简单的线性规划问题ppt课件
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线性规划PPT课件
线性规划的基本定理
线性规划的解存在性
对于任何线性规划问题,都存在至少一个最优解。
最优解的唯一性
在某些情况下,线性规划问题的最优解是唯一的,这取决于目标函 数和约束条件的形状和位置。
解的稳定性
线性规划问题的最优解是稳定的,即使目标函数或约束条件略有变 化,最优解也不会发生大的变化。
03
线性规划的求解方法
优缺点:内点法具有全局收敛性和对初始点不敏 感的优点,但计算量较大,需要较高的计算资源 。
椭球法
01
总结词:几何方法
02
03
04
详细描述:椭球法是一种基 于几何方法的线性规划算法。 它将可行解的边界表示为椭 球,通过迭代移动椭球中心
来逼近最优解。
算法步骤:椭球法的基本步 骤包括初始化、构建椭球和 迭代更新。在每次迭代中, 根据当前椭球的位置和方向 来更新中心和半径,直到满
运输问题
总结词
运输问题是线性规划在物流和供应链管理中的重要应用,旨在优化运输成本、 运输时间和运输量等目标。
详细描述
运输问题通常需要考虑多个出发地、目的地、运输方式和运输成本等因素。通 过线性规划方法,可以找到最优的运输方案,使得总运输成本最低、运输时间 最短,同时满足运输量和运输路线的限制。
投资组合优化问题
03
单纯形法
单纯形法是线性规划的标 准算法,通过迭代和优化, 找到满足约束条件的最大 或最小目标函数值。
初始解
在应用单纯形法之前,需 要先找到一个初始解,这 可以通过手动计算或使用 软件工具来实现。
迭代过程
单纯形法通过不断迭代和 优化,逐步逼近最优解, 每次迭代都需要重新计算 目标函数值和最优解。
线性规划的几何意义
福建省福鼎市第二中学人教A版高中数学必修五《3-3 简单的线性规划问题》课件(共18张PPT)
设获得的利润为z,则有
2
4
z 2x 3y
6
8
x -4y≤ - 3
例1、画出不等式组 3x+5y≤ 25 表示的平面区域
x≥1
x-4y≤-3
在该平面区域上
3x+5y≤25 x≥1
y x=1
问题 1:x有无最大(小)值? 问题2:y有无最大(小)值? 问题3:2x+y有无最大(小)值?
C 设z=2x+y
y x≥1 2x-y=0
当z=0时,设直线 l0:2x-y=0 3x+5y=25
平移:l0, 当l0经过可行域上点A时,
C (1,4.4)
-z 最小,即z最大。
x-4y=-3
平移l0 ,当l0经过可行域上点C时,
o
-z最大,即z最小。
B
x=1
A
(5,2)
x
由
x-4y=-3 3x+5y=25得A点坐标__(5_,_2_);由
4
N
作日出满生约足产束条件所表8示的平面区1域6,如图所1示2
应用举例
【引例】:
某工厂用A、B两种配件生 产甲、乙两种产品,每生 产一件甲产品使用4个A配 件并耗时1h,每生产一件 乙产品使用4个B配件并耗 时2h,该厂每天最多可从 配件厂获得16个A配件和 12个B配件,按每天工作 8h计算,该厂所有可能的 日生产安排是什么?
y
或 最小值 的可 行 解。
C
设Z=2x+y,式中变量x、y
x-4y≤-3
满足下列条件 3x+5y≤25 ,
B
x≥1
o
x-4y=-3
A
3x+5y=25
人教版高中数学必修5第三章不等式《3.3.2 简单的线性规划问题》教学PPT
在线性约束条件下,求目标函数最小值.
思考5:作可行域,使目标函数取最小
值的最优解是什么?目标函数的最小值
为多少? 28x+21y=0
7x+14y=6
y
A最最优小解值1(671.,
4 7
),
7x 7 x
7y 5 14 y 6
14x 7 y 6
x 0, y 0
x=4
思考3:图中阴影区域内任意一点的坐
标都代表一种生产安排吗?
y
x 2y 8
0 x 4 0 y 3 x N , y N O
y=3 x
x+2y=8 x=4
阴影区域内的整点(坐标为整数的点) 代表所有可能的日生产安排.
