解:标准形式:212100510m ax s s x x z +++=,,,8259432121221121≥=++=++s s x x s x x s x x松弛变量(0,0) 最优解为 1x =1,x 2=3/2.标准形式:32121000811m in s s s x x f ++++=,,,,369418332021032121321221121≥=-+=-+=-+s s s x x s x x s x x s x x剩余变量(0.0.13) 最优解为 x 1=1,x 2=5.6.解:(1) 最优解为 x 1=3,x 2=7. (2) 311<<c (3) 622<<c (4)4621==x x(5) 最优解为 x 1=8,x 2=0. (6) 不变化。
《管理运筹学》第四版课后习题解析(上)第2章线性规划的图解法1•解:(1) 可行域为OABG(2) 等值线为图中虚线部分。
图2-1 2•解:3•解:12,X215上;最优目标函数值769~7X20.206,函数值为3、6。
X1⑹有唯一解X2 203,函数值为92。
8 3 3(3)由图2-1可知,最优解为B点,最优解图2-2(2) 无可行解。
(3) 无界解。
(4) 无可行解。
(1)如图2-2所示,由图解法可知有唯一解(1) 标准形式max 3x1 2x2 0s1 0s2 0s39x1 2x2 s1 303x1 2x2 s2 132x1 2x2 s3 9X i,X2,®,S2,S3 > 0(2) 标准形式min f 4X1 6X2 0S1 0S23X1 X2 S1 6X1 2X2 S2 107X1 6X2 4X1, X2,S1, S2》(3) 标准形式min f X1 2X2 2X2 0S1 0S23X1 5X2 5X2 S1 702X1 5X2 5X2 503X1 2X2 2X2 S2 30X i,X2,X2,q,S2 > 0 4.解: 标准形式maX z 10X1 5X2 0S1 0S23X1 4X2 S1 95X1 2X2 S2 8X1, X2,s1,s2> 0松弛变量(0,0)最优解为X1=1,X2=3/2。
5.解: 标准形式min f 11X1 8X2 0S1 0S2 0S310X1 2X2 S1 203X1 3X2 S2 184X1 9X2 S3 36X i,X2,S i,S2,S3 > 0剩余变量(0, 0, 13)最优解为X i=1,X2=5。
6•解:(1) 最优解为X I=3,X2=7。
(2) 1 q 3。
⑶ 2 C2 6。
Xi 6。
⑷4X 4。
⑸最优解为X1=8,X2=0。
(6)不变化。
因为当斜率1 < 9 < 1,最优解不变,变化后斜率为1,所以最优解不变。
学习资料整理⎨= 0.6《管理运筹学》第四版课后习题解析(上)第2章 线性规划的图解法1.解:(1)可行域为OABC 。
(2)等值线为图中虚线部分。
(3)由图2-1可知,最优解为B 点,最优解 x =12, x15 1727图2-1;最优目标函数值 69。
72.解:(1)如图2-2所示,由图解法可知有唯一解 x 10.2,函数值为3.6。
x 2图2-2(2)无可行解。
(3)无界解。
(4)无可行解。
⎨ (5)无穷多解。
x(6)有唯一解 120 3,函数值为 92 。
8 3x2 33.解:(1)标准形式max f3x 12x 20s 10s 20s 39x 1 2x 2 s 1 30 3x 1 2x 2 s 2 13 2x 12x 2s 39x 1, x 2 , s 1, s 2 , s 3 ≥ 0(2)标准形式min f4x 16x 20s 10s 23x 1x 2 s 16 x 12x 2s 210 7x 16x2 4x 1, x 2 , s 1, s 2 ≥ 0(3)标准形式min fx 12x 22x 20s 1 0s 23x1 5x 25x 2s 1702x 15x 25x 250 3x 12x 22x 2s 230x 1, x 2, x 2, s 1, s 2 ≥ 04.解: 标准形式max z10x 15x 20s 10s 2范文范例 指导参考学习资料整理3x 14x 2s 19 5x 12x 2s 28x 1, x 2 , s 1, s 2 ≥ 0≤松弛变量(0,0)最优解为 x 1 =1,x 2=3/2。
