胡运权《运筹学教程》习题答案(第一章)[1]
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运筹学教程(第⼆版)(胡运权)课后答案(清华⼤学出版社)运筹学教程(第⼆版)习题解答第⼀章习题解答运筹学教程1.1 ⽤图解法求解下列线性规划问题。
并指出问题具有惟⼀最优解、⽆穷多最优解、⽆界解还是⽆可⾏解。
1 2x , x ≥ 0 ? ≤ 2 2 1 ? .? 2 x 1 - x 2 ≥ 2st- 2 x + 3x (4) max Z = 5 x 1 + 6 x 2≤ 82 5 ≤ x ? 1 ? 5 ≤ x ≤ 10 .?max Z = x 1 + x 26 x 1 + 10 x 2 ≤ 120st ?(3) 1 2 x , x ≥ 0 ? 2 1 ? ? ? 4 x 1 + 6 x 2 ≥ 6st .?2 x + 2 x ≥ 4 (1) min Z = 2 x 1 +3 x 21 2 ? ≥ 12 2 1 ? x , x ≥ 0 .? ?2 x 1 + x 2 ≤ 2st ?3x + 4 x (2) max Z = 3x 1 + 2 x 2x , x ≥ 0 1 2该问题⽆解≥ 12 2 1 ? ? 2 x 1 + x 2 ≤ 2st .?3 x +4 x ( 2 ) max Z = 3 x 1 + 2 x 2第⼀章习题解答3 2 1x = 1, x = 1, Z = 3是⼀个最优解⽆穷多最优解,1 2x , x ≥ 0 ? 2 1 ? ? ? 4 x 1 + 6 x 2 ≥ 6st .?2 x + 2 x ≥ 4 (1) min Z = 2 x 1 +3 x 2该问题有⽆界解1 2x , x ≥ 0 ? ≤ 2 2 1 ? .? 2 x 1 - x 2 ≥ 2st- 2 x + 3x (4) max Z = 5x 1 + 6 x 2第⼀章习题解答唯⼀最优解, x 1 = 10, x 2 = 6, Z = 16 ≤ 82 5 ≤ x ?1 ? 5 ≤ x ≤ 10 .?max Z = x 1 + x 26 x 1 + 10 x 2 ≤ 120st ?(3)第⼀章习题解答运筹学教程1.2 将下述线性规划问题化成标准形式。
第四版运筹学部分课后习题解答篇一:运筹学基础及应用第四版胡运权主编课后练习答案运筹学基础及应用习题解答习题一P461.1(a)41的所有?x1,x2?,此时目标函数值2该问题有无穷多最优解,即满足4x1?6x2?6且0?x2?z?3。
(b)用图解法找不到满足所有约束条件的公共范围,所以该问题无可行解。
1.2(a)约束方程组的系数矩阵?1236300A??81?4020??30000?1最优解x??0,10,0,7,0,0?T。
(b) 约束方程组的系数矩阵?1234?A2212?????211?最优解x??,0,,0?。
5??5T1.3(a)(1) 图解法最优解即为??3x1?4x2?935?3?的解x??1,?,最大值z?5x?2x?822??2?1(2)单纯形法首先在各约束条件上添加松弛变量,将问题转化为标准形式max z?10x1?5x2?0x3?0x4?3x?4x2?x3?9s.t. ?1?5x1?2x2?x4?8则P3,P4组成一个基。
令x1?x2?0得基可行解x??0,0,9,8?,由此列出初始单纯形表?1??2。
??min?,89??53?8 5?2?0,??min??218?3,??142?2?335?1,?2?0,表明已找到问题最优解x1?1, x2?,x3?0 ,x4?0。
最大值z*?22(b)(1) 图解法6x1?2x2x1?x2?最优解即为??6x1?2x2?2417?73?的解x??,?,最大值z?2?22??x1?x2?5(2) 单纯形法首先在各约束条件上添加松弛变量,将问题转化为标准形式max z?2x1?x2?0x3?0x4?0x5?5x2?x3?15?s.t. ?6x1?2x2?x4?24?x?x?x?5?125则P3,P4,P5组成一个基。
令x1?x2?0得基可行解x??0,0,15,24,5?,由此列出初始单纯形表?1??2。
??min??,??245?,??461?3?3?15,24,??2?2?5?2?0,??min?新的单纯形表为篇二:运筹学习题及答案运筹学习题答案第一章(39页)1.1用图解法求解下列线性规划问题,并指出问题是具有唯一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。
第一章习题解答1.1 用图解法求解下列线性规划问题。
并指出问题具有惟一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。
+=32min 21x x Z +=23max 21x x Z ⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+≥+0,422664.)1(212121x x x x x x st ⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+≤+0,124322.)2(212121x x x x x x st ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤≤++=85105120106.max )3(212121x x x x st x x Z ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+−≥−+=0,23222.65max )4(21212121x x x x x x st x x Z 第一章习题解答无穷多最优解,,422664.32min )1(21212121⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+≥++=x