思考4:若生产一件甲产品获利2万元, 生产一件乙产品获利3万元,设生产甲、 乙两种产品的总利润为z元,那么z与x、 y的关系是什么?
3.3.2 简单的线性规划问题
第一课时
问题提出
1.“直线定界,特殊点定域”是画二元 一次不等式表示的平面区域的操作要点, 怎样画二元一次不等式组表示的平面区 域?
2.在现实生产、生活中,经常会遇到资 源利用、人力调配、生产安排等问题, 如何利用数学知识、方法解决这些问题, 是我们需要研究的课题.
探究(一):线性规划的实例分析 t
5730
【背景材料】某工厂用A、B两种配件 生产甲、乙两种产品,每生产一件甲 产品使用4个A配件耗时1h;每生产一 件乙产品使用4个B配件耗时2h.该厂每 天最多可从配件厂获得16个A配件和12 个B配件,每天工作时间按8h计算.
思考1:设每天分别生产甲、乙两种产 品x、y件,则该厂所有可能的日生产 安排应满足的基本条件是什么?
2x y 15
思考5:作可行域,使目标函数取最小
值的最优解是什么?目标函数的最小值
为多少? 28x+21y=0
7x+14y=6
y
A最最优小解值1(671.,
4 7
),
7x 7 x
7y 5 14 y 6
14x 7 y 6
x 0, y 0
x=4
思考3:图中阴影区域内任意一点的坐
标都代表一种生产安排吗?
y
x 2y 8
0 x 4 0 y 3 x N , y N O
y=3 x
x+2y=8 x=4
阴影区域内的整点(坐标为整数的点) 代表所有可能的日生产安排.
思考4:若生产一件甲产品获利2万元, 生产一件乙产品获利3万元,设生产甲、 乙两种产品的总利润为z元,那么z与x、 y的关系是什么?
3.3.2 简单的线性规划问题
第一课时
问题提出
1.“直线定界,特殊点定域”是画二元 一次不等式表示的平面区域的操作要点, 怎样画二元一次不等式组表示的平面区 域?
2.在现实生产、生活中,经常会遇到资 源利用、人力调配、生产安排等问题, 如何利用数学知识、方法解决这些问题, 是我们需要研究的课题.
探究(一):线性规划的实例分析 t
5730
【背景材料】某工厂用A、B两种配件 生产甲、乙两种产品,每生产一件甲 产品使用4个A配件耗时1h;每生产一 件乙产品使用4个B配件耗时2h.该厂每 天最多可从配件厂获得16个A配件和12 个B配件,每天工作时间按8h计算.
思考1:设每天分别生产甲、乙两种产 品x、y件,则该厂所有可能的日生产 安排应满足的基本条件是什么?
2x y 15
第一部分 第三章 3.3 第二课时 简单的线性规划问题
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5.某公司租赁甲、乙两种设备生产A、B两类产品,甲种设 备每天能生产A类产品5件和B类产品10件,乙种设备每 天能生产A类产品6件和B类产品20件.已知设备甲每天 的租赁费为200元,设备乙每天的租赁费为300元,现该 公司至少要生产A类产品50件,B类产品140件,所需租 赁费最少为__________元.
3.3
第 三 章
二元 一次 不等 式组
第二 课时
简单
不 等 式
与简 单的 线性 规划
的线 性规 划问 题
问题
理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练
考点一 考点二 考点三
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第二课时 简单的线性规划问题 返回
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现在是信息时代,广告可以给公司带来效益.某公 司计划在甲、乙两个电视台做总时间不超过300分钟的 广告,广告总费用不超过9万元,甲、乙两个电视台的 收费标准分别为500元/分钟和200元/分钟. 问题1:设在甲、乙两个电视台做广告的时间分别为x分 钟,y分钟,试ห้องสมุดไป่ตู้出满足条件的不等关系.
答案:9
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2.在如下图所示的可行域内(阴影部分且包括边界), 目标函数z=x-y,则使z取得最小值的点的坐标 为____________.
