线性规划经典例题及详细解析
线性规划问题求解例题和知识点总结
线性规划问题求解例题和知识点总结线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法。
在经济管理、交通运输、工农业生产等领域都有着广泛的应用。
下面我们通过一些具体的例题来深入理解线性规划问题,并对相关知识点进行总结。
一、线性规划的基本概念线性规划问题是在一组线性约束条件下,求一个线性目标函数的最大值或最小值的问题。
其数学模型一般可以表示为:目标函数:$Z = c_1x_1 + c_2x_2 +\cdots + c_nx_n$约束条件:$\begin{cases}a_{11}x_1 + a_{12}x_2 +\cdots +a_{1n}x_n \leq b_1 \\ a_{21}x_1 + a_{22}x_2 +\cdots +a_{2n}x_n \leq b_2 \\\cdots \\ a_{m1}x_1 + a_{m2}x_2 +\cdots + a_{mn}x_n \leq b_m \\ x_1, x_2, \cdots, x_n \geq0\end{cases}$其中,$x_1, x_2, \cdots, x_n$是决策变量,$c_1, c_2, \cdots, c_n$是目标函数的系数,$a_{ij}$是约束条件的系数,$b_1, b_2, \cdots, b_m$是约束条件的右端项。
二、线性规划问题的求解方法常见的求解线性规划问题的方法有图解法和单纯形法。
1、图解法适用于只有两个决策变量的线性规划问题。
步骤如下:画出直角坐标系。
画出约束条件所对应的直线。
确定可行域(满足所有约束条件的区域)。
画出目标函数的等值线。
移动等值线,找出最优解。
例如,求解线性规划问题:目标函数:$Z = 2x + 3y$约束条件:$\begin{cases}x + 2y \leq 8 \\ 2x + y \leq 10 \\ x \geq 0, y \geq 0\end{cases}$首先,画出约束条件对应的直线:$x + 2y = 8$,$2x + y =10$,以及$x = 0$,$y = 0$。
线性规划经典例题
线性规划经典例题一、问题描述我们考虑一个典型的线性规划问题,假设有一个工厂需要生产两种产品:产品A和产品B。
工厂有两个生产车间:车间1和车间2。
生产产品A需要在车间1和车间2进行加工,而生产产品B只需要在车间2进行加工。
每一个车间的加工时间和加工费用都是不同的。
我们的目标是找到最佳的生产计划,使得总的加工时间和加工费用最小。
二、问题分析1. 定义变量:- x1:在车间1生产产品A的数量- x2:在车间2生产产品A的数量- y:在车间2生产产品B的数量2. 定义目标函数:目标函数是最小化总的加工时间和加工费用。
假设车间1生产产品A的加工时间为t1,车间2生产产品A的加工时间为t2,车间2生产产品B的加工时间为t3,车间1生产产品A的加工费用为c1,车间2生产产品A的加工费用为c2,车间2生产产品B的加工费用为c3,则目标函数可以表示为:Z = t1 * x1 + t2 * x2 + t3 * y + c1 * x1 + c2 * x2 + c3 * y3. 约束条件:- 车间1生产产品A的数量不能超过车间1的生产能力:x1 <= capacity1- 车间2生产产品A的数量不能超过车间2的生产能力:x2 <= capacity2- 车间2生产产品B的数量不能超过车间2的生产能力:y <= capacity2 - 产品A的总需求量必须满足:x1 + x2 >= demandA- 产品B的总需求量必须满足:y >= demandB4. 线性规划模型:综上所述,我们可以建立如下的线性规划模型:最小化 Z = t1 * x1 + t2 * x2 + t3 * y + c1 * x1 + c2 * x2 + c3 * y满足约束条件:- x1 <= capacity1- x2 <= capacity2- y <= capacity2- x1 + x2 >= demandA- y >= demandB- x1, x2, y >= 0三、数据和解决方案为了展示如何求解该线性规划问题,我们假设以下数据:- 车间1的生产能力为100个产品A- 车间2的生产能力为150个产品A和100个产品B- 产品A的总需求量为200个- 产品B的总需求量为80个- 车间1生产产品A的加工时间为2小时,加工费用为10元/个- 车间2生产产品A的加工时间为1小时,加工费用为8元/个- 车间2生产产品B的加工时间为3小时,加工费用为15元/个根据以上数据,我们可以得到线性规划模型如下:最小化 Z = 2 * x1 + 1 * x2 + 3 * y + 10 * x1 + 8 * x2 + 15 * y满足约束条件:- x1 <= 100- x2 <= 150- y <= 100- x1 + x2 >= 200- y >= 80- x1, x2, y >= 0接下来,我们可以使用线性规划求解器来求解该问题。