x x x x x st x x Z 是一个最优解3,31,121===Z x x 该问题无解⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+≤++=0,124322.23max )2(21212121x x x x x x st x x Z 第一章习题解答85105120106.max )3(212121⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤≤++=x x x x st x x Z 唯最优解16,6,1021===Z x x 唯一最优解,该问题有无界解⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+−≥−+=0,23222.65max )4(21212121x x x x x x st x x Z 第一章习题解答1.2 将下述线性规划问题化成标准形式。
1422245243min )1(432143214321⎪⎪⎧≤+−+−=−+−+−+−=x x x x x x x x x x x x Z .,0,,23243214321⎪⎪⎩⎨≥≥−++−无约束x x x x x x x x st ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤≤−+−=++−+−=无约束321321321321,0,0624322min )2(x x x x x x x x x st x x x Z 第一章习题解答.2321422245243min )1(4321432143214321⎪⎪⎪⎨⎧≥−++−≤+−+−=−+−+−+−=x x x x x x x x x x x x st x x x x Z ,0,,4321⎪⎩≥无约束x x x x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥=−+−++−=+−+−+=−+−+−+−+−=0,,,,,232142222455243max 64241321642413215424132142413214241321x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x st x x x x x Z 第一章习题解答⎪⎪⎨⎧≥≤≤−+−=++−+−=无约束321321321321,0,0624322min)2(x x x x x x x x x st x x x Z ⎩⎪⎩⎪⎨⎧≥=++−+=−++−+−+=0,,,,6243322max 43231214323121323121323121x x x x x x x x x x x x x x st x x x x Z第一章习题解答634334max )3(3212121⎪⎪⎧=−+=++=x x x x x st x x Z 517,0,1,59,524,,1,0424321421=====⎪⎪⎩⎨=≥=++Z x x x x j x x x x j 该题是唯一最优解:)("第一章习题解答⎪⎧≤++−≤++++=151565935121510max 321321x x x x x x x x x Z 该题无可行解。
第一章习题解答1.1 用图解法求解下列线性规划问题。
并指出问题具有惟一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。
+=32min 21x x Z +=23max 21x x Z ⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+≥+0,422664.)1(212121x x x x x x st ⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+≤+0,124322.)2(212121x x x x x x st ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤≤++=85105120106.max )3(212121x x x x st x x Z ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+−≥−+=0,23222.65max )4(21212121x x x x x x st x x Z 第一章习题解答无穷多最优解,,422664.32min )1(21212121⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+≥++=x x x x x x st x x Z 是一个最优解3,31,121===Z x x 该问题无解⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+≤++=0,124322.23max )2(21212121x x x x x x st x x Z 第一章习题解答85105120106.max )3(212121⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤≤++=x x x x st x x Z 唯最优解16,6,1021===Z x x 唯一最优解,该问题有无界解⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+−≥−+=0,23222.65max )4(21212121x x x x x x st x x Z 第一章习题解答1.2 将下述线性规划问题化成标准形式。