解析:对直线y=x+b进行平移,注意b越大,z越 小故,四个点中,过点A(1,1)时 z取最小值0. 答案:(1,1)
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[例 2]
0≤x≤1 (2011·苏 北 四 市 三 调 )在 约 束 条 件 0≤y≤2 2y-x≥1
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[一点通] 解答线性规划应用题的一般步骤: (1)审题——仔细阅读,对关键部分进行“精读”,准 确理解题意,明确有哪些限制条件,起关键作用的变量 有哪些,由于线性规划应用题中的量较多,为了理顺题 目中量与量之间的关系,有时可借助表格来理顺. (2)转化——设元.写出约束条件和目标函数,从而 将实际问题转化为数学上的线性规划问题. (3)求解——解这个纯数学的线性规划问题. (4)作答——就应用题提出的问题作出回答.
5.某公司租赁甲、乙两种设备生产A、B两类产品,甲种设 备每天能生产A类产品5件和B类产品10件,乙种设备每 天能生产A类产品6件和B类产品20件.已知设备甲每天 的租赁费为200元,设备乙每天的租赁费为300元,现该 公司至少要生产A类产品50件,B类产品140件,所需租 赁费最少为__________元.
3.3
第 三 章
二元 一次 不等 式组
第二 课时
简单
不 等 式
与简 单的 线性 规划
的线 性规 划问 题
问题
理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练
考点一 考点二 考点三
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现在是信息时代,广告可以给公司带来效益.某公 司计划在甲、乙两个电视台做总时间不超过300分钟的 广告,广告总费用不超过9万元,甲、乙两个电视台的 收费标准分别为500元/分钟和200元/分钟. 问题1:设在甲、乙两个电视台做广告的时间分别为x分 钟,y分钟,试ห้องสมุดไป่ตู้出满足条件的不等关系.
答案:9
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2.在如下图所示的可行域内(阴影部分且包括边界), 目标函数z=x-y,则使z取得最小值的点的坐标 为____________.
解析:对直线y=x+b进行平移,注意b越大,z越 小故,四个点中,过点A(1,1)时 z取最小值0. 答案:(1,1)
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[例 2]
0≤x≤1 (2011·苏 北 四 市 三 调 )在 约 束 条 件 0≤y≤2 2y-x≥1
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[一点通] 解答线性规划应用题的一般步骤: (1)审题——仔细阅读,对关键部分进行“精读”,准 确理解题意,明确有哪些限制条件,起关键作用的变量 有哪些,由于线性规划应用题中的量较多,为了理顺题 目中量与量之间的关系,有时可借助表格来理顺. (2)转化——设元.写出约束条件和目标函数,从而 将实际问题转化为数学上的线性规划问题. (3)求解——解这个纯数学的线性规划问题. (4)作答——就应用题提出的问题作出回答.
简单的线性规划问题课件
目标函数表示点(x,y)与点 M(1,1)的距离的平方.由图可 知,z 的最小值为点 M 与直线 x-y=1 的距离的平方.即 zmin =(|1-12-1|)2=12.
z 的最大值为点 M(1,1)与点 B(2,0)的距离的平方: 即 zmax=(1-2)2+(1-0)2=2. ∴z 的取值范围为[12,2].
x+y≤6 若变量 x、y 满足约束条件x-3y≤-2
x≥1
,则 z=2x+3y
的最小值为( )
A.17
B.14
C.5
D.3
[答案] C
[解析] 作出可行域(如图阴影部分所示). 作出直线 l:2x+3y=0. 平移直线 l 到 l′的位置,使直线 l 通过可行域中的 A 点(如 图) 这时直线在 y 轴上的截距最小,z 取得最小值.
把 z=2x+y 变形为 y=-2x+z,得到斜率为-2,在 y 轴 上的截距为 z,随 z 变化的一族平行直线.
由图可看出,当直线 z=2x+y 经过可行域上的点 A 时,截 距 z 最大,经过点 B 时,截距 z 最小.