线性规划题及答案
线性规划题及答案引言概述:线性规划是运筹学中的一种数学方法,用于寻觅最优解决方案。
在实际生活和工作中,线性规划问题时常浮现,通过对问题进行建模和求解,可以得到最优的决策方案。
本文将介绍一些常见的线性规划题目,并给出详细的答案解析。
一、生产规划问题1.1 生产规划问题描述:某工厂生产两种产品A和B,产品A每单位利润为100元,产品B每单位利润为150元。
每天工厂有8小时的生产时间,产品A每单位需要2小时,产品B每单位需要3小时。
问工厂每天应该生产多少单位的产品A 和产品B,才干使利润最大化?1.2 生产规划问题答案:设产品A的生产单位为x,产品B的生产单位为y,则目标函数为Max Z=100x+150y,约束条件为2x+3y≤8,x≥0,y≥0。
通过线性规划方法求解,得出最优解为x=2,y=2,最大利润为400元。
二、资源分配问题2.1 资源分配问题描述:某公司有两个项目需要投资,项目A每万元投资可获得利润2万元,项目B每万元投资可获得利润3万元。
公司总共有100万元的投资额度,问如何分配投资额度才干使利润最大化?2.2 资源分配问题答案:设投资项目A的金额为x万元,投资项目B的金额为y万元,则目标函数为Max Z=2x+3y,约束条件为x+y≤100,x≥0,y≥0。
通过线性规划方法求解,得出最优解为x=40,y=60,最大利润为240万元。
三、运输问题3.1 运输问题描述:某公司有两个仓库和三个销售点,每一个销售点的需求量分别为100、150、200,每一个仓库的库存量分别为80、120。
仓库到销售点的运输成本如下表所示,问如何安排运输方案使得总成本最小?3.2 运输问题答案:设从仓库i到销售点j的运输量为xij,则目标函数为Min Z=∑(i,j) cij*xij,约束条件为每一个销售点的需求量得到满足,每一个仓库的库存量不超出。
通过线性规划方法求解,得出最优的运输方案,使得总成本最小。
四、投资组合问题4.1 投资组合问题描述:某投资者有三种投资标的可选择,预期收益率和风险如下表所示。
线性规划经典例题
线性规划经典例题一、问题描述假设某公司生产两种产品:A和B。
产品A每单位售价为10元,每单位成本为5元;产品B每单位售价为8元,每单位成本为3元。
公司有两个部门进行生产,分别是部门X和部门Y。
部门X每天生产产品A需要2小时,生产产品B需要1小时;部门Y每天生产产品A需要1小时,生产产品B需要3小时。
公司每天有8小时的生产时间。
现在的问题是,如何安排生产使得公司的利润最大化?二、数学建模1. 定义变量:设部门X生产的产品A的数量为x,部门X生产的产品B的数量为y,部门Y生产的产品A的数量为z,部门Y生产的产品B的数量为w。
2. 建立目标函数:公司的利润为销售收入减去成本,即利润=10x + 8y - 5x - 3y = 5x + 5y。
3. 建立约束条件:a) 部门X每天生产产品A需要2小时,生产产品B需要1小时,部门Y每天生产产品A需要1小时,生产产品B需要3小时,公司每天有8小时的生产时间,因此有约束条件:2x + y ≤ 8,x + 3w ≤ 8。
b) 产品的数量不能为负数,因此有约束条件:x ≥ 0,y ≥ 0,z ≥ 0,w ≥ 0。
三、线性规划模型最大化目标函数:maximize 5x + 5y满足约束条件:2x + y ≤ 8x + 3w ≤ 8x ≥ 0, y ≥ 0, z ≥ 0, w ≥ 0四、求解线性规划问题可以使用线性规划求解器进行求解,例如使用MATLAB的linprog函数或者Python的scipy.optimize.linprog函数。
五、求解结果分析假设求解结果为x = 2,y = 4,z = 1,w = 1。
根据求解结果可知,部门X生产2个产品A和4个产品B,部门Y生产1个产品A和1个产品B,公司的利润最大化为5*2 + 5*4 = 30元。
六、结论通过合理安排生产,部门X生产2个产品A和4个产品B,部门Y生产1个产品A和1个产品B,公司的利润最大化为30元。
以上是关于线性规划经典例题的详细解答,希翼能对您有所匡助。
第8课线性规划(经典例题练习、附答案)