1422245243min )1(432143214321⎪⎪⎧≤+−+−=−+−+−+−=x x x x x x x x x x x x Z .,0,,23243214321⎪⎪⎩⎨≥≥−++−无约束x x x x x x x x st ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤≤−+−=++−+−=无约束321321321321,0,0624322min )2(x x x x x x x x x st x x x Z 第一章习题解答.2321422245243min )1(4321432143214321⎪⎪⎪⎨⎧≥−++−≤+−+−=−+−+−+−=x x x x x x x x x x x x st x x x x Z ,0,,4321⎪⎩≥无约束x x x x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥=−+−++−=+−+−+=−+−+−+−+−=0,,,,,232142222455243max 64241321642413215424132142413214241321x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x st x x x x x Z 第一章习题解答⎪⎪⎨⎧≥≤≤−+−=++−+−=无约束321321321321,0,0624322min)2(x x x x x x x x x st x x x Z ⎩⎪⎩⎪⎨⎧≥=++−+=−++−+−+=0,,,,6243322max 43231214323121323121323121x x x x x x x x x x x x x x st x x x x Z第一章习题解答634334max )3(3212121⎪⎪⎧=−+=++=x x x x x st x x Z 517,0,1,59,524,,1,0424321421=====⎪⎪⎩⎨=≥=++Z x x x x j x x x x j 该题是唯一最优解:)("第一章习题解答⎪⎧≤++−≤++++=151565935121510max 321321x x x x x x x x x Z 该题无可行解。
)(⎪⎪⎩⎪⎨=≥≥++3,,1,052)4(321321"j x x x x st j 第一章习题解答1.8 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下面表格,试求括弧中未知数a ∼l 值。
项目X 1X 2X 3X 4X 5X 46(b)(c)(d)10-1X 5113(e)01C j -Z j a -1200X 1(f)(g)2-11/20X 54(h)(i)11/21C j -Z j-7jk(l )b=2, c=4, d=-2, g=1, h=0, f=3, i=5, e=2, l=0,a=3, j=5, k= -1.5第一章习题解答1.9 若X (1)、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。
满足:和设bAX X C Z XXT max )2()1(⎨⎧==也是最优解。
所以也是可行解,且满足:两点连线上的点对于任何X XC XC XaC aX C X a C aXC X C Xa aXX X a X T T T T TTT,)1()1(,100)2()2()2()1()2()1()2()1(=+−=−+=−+=<<⎩≥第一章习题解答1.10 线性规划问题max Z=CX,AX=b,X≥0,设X 0为问题的最优解。
若目标函数中用C *代替C后,问题的最优解变为X *,求证(C *-C)(X *-X 0)≥0X 的最优解故0)()())((;0max ;0max 0***00**0******00≥−+−=−−≥−=≥−=X X C X X C X X C C X C X C X C Z X CX CX CX Z 的最优解,故是的最优解,故是第一章习题解答1.11 考虑线性规划问题⎪⎧=−−+=−+−++=)(2442min 4214321i x x x x x x x Z βα⎪⎩⎨≥++0,,,)(75232.43214321x x x x ii x x x x st β模型中α,β为参数,要求:(1)组成两个新的约束(i)’=(i)+(ii),(ii)’=(ii)一2(i),根据(i)’,(ii)’以x 1,x 2为基变量,列出初始单纯形表;第一章习题解答ββ−=−+=−+1)(23)(32431x x ii x x x i 4C j →a 21-4C B 基b x 1x 2x 3x 4a x 13+2β011-12x 21-β10-10σj3-aa-4第一章习题解答(2)在表中,假定β=0,则α为何值时,x 1, x 2为问题的最优基变量;解:如果β=0,则当3≤a ≤4时,x 1, x 2为问题的最优基变量变量;(3)在表中,假定α=3,则β为何值时,x 1, x 2为问题的最优基。
解:如果a=3,则当-1≤ β≤1时,x 1, x 2为问题的最优基变量。
第一章习题解答1.12 线性规划问题max Z=CX,AX=b,X≥0,如X *是该问题的最优解,又λ>0为某一常数,分别讨论下列情况时最优解的变化。
(1)目标函数变为max Z=λCX;(2)目标函数变为max Z=(C+λ)X;(3)目标函数变为max Z=C/λ*X,约束条件变为AX =λb。
解:(1)最优解不变;(2)C 为常数时最优解不变,否则可能发生变化。
(3)最优解变为:X/λ。
第一章习题解答1.13 某饲养场饲养动物出售,设每头动物每天至少需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下表所示。