解方程组3x-x+45y+y-32=5=0 0 ,得 A 点坐标为(5,2), 解方程组xx-=41y+3=0 ,得 B 点坐标为(1,1), 所以 zmax=2×5+2=12,zmin=2×1+1=3.
(2)求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值问 题,称为线性规划问题;满足线性约束条件的解(x,y)叫做 可行解 ; 由所有可行解组成的集合叫做 可行域 ;使目标函数取得最大值 或最小值的可行解叫做 最优解.
(2013·福建文,6)若变量 x、y 满足约束条件xx+ ≥y1≤2 y≥0
,则 z
温故知新
某工厂生产甲、乙两种产品,已知生产甲种产品 1 t 需耗 A 种 矿石 10 t、B 种矿石 5 t、煤 4 t;生产乙种产品 1 t 需耗 A 种矿石 4 t、B 种矿石 4 t、煤 9 t.工厂在生产这两种产品的计划中要求消耗 A 种矿石不超过 300 t、B 种矿石不超过 200 t、煤不超过 360 t.列 出满足生产条件的关系式,并画出平面区域.
z 的最大值为点 M(1,1)与点 B(2,0)的距离的平方: 即 zmax=(1-2)2+(1-0)2=2. ∴z 的取值范围为[12,2].
x+y≤6 若变量 x、y 满足约束条件x-3y≤-2
x≥1
,则 z=2x+3y
的最小值为( )
A.17
B.14
C.5
D.3
[答案] C
[解析] 作出可行域(如图阴影部分所示). 作出直线 l:2x+3y=0. 平移直线 l 到 l′的位置,使直线 l 通过可行域中的 A 点(如 图) 这时直线在 y 轴上的截距最小,z 取得最小值.
把 z=2x+y 变形为 y=-2x+z,得到斜率为-2,在 y 轴 上的截距为 z,随 z 变化的一族平行直线.
由图可看出,当直线 z=2x+y 经过可行域上的点 A 时,截 距 z 最大,经过点 B 时,截距 z 最小.
解方程组3x-x+45y+y-32=5=0 0 ,得 A 点坐标为(5,2), 解方程组xx-=41y+3=0 ,得 B 点坐标为(1,1), 所以 zmax=2×5+2=12,zmin=2×1+1=3.
(2)求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值问 题,称为线性规划问题;满足线性约束条件的解(x,y)叫做 可行解 ; 由所有可行解组成的集合叫做 可行域 ;使目标函数取得最大值 或最小值的可行解叫做 最优解.
(2013·福建文,6)若变量 x、y 满足约束条件xx+ ≥y1≤2 y≥0
,则 z
温故知新
某工厂生产甲、乙两种产品,已知生产甲种产品 1 t 需耗 A 种 矿石 10 t、B 种矿石 5 t、煤 4 t;生产乙种产品 1 t 需耗 A 种矿石 4 t、B 种矿石 4 t、煤 9 t.工厂在生产这两种产品的计划中要求消耗 A 种矿石不超过 300 t、B 种矿石不超过 200 t、煤不超过 360 t.列 出满足生产条件的关系式,并画出平面区域.