5.解: 标准形式min f11x 18x 20s 10s 20s 310x 1 2x 2 s 1 20 3x 1 3x 2 s 2 18 4x 19x 2s 336x 1, x 2 , s 1, s 2 , s 3 ≥ 0剩余变量(0, 0, 13)最优解为 x 1=1,x 2=5。
⎨= 0.6《管理运筹学》第四版课后习题解析(上)第2章 线性规划的图解法1.解:(1)可行域为OABC 。
(2)等值线为图中虚线部分。
(3)由图2-1可知,最优解为B 点,最优解 x=12, x15 1727图2-1;最优目标函数值 69。
72.解:(1)如图2-2所示,由图解法可知有唯一解 x 10.2,函数值为3.6。
x 2图2-2(2)无可行解。
(3)无界解。
(4)无可行解。
⎨ (5)无穷多解。
x(6)有唯一解 120 3,函数值为 92 。
8 3x2 33.解:(1)标准形式max f3x 12x 20s 10s 20s 39x 1 2x 2 s 1 30 3x 1 2x 2 s 2 13 2x 12x 2s 39x 1, x 2 , s 1, s 2 , s 3 ≥ 0(2)标准形式min f4x 16x 20s 10s 23x 1x 2 s 16 x 12x 2s 210 7x 16x 2 4x 1,x 2, s 1, s 2 ≥ 0(3)标准形式min fx 12x 22x 20s 1 0s 23x 15x25x 2s 170 2x15x 25x 250 3x 12x 22x 2s 230x 1, x 2, x 2, s 1, s 2 ≥ 04.解: 标准形式max z10x 15x 20s 10s 23x 1 4x 2s915x1 2x 2 s2 8 x, x2 , s1, s2 ≥01≤松弛变量(0,0)最优解为 x 1 =1,x 2=3/2。
5.解: 标准形式min f11x 18x 20s 10s 20s 310x 1 2x 2 s 1 20 3x 1 3x 2 s 2 18 4x 19x 2s 336x 1, x 2 , s 1, s 2 , s 3 ≥ 0剩余变量(0, 0, 13)最优解为 x 1=1,x 2=5。
6.解:(1)最优解为 x 1=3,x 2=7。
《管理运筹学》第四版课后习题解析(上)第2章线性规划的图解法1 •解:1 )可行域为OABC2)等值线为图中虚线部分2•解:『X =0 21)女图2-2所示,由图解法可知有唯一解X1 _ . ,函数值为3.6凶=°.6图2-22) 无可行解。
3) 无界解。
4) 无可行解。
3)由图2-1可知,最优解为B 点,最优解辿=12,丿 最优目标函数值 _152 _ 76975)无穷多解3•解:1)标准形式max f =3x i 2x 2 0s i - 0s 2 - 0s 39xi 2x 2 si =303x 1 亠2X 2 亠s =132x i 亠2x 2 亠S 3 =9x i , x 2 ,S 1, S 2, S 3》02) 标准形式min f =4x 1 亠6x 2 亠0$ 亠0s 23x i - X 2 - Si — 6x 1 2x 2 S 2 =i07x i -6x 2 =4x i , x , S i , S 2 A 03) 标准形式min f =xi —2X 2 亠2X 2 亠0s 1 亠0S 2-3x i 5x 2 -5x 2 S i =702x i -5x 2 5X 2: =503x i 2x 2 —2x 2 -S 2 =30x i , xl X 2: Si, S 2 A 0 4•解:标准形式max z =10x i ' 5x 2 ' 0s i 0S 23x 1 4x 2 Si =95xi 2x 2 S 2 =8x i , x , S i , S 2 A 06)有唯一解■: X 2=20 3,函数值为 83 92 3松弛变量0,0) 最优解为x i =1, X 2=3/2。
5•解:标准形式min f =11x i 8x 2 - 0s i - 0s 2 - 0S 310X 1 2X 2 -s 1 =203X I 亠 3X2 -S 2 =184X1 9X2 —S3 =36X 1, X 2 , S 1, S 2 , S3》0剩余变量0, 0, 13)最优解为X 1=1 , X 2=5。
《电路理论》课程教学大纲⎨= 0.6《管理运筹学》第四版课后习题解析(上)第2章 线性规划的图解法1.解:(1)可行域为OABC 。
(2)等值线为图中虚线部分。
(3)由图2-1可知,最优解为B 点,最优解 x=12, x = 15 1727图2-1;最优目标函数值 69。