饲料蛋白质(g)矿物质(g)维生素(mg)价格(元/kg)1310.50.2220.5 1.00.7310.20.20.446220.35180.50.80.8第一章习题解答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。
(建立这个问题的线性规划模型,不求解)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=≥≥++++≥++++≥++++++++==5,4,3,2,1,01008.022.05.0305.022.05.0700186238.03.04.07.02.0min 5,4,3,2,1,54321543215432154321i x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Z i i x i i 种饲料数量表示第设第一章习题解答1.14 某医院护士值班班次、每班工作时间及各班所需护士数如下页表格所示。
班次工作时间所需护士数(人)600100016:00 ∼10:0060210:00∼14:0070314:00∼18:0060418:00∼22:0050522:00∼2:002062:00 ∼6:0030第一章习题解答(1)若护士上班后连续工作8h,该医院最少需多少名护士,以满足轮班需要;,班开始上班的护士人数表示第设min 65,4,3,2,1,654321+++++==x x x x x x Z i i x i 且为整数,6,5,4,3,2,1,0302050607060655443322161=≥≥+≥+≥+≥+≥+≥+i x x x x x x x x x x x x x i 第一章习题解答(2)若除22:00上班的护士连续工作8h外(取消第6班),其他班次护士由医院排定上1-4班的其中两个班,则该医院需多少名护士满足轮班需要则该医院又需多少名护士满足轮班需要。
解:第5班一定要30个人,第一章习题解答⎪⎪⎧=+++=≥+++++++==2,1,6030min 4,3,2,1,14131211114413312211114321y y y y y x y x y x y x y x x x x Z i i x i 第一班约束班开始上班的护士人数表示第设⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨=−≥=+++=≥+++=+++=≥+++=+++=≥+++4,3,2,1,10,,02,1,502,1,602,1,70444342414444433422411434333231334433332231132423222122442332222112j i y x y y y y y x y x y x y x y y y y y y x y x y x y x y y y y y y x y x y x y x y ij i变量是第四班约束第三班约束第二班约束第一章习题解答1.15 —艘货轮分前、中、后三个舱位,它们的容积与最大允许载重量见后面的表格。
现有3种货物待运,已知有关数据列于后面的表格。
又为了航运安全,前、中、后舱的实际载重量大体保持各舱最大允许载重量的比例关系。
具体要求:前、后舱分别与中舱之间载重量比例的偏差不超过15%,前、后舱之间不超过10%。
问该货轮应装载A,B,C各多少件运费收入才最大?试建立这个问题的线性规划模型。
第一章习题解答项目前舱中舱后舱最大允许载重量(t)200030001500容积(m 3)400054001500商品数量(件)每件体积(m 3/件)每件重量(t/件)运价(元/件)A 6001081000B 100056700C80075600第一章习题解答MAX=1000(X(1,1)+X(1,2)+X(1,3))+700 (X(2,1)+X(2,2)+X(2,3))+600 (X(3,1)+X(3,2)+X(3,3))SUBJECT TOX(i,j)表示第商品i 在舱j 的装载量,i,j=1,2,3商品数量约束:1] X(1,1)+X(1,2)+X(1,3) <= 6002] X(2,1)+X(2,2)+X(2,3) <= 10003] X(3,1)+X(3,2)+X(3,3) <= 800第一章习题解答商品容积约束:4] 10X(1,1)+5X(2,1)+7X(3,1) <= 40005] 10X(1,2)+5X(2,2)+7X(3,2) <= 54006]10X(13)+5X(23)+7X(33)<=1500 6] 10X(1,3)+5X(2,3)+7X(3,3) <= 1500最大载重量约束:7] 8 X(1,1)+6X(2,1)+5X(3,1) <= 20008] 8 X(1,2)+6X(2,2)+5X(3,2) <= 30009] 8 X(1,3)+6X(2,3)+5X(3,3) <= 1500第一章习题解答重量比例偏差约束:10] 8X(1,1)+6X(2,1)+5X(3,1)<=2/3(1+0.15)8X(1,2)+6X(2,2)+5X(3,2)11] 8X(1,1)+6X(2,1)+5X(3,1)>=2/3(1-0.15)8X(1,2)+6X(2,2)+5X(3,2)/12] 8X(1,3)+6X(2,3)+5X(3,3)<=1/2(1+0.15)8X(1,2)+6X(2,2)+5X(3,2)13] 8X(1,3)+6X(2,3)+5X(3,3)>=1/2(1-0.15)8X(1,2)+6X(2,2)+5X(3,2)14] 8X(1,3)+6X(2,3)+5X(3,3)<=3/4(1+0.1)8X(1,1)+6X(2,1)+5X(3,1)15] 8X(1,3)+6X(2,3)+5X(3,3)>=3/4(1-0.1)8X(1,1)+6X(2,1)+5X(3,1)第一章习题解答1.16 某厂生产I,Ⅱ两种食品,现有50名熟练工人,每名熟练工人每h可生产食品110kg或食品Ⅱ6kg。