简单的线性规划问题
2012-12-22
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3.3.2简单的线性规划问题(1).ppt1
3.3.2简单的线性规划问题(1)
y
o
x
1.课题导入
在现实生产、生活中,经常会遇到资源利用、人力调配、 生产安排等问题。 1、下面我们就来看有关与生产安排的一个问题:
某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每 生产一件甲产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙 产品使用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从配件厂 获得16个A配件和12个B配件,按每天工作8h计算,该 厂所有可能的日生产安排是什么? 按甲、乙两种产品分别生产x、y件,由 已知条件可得二元一次不等式组
5 x+3 y 1 5 1 y x+ x-5 y 3
1.解:作出平面区域
y
A
o x C
y x x+y 1 y - 1
z=2x+y
B
作出直线y=-2x+z的 图像,可知z要求最大值, 即直线经过C点时。 求得C点坐标为(2,-1), 则Zmax=2x+y=3
把z=2x+3y变形为
由上图可以看出,当实现直线x=4与直线x+2y-8=0的交点M z 14 (4,2)时,截距的值最大 ,最大值为 , 3 3
这时 2x+3y=14. 所以,每天生产甲产品 4 件,乙产品 2 件时, 工厂可获得最大利润14万元。
二、基本概念
Hale Waihona Puke 一组关于变量x、y的一次不等式,称为线性约束 条件。 把求最大值或求最小值的的函数称为目标函数,因 为它是关于变量x、y的一次解析式,又称线性目标函数。 在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值 y 问题,统称为线性规划问题。 4 可行域 最优解 满足线性约束的解
3
(x,y)叫做可行解。 由所有可行解组成 可行解 的集合叫做可行域。
y
o
x
1.课题导入
在现实生产、生活中,经常会遇到资源利用、人力调配、 生产安排等问题。 1、下面我们就来看有关与生产安排的一个问题:
某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每 生产一件甲产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙 产品使用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从配件厂 获得16个A配件和12个B配件,按每天工作8h计算,该 厂所有可能的日生产安排是什么? 按甲、乙两种产品分别生产x、y件,由 已知条件可得二元一次不等式组
5 x+3 y 1 5 1 y x+ x-5 y 3
1.解:作出平面区域
y
A
o x C
y x x+y 1 y - 1
z=2x+y
B
作出直线y=-2x+z的 图像,可知z要求最大值, 即直线经过C点时。 求得C点坐标为(2,-1), 则Zmax=2x+y=3
把z=2x+3y变形为
由上图可以看出,当实现直线x=4与直线x+2y-8=0的交点M z 14 (4,2)时,截距的值最大 ,最大值为 , 3 3
这时 2x+3y=14. 所以,每天生产甲产品 4 件,乙产品 2 件时, 工厂可获得最大利润14万元。
二、基本概念
Hale Waihona Puke 一组关于变量x、y的一次不等式,称为线性约束 条件。 把求最大值或求最小值的的函数称为目标函数,因 为它是关于变量x、y的一次解析式,又称线性目标函数。 在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值 y 问题,统称为线性规划问题。 4 可行域 最优解 满足线性约束的解
3
(x,y)叫做可行解。 由所有可行解组成 可行解 的集合叫做可行域。
3.3《简单的线性规划问题3》课件(苏教版必修5).
{
2x+y≥15, x+2y≥18, x+3y≥27, x≥0 y≥0
目标函数为 z=x+y
作出可行域(如图) 作出可行域(如图)
例题分析
{
2x+y≥15, x+2y≥18, x+3y≥27, x≥0, x∈N ∈ y≥0 y∈N ∈
y 15
调整优值法
作出一组平行直线z=x+y, , 作出一组平行直线
甲产品 消耗量 产品 (1 杯) 资源 奶粉( 奶粉(g) 咖啡(g) 咖啡(g) 糖(g) 利润( 利润(元) 乙产品(1 乙产品 杯) 资源限额( ) 资源限额(g)
9 4 3 0.7
4 5 10 1.2
3600 2000 3000
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
设每天应配制甲种饮料x 设每天应配制甲种饮料x杯,乙种饮料y杯,则 乙种饮料y
y
x-y=0 1 x 1
(2,-1)
z=2x+y 叫做
线性目标函数 ;
都叫做可行解 满足 线性约束条件 的解(x,y)都叫做可行解; 都叫做可行解; 取得最大值 使z=2x+y取得最大值的可行解为 (2,-1) 取得最大值的可行解为 且最大值为 3 ; ,
0
(-1,-1)
y=-1
2x+y=0
取得最小值 使z=2x+y取得最小值的可行解 (-1,-1) , 取得最小值的可行解 且最小值为
应 用
简单的线性规划
可行解 可行域
求解方法: 求解方法:画、 移、求、答
最优解
练习巩固
1.某家具厂有方木材 某家具厂有方木材90m3 , 木工板 木工板600m3 , 准备加工成 某家具厂有方木材 书桌和书橱出售, 已知生产每张书桌需要方木料0.1m3 、 书桌和书橱出售 , 已知生产每张书桌需要方木料 木工板2m 生产每个书橱需要方木料0.2m3 , 木工板 木工板 3 ; 生产每个书橱需要方木料 1m3 , 出售一张书桌可以获利 元 , 出售一张书橱可以 出售一张书桌可以获利80元 获利120元; 获利 元 (1)怎样安排生产可以获利最大? )怎样安排生产可以获利最大? (2)若只生产书桌可以获利多少? )若只生产书桌可以获利多少? (3)若只生产书橱可以获利多少? )若只生产书橱可以获利多少?