72.解:(1)如图2-2所示,由图解法可知有唯一解⎧x 1 = 0.2,函数值为3.6。
⎩x 2图2-2(2)无可行解。
(3)无界解。
《电路理论》课程教学大纲(4)无可行解。
⎨ (5)无穷多解。
⎧x = (6)有唯一解 ⎪ 1⎪ 203 ,函数值为 92 。
8 3 x = ⎪⎩ 2 33.解: (1)标准形式max f = 3x 1 + 2x 2 + 0s 1 + 0s 2 + 0s 39x 1 + 2x 2 + s 1 = 303x 1 + 2x 2 + s 2 = 13 2x 1 + 2x 2 + s 3 = 9x 1, x 2 , s 1, s 2 , s 3 ≥ 0(2)标准形式min f = 4x 1 + 6x 2 + 0s 1 + 0s 23x 1 - x 2 - s 1 = 6 x 1 + 2x 2 + s 2 = 10 7x 1 - 6x 2 = 4x 1, x 2 , s 1, s 2 ≥ 0(3)标准形式min f = x 1' - 2x 2' + 2x 2'' + 0s 1 + 0s 2-3x 1 + 5x 2' - 5x 2'' + s 1 = 70 2x 1' - 5x 2' + 5x 2'' = 50 3x 1' + 2x 2' - 2x 2'' - s 2 = 30 x 1', x 2' , x 2'' , s 1, s 2 ≥4.解: 标准形式max z = 10x 1 + 5x 2 + 0s 1 + 0s 23x 1 + 4x 2 + s 1 = 9 5x 1 + 2x 2 + s 2 = 8 x 1, x 2 , s 1, s 2 ≥ 0≤松弛变量(0,0)最优解为 x 1 =1,x 2=3/2。
《管理运筹学》第四版第6章单纯形法的灵敏度分析与
对偶课后习题解析
《管理运筹学》第四版第6章单纯形法的灵敏度分析与对
偶课后习题解析
《管理运筹学》第四版课后习题解析
第6章单纯形法的灵敏度分析与对偶
1(解:
(l)cl?24
⑵ c2?6
(3)cs2?8
2(解:
(1)cl??0.5
(2)?2?c3?0
(3)cs2?0.5
3(解:
(1)bl?250
(2)0?b2?50
(3)0?b3?150
4(解:
(1)bl??4
(2)0?b2?10
(3)b3?4
最优基矩阵和其逆矩阵分别为:B???
最优解变为xl?10??10??l??, B????41??;41?????x2?0, x3?13,最小值变为-78;
?0, x2?14, x3?2,最小值变为-96;最优解没有变化;最优解变为xl
6(解:
⑴利润变动范围cl?3,故当cl=2时最优解不变。
⑵根据材料的对偶价格为1判断,此做法有利。
(3)0?b2?45o
(4)最优解不变,故不需要修改生产计划。
(5)此时生产计划不需要修改,因为新的产品计算的检验数为?3小于零,对原生产计划没有影响。
7.解:
⑴设xl,x2,x3为三种食品的实际产量,则该问题的线性规划模型为
max z?2.5xl?2x2?3x3
约束条件:8xl?16x2?10x3?350
10xl?5x2?5x3?450
2xl?13x2?5x3?400
xl,x2,x3?0
解得三种食品产量分别为xl?43.75,x2?x3?0,这时厂家获利最大为109.375万
ye©
(2)如表中所示,工序1对于的对偶价格为0.313万元,由题意每增加
10工时可以多获利3.13万元,但是消耗成本为10万元,所以厂家这样做不合算。
(3)B食品的加工工序改良之后,仍不投产B,最大利润不变;
若是考虑生产甲产品,则厂家最大获利变为169.7519万元,其中
xl?14.167,x2?0, x3?ll, x4?31.667;
(4)若是考虑生产乙产品,则厂家最大获利变为163.1万元,其中xl?ll,x2?0, x3?7.2, x4?38;
所以建议生产乙产品。
8(解:
均为唯一最优解,根据从计算机输出的结果看出,如果松弛或剩余变量为零且对应的对偶价格也为零,或者存在取值为零的决策变量并且其相差值也为零时,可知此线性规划有无穷多组解。
9(解:
(1)minf= 10yl+20y2.
s.t.yl+y2?2
yl+5y2?l
yl+y2?l
yi,y2?0
(2)max JL— 1 OOyl +200y2.
s.t. l/2yl+4y2?4
2yl+6y2?4
2yl+3y2?2
yl,y2?0
10(解
(l)min f=?10yl+50y2+20y3.