人教A版高中数学必修五课件3.3.2简单的线性规划问题2.pptx
5.已知线性目标函数 z=3x+2y,在线性约束条件
x+y-3≥0 2x-y≤0 y≤a
下取得最大值时的最优解只有一个,则实数 a
的取值范围是________.
x+y-3≥0
解析: 作出线性约束条件2x-y≤0
y≤a
表示的平面
区域,
如图中阴影部分所示.
• 因为取得最大值时的最优解只有一个,所以目 标函数对应的直线与平面区域的边界线不平行, 根据图形及直线的斜率,可得实数a的取值范 围是[2,+∞).
元.该企业在一个生产周期内消耗A原料不超过 13吨、B原料不超过18吨,那么该企业可获得最 大利润是( )
• A.12万元
B.20万元
• C.25万元D.27万元
解析: 设该企业在一个生产周期内各生产甲、乙产品
x、y 吨,获得利润 z 万元,根据题意,得
3x+y≤13
2x+3y≤18 x≥0
• (3)求:解方程组求最优解,进而求出目标函数的 最大值和最小值.
• [注意] 画可行域时,要特别注意可行域各边 的斜率与目标函数直线的斜率的大小关系,以 便准确判断最优解.
• 2.最优解的确定
• 最优解的确定可有两种方法:
• (1)将目标函数的直线平行移动,最先通过或 最后通过的顶点便是最优解.
交点 A(4,5)时,目标函数 z=200x+300y 取到最小值为 2 300
元,故所需租赁费最少为 2 300 元.
• 答案: 2300
• 2.某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨 甲产品要用A原料3吨、B原料2吨;生产每吨乙产
品要用A原料1吨、B原料3吨.销售每吨甲产品可 获得利润5万元、每吨乙产品可获得利润3万
规格类型 钢板类型
3.3.2-简单的线性规划问题-课件
[例4] 某人有楼房一幢,室内面积共180 m2,拟分隔成两类 房间作为旅游客房.大房间每间面积为18 m2,可住游客5名,每 名游客每天住宿费为40元;小房间每间15 m2,可住游客3名,每 名游客每天住宿费为50元;装修大房间每间需1000元,装修小房 间每间需600元.如果他只能筹款8000元用于装修,且游客能住满 客房,他应隔出大房间和小房间各多少间,才能获得最大收益?
x≥0
迁移变式 3 已知点 P(x,y)满足条件y≤x
(k
2x+y+k≤0
为常数),若 x+3y 的最大值为 8,则 k=________.
解:作出可行域如图 7 所示, 作直线 l0:x+3y=0, 平移 l0 知当 l0 过点 A 时,x+3y 最大, 由于 A 点坐标为(-3k,-3k). ∴-3k-k=8,从而 k=-6.
[例3] 已知变量x,y满足约束条件1≤x+y≤4,-2≤x-y≤2.若 目标函数z=ax+y(其中a>0)仅在点(3,1)处取得最大值,则a的取值 范围为________.
[分析] 由题目可获取以下主要信息: ①可行域已知; ②目标函数在(3,1)处取得最大值. 解答本题可利用逆向思维,数形结合求解.
解方程组-4x+4x+3y=3y=361. 2, 得 D 点坐标为(3,8) ∴zmax=2x+3y=30 当直线经过可行域上的点 B 时,截距3z最小,即 z 最 小.由已知得 B(-3,-4) ∴zmin=2x+3y=2×(-3)+3×(-4)=-18. (2)同理可求 zmax=40,zmin=-9.
3.3.2 简单的线性规划问题
线性规划问题的有关概念:
1.线性约束条件:不等式组是一组对变量x、y的约束条件, 这组约束条件都是关于x、y的 一次不等式 .
简单的线性规划问题 课件
【解析】1.选A.根据题意画出约束条件确定的可行域, 如图所示:
因为z=-2x+y,则y=2x+z,可知过图中点A(1,1) 时,z=-2x+y取得最大值-1,故选A.
2.选C.作出可行域,如图:
ห้องสมุดไป่ตู้
因为目标函数z=x-y中y的系数-1<0,而直线y=x-z 表示斜率为1的一组直线,所以当它过点(2,0)时,在 y轴上的截距最小,此时z取得最大值2;当它过点(0, 1)时,在y轴上的截距最大,此时z取得最小值-1,所 以z=x-y的取值范围是[-1,2].
2.对目标函数z=Ax+By+C(A,B不全为0)的理解 当B≠0时,由z=Ax+By+C得y= A x z C .这样,二元一 次函数就可以视为斜率为- A ,B在y轴上B 截距为 z C ,且 随z变化的一组平行线.于是B,把求z的最大值和最B 小值 的问题转化为直线与可行域有公共点时,直线在y轴上 的截距的最大值和最小值的问题.
作出直线2x+4y=0,并平移至过点A处时z=2x+4y取得 最小值. 由方程组 x y得 0A,(3,-3), 所以zmin=2x×33,+4×(-3)=-6. 答案:-6
【知识探究】 知识点 简单的线性规划问题 观察图形,回答下列问题:
问题1:目标函数与线性目标函数有何不同? 问题2:可行域所表示的区域是怎样的图形?
直线l经过可行域内点C时,u最大,由 x
2y
4
0,
得 所以umax= ,所以
2y 3 0,
C(1,3 ), 2
5 6
(
y x
1 2
)max
5. 6
【方法技巧】非线性目标函数的最值的求解策略 (1)z=(x-a)2+(y-b)2型的目标函数可转化为点(x,y) 与点(a,b)距离的平方;特别地,z=x2+y2型的目标函 数表示可行域内的点到原点的距离的平方.
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最大时,目标函数取得最大值。
由图可见,当 直线 zx4y
o
4
8
z x 经过可行域上的N点时 大,即 最大。
z 4
最
y1x 4
解方程组
x
y3 2y
8
得N点的坐标为(2,3)。
所以 zm ax24314
复习线性规划
线性规划:求线性目标函数在线性约束条件下的最 大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.
图像,可知直线经过A点时,B(-2,-1),则
Z取最大值;直线经过B点 Zmax=17,
时,Z取最小值。
Zmin=-11。
• y o
第二课时 x
复习线性规划
线性规划:求线性目标函数在线性约束条件下的最 大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.
可行解 :满足线性约束条
件的解(x,y)叫可行解; 2x+y=3
安排利润最大?
设工厂获得的利润为z,则z=2x+3y
把z=2x+3y变形为
y2 x z
3
3
y
x2y8
4
3
它表示斜率为
2 3
的一
组平行直线,z与这条
x4
M
直线的截距有关。
o
4
8x
如图可见,当直线经过区域上的点M时,截距最
大,即z最大。
二、基本概念
x 2y 8
4 4
x y
16 12
象这样关于x,y一次不等 式组的约束条件称为 线性约束条件
(2)3、移: 在线性目标函数所表示的一组平行线中,
利用平移的方法找出与可行域有公共点 且纵截距最大或最小的直线; (3)4、求:通过解方程组求出最优解;
(4)5、答:作出答案。
14
例2:
xy50
已知 x,y满足线性约 x束 y条 5件 0
x3
求Z2x4y的最值
y
C(3,8)
A(0,5)
最大值为2,-最小值为 26-
下面我们就来看看线性规划在实际中的一些应用:
二、例题
例5、营养学家指出,成人良好的日常饮食应该至少 提供0.075kg的碳水化合物,0.06kg的蛋白质, 0.06kg的脂肪,1kg食物A含有0.105kg碳水化合物, 0.07kg蛋白质,0.14kg脂肪,花费28元;而1kg食物 B含有0.105kg碳水化合物,0.14kg蛋白质,0.07kg 脂肪,花费21元。为了满足营养专家指出的日常饮食 要求,同时使花费最低,需要同时食用食物A和食物B 多少kg?