s.t. ?2yl +3y2+y3?l
?yl+y2+y3 =5
yl, y2?0, y3没有非负限制。
(2)max z= 6yl?3y2+2y3.
s.t.yl?y2?y3?l
2yl+y2+y3 =3
?3yl+2y2?y3??2
yl, y2?o, y3没有非负限制
11.解:
max z?6y 1 ?7y2?8y3?9y4?l Oy5
约束条件:yl?y5?l
yl?y2?l
y2?y3?l
y3?y4?l
y4?y5?l
yl,y2,y3,y4,y5?0
用对偶问题求解极大值更简单,因为利用单纯形法计算时省去了人工变量。
12.解:
⑴该问题的对偶问题为
max f?4yl?12y2
约束条件:3yl ?y2?2
2yl?3y2?3
yl?y2?5
求解得maxf=12,如下所示:
(2)该问题的对偶问题为min Z?2yl?3y2?5y3约束条件:2yl?3y2?y3??3
3yl?y2 ?4y3 ??8 5yl?7y2 ?6y3 ??10
yl,y2,y3?0
求得求解得min z=24,如下所示:
思考:
在求解
min f?CX 约束条件:AX?b X?0
max 2?CX 约束条件:AX?b X?0
以上两种线性规划时一般可以选取对偶单纯形法。
13.解:
其中:C为非负行向量,列向量b中元素的符号没有要求
其中:C为非正行向量,列向量b中元素的符号没有要求
⑴错误。
原问题存在可行解,则其对偶问题可能存在可行解,也
可能无可行解;
(2)正确;
(3)错误。
对偶问题无可行解,则原问题解的情况无法判定,可能无可行解,可能有可行解,甚至为无界解;(4)正确;
14(解:
maxz??xl ?2x2?3x3
??4??xl?x2?x3?sl
?x2?x3?s3??2?
?xi?04?l,?,3;sj?0,j?l,?,3?
用对偶单纯形法解如表6-1所示。
表6-1
续表
最优解为xl=6, x2=2, x3=0,目标函数最优值为10。
15.解:原问题约束条件可以表示为AX?b?ta,其中a和b为常数列向量。
令t?0,将问题化为标准型之后求解,过程如下:
其中最优基矩阵的逆矩阵为
?100????1
B???ll?l?,
?001???
则
B*b???ll?l??10???2?
,001 »3»3冲»»
♦ vx VZ d •♦♦♦♦♦•
?100??t??l??t?????????
B?1 *ta???l 1 ?1 ???t??t??3????3t?
?001??t??l??t?????????
?5?t???
(b?ta)??2?3t?则B?l*
?3?t???
从而,1)当
时,最优单纯形表为2?3t?0, 3?t?0,此0^ 5?t?0,线性规划问题的最优解为(xl,x2)?(5?t,3?t^,
目标函数最大值为ll?3t;
37
2)当?t?时,由2?3t?0可知,(xl,x2)?(5?&3?t)并非最优解,利用对偶
22
此时7?2t?0, ?2?3t?0, 3?t?0,从而线性规划问题的最优解为
(xl,x2)?(7?2t,3?t),目标函数的最大值为13; 3)当
7
?t?10 时,,由7?2t?0 可知,(xl,x2)?(7?2t,3?t)并非最优解,利用 2
此时?7?2t?0, 5?t?0, 10?t?0,从而线性规划问题的最优解为
(xl,x2)?(0,10?t),目标函数的最大值为20?2t;
16解先写出原问题的对偶问题
min f?20yl ?20y2
约束条件:yl?4y2?2⑴
2yl?3y2?2 (2) 3yl?2y2?l
(3)4yl?y2?l (4)
yl,y2?0
13
将yl?,y2?代入对偶问题的约束条件,得有且只有(2)、(4)式等式成立,105
也就是说,其对应的松弛变量取值均为0,⑴和(3)式对应的松弛变量不为0,
从而由互补松弛定理有xl?x3?0;又因为yl?0,y2?0,从而原问题中的
两个约束应该取等式,把xl?x3?0代入其中,得到
2x2?4x4?20
3x2 ?x4?20
解方程组得到x2?6,x4?2o经验证xl?0,x2?6,x3?0,x4?2满足原问题约
束条件,从而其为原问题的最优解,对应的目标函数最大值为14;。