线性规划概念理解
目标函数
问题: (线性目标函数)
设z=2x+y,式中变量满足 y
下列条件:
3xx45yy235
x=1 C 3x+5y-25=0
x 1
求z的最大值与最小值。
B
A x-4y+3=0
O
x
可行域
变式:求利润z=x+4y的最大值.
x 2y 8
x y
4 3
x 0
y 0
解:按甲、乙两种产品分别生产x、y件,目标函数为Z,那么:
y x
x
y
1
y 1
y x
x
y
1
y
y 1
x+y=1
A
目标函数: Z=2x+y y=x
Zmin=-3
y=-1
B:(-1,-1) C:(2,-1)
O B
x C
2x+y=0
Zmax=3
解线性规划问题的步骤:
1、找 找出线性约束条件、目标函数;
(1)2、画: 画出线性约束条件所表示的可行域;
xy50
l0
:
y
10x
2
B(3,2) xy50
x
x3
二、练习
1、求z=3x+5y的最小值,使x、y满足约束条件:
5 x + 3 y 15
y
x+1
x - 5 y 3
1.解:作出平面区域
y
A
B
oC
x
5 x + 3 y 15
y
x+1
x - 5 y 3
z=3x+5y
作出直线3x+5y =z 的 求得A(1.5,2.5),
利用平移的方法找出与可行域有公共点 且纵截距最大或最小的直线; (3)4、求:通过解方程组求出最优解;
(4)5、答:作出答案。
20
一、线性规划在实际中的应用:
线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,
一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下, 如何使用它们来完成最多的任务; 二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、 物力、资金等资源来完成该项任务
x+2y 8 x 2 y 8
4 3
x 0
x 0
y 0
y 0
2
将上述不等式组表示成平面上的区域
x x y x
2y 4 3 0
8
甲、乙两种产品分别生产x、y件
若生产一件甲产品获利2万元,生产
一件乙产品获利3万元,采用那种生产
y 0
3.3.2简单的线性规划问 题
y
o
x
新课探究
某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每 生产一件甲产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件 乙产品使用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从配 件厂获得16个A配件和12个B配件,按每天工作8h计 算,该厂所有可能的日生产安排是什么?
解:按甲、乙两种产品分别生产x、y件,由已知条 件可得二元一次不等式组
可行解 :满足线性约束条 件的解(x,y)叫可行解;
2x+y=3
可行域 :由所有可行解组 成的集合叫做可行域;
2x+y=12
最优解 :使目标函数取得 最大或最小值的可行解叫 线性规划问题的最优解。
可行域
(1,1)
(5,2)
.
[练习]解下列线性规划问题:
1、求z=2x+y的最大值,使式中的x、y满足约束条件:
x
0
Z=2x+3y称为目标函数,(因这里 目标函数为关于x,y的一次式,又
y 0
称为线性目标函数
在线性约束下求线性目标函数 的最值问题,统称为线性规划,
二、基本概念
y
满足线性约可束行的域解
4
(x,y)叫做可行解。 3
最优解
集合由叫所做有可可可行行行域解解。组成的
o
4
8x
使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做 这个问题的最优解。
约束条件为
x x y
2 4 3
y
x 0
y 0
作出上述约束条件所表示的
可行域如下:
8 目标函数为 zx4y
1z
这将是z斜x率为4变y 形1 为,随zy变 化 4的x平 4
行直线系,z 4
4 是 直线在Y轴上的
y
x2y8
x4
截距,当 最z 大时,z取得最大
4 值。所以直线
y1x
N
4
M
y 3 与可行域相交且在Y轴上的截距
2x+y=12
可行域 :由所有可行解组
成的集合叫做可行域;
最优解 :使目标函数取得 最大或最小值的可行解叫 线性规划问题的最优解。
可行域
(1,1)
(5,2)
解线性规划问题的步骤:
1、找 找出线性约束条件、目标函数;
(1)2、画: 画出线性约束条件所表示的可行域;
(2)3、移: 在线性目标函数所表示的一组平行线中,