第8课线性规划(经典例题练习、附答案)第8课线性规划◇考纲解读①从实际情境中抽象出⼆元⼀次不等式组;②了解⼆元⼀次不等式的⼏何意义,能⽤平⾯区域表⽰⼆元⼀次不等式组;③从实际情境中抽象出⼀些简单的⼆元线性规划问题,并能加以解决.◇知识梳理1.平⾯区域①⼆元⼀次不等式0Ax By C ++>在平⾯直⾓坐标系中表⽰0Ax By C ++=某⼀侧所有点组成的__________.②在直线的某⼀侧取⼀特殊点(x 0,y 0),从Ax 0+By 0+C 的正负即可判断Ax +By +C >0表⽰直线哪⼀侧的平⾯区域.(特殊地,当C ≠0时,常把_______作为此特殊点)王新敞③在坐标系中画不等式0Ax By C ++>所表⽰的平⾯区域时,把直线0Ax By C ++=画成虚线,表⽰区域__________边界直线.④在坐标系中画不等式0Ax By C ++≥所表⽰的平⾯区域时,把直线0Ax By C ++=画成实线,表⽰区域____________边界直线.2.线性规划:①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________问题②满⾜线性约束条件的解(x ,y )叫做__________,由所有可⾏解组成的集合叫做__________.(类似函数的定义域);③使⽬标函数取得最⼤值或最⼩值的可⾏解叫做____________ 线性规划问题⼀般⽤图解法,其步骤如下:(1)根据题意,设出变量x 、y ;(2)找出线性约束条件;(3)确定线性⽬标函数z =f (x ,y );(4)画出可⾏域(即各约束条件所⽰区域的公共区域);(5)利⽤线性⽬标函数作平⾏直线系f (x ,y )=t (t 为参数);(6)观察图形,找到直线f (x ,y )=t 在可⾏域上使t 取得欲求最值的位置,以确定最优解,给出答案◇基础训练1.(2008⼭东青岛)若y x z y y x x y y x +=??-≥≤+≤2,11,则满⾜约束条件的最⼤值为()A .2B .3C .4D .52. (2008佛⼭⼀模)在平⾯直⾓坐标系中,不等式组0401x y x y x +≥??-+≥??≤?表⽰的平⾯区域⾯积是().A .3B .6C .92D .9 3.设实数x , y 满⾜的最⼤值是则x y y y x y x ,03204202??≤->-+≤-- _________4.(2008⼭东济宁)已知点(,)P x y 的坐标满⾜条件41x y y x x +≤??≥??≥?,点O 为坐标原点,那么||PO 的最⼤值等于_______,最⼩值等于____________.◇典型例题例1.已知实数x ,y 满⾜不等式组22021x y x y +-≥??≤??≤?,求22z x y =+-⼤值和最⼩值.例2.为迎接2008年奥运会召开,某⼯艺品加⼯⼚准备⽣产具收藏价值奥运会标志——“中国印·舞动的北京”和奥运会吉祥物——“福娃”.该⼚所⽤的主要原料为A 、B 两种贵重⾦属,已知⽣产⼀套奥运会标志需⽤原料A 和原料B 的量分别为4盒和3盒,⽣产⼀套奥运会吉祥物需⽤原料A 和原料B 的量分别为5盒和10盒.若奥运会标志每套可获利700元,奥运会吉祥物每套可获利1200元,该⼚⽉初⼀次性购进原料A 、B 的量分别为200盒和300盒.问该⼚⽣产奥运会标志和奥运会吉祥物各多少套才能使该⼚⽉利润最⼤,最⼤利润为多少?◇能⼒提升1.(2007⼴州⼆模)已知⽅程2x bx 10(b R 0)a a a +-=∈>、且有两个实数根,其中⼀个根在区间(1,2)内,则a -b 的取值范围为()A .()+∞-1,B .()1,-∞-C .()1,∞-D .()1,1-2.给出平⾯区域(包括边界)如图所⽰,若使⽬标函数(0)z ax y a =+>取得最⼤值的最优解有⽆穷多个,则a 的值为() A .14 B .35 C .4 D .533.(2008佛⼭⼆模)已知A 为xOy 平⾯内的⼀个区域.命题甲:点20(,){(,)|0}360x y a b x y x x y -+≤??∈≥??+-≤?;命题⼄:点A b a ∈),(.如果甲是⼄的充分条件,那么区域A的⾯积的最⼩值是(). A .1 B .2 C .3 D .44.(2008深圳⼆模)当点(,)M x y 在如图所⽰的三⾓形ABC 内(含边界)运动时,⽬标函数z kx y =+取得最⼤值的⼀个最优解为(1,2),则实数k 的取值范围是()A .(,1][1,)-∞-+∞B .[1,1]-C .(,1)(1,)-∞-+∞D .(1,1)-5.实数x ,y 满⾜不等式组00220y x y x y ≥??-≥??--≥?若ωω则,11+-=x y 的取值范围是 . 6.(2008韶关⼆模)某车间⽣产甲、⼄两种产品,已知制造⼀件甲产品需要A 种元件5个,B 种元件2个,制造⼀件⼄种产品需要A 种元件3个,B 种元件3个,现在只有A 种元件180个,B 种元件135个,每件甲产品可获利润20元,每件⼄产品可获利润15元,试问在这种条件下,应如何安排⽣产计划才能得到最⼤利润?2)第8课线性规划◇知识梳理1. ①平⾯区域,②原点,③不包括,④包括. 2. ①线性规划,②可⾏解,③最优解。
【教学随笔】线性规划典型题例解析
线性规划典型题例归类解析简单的线性规划”是在学习了直线方程的基础上, 介绍直线方程的一个简单应用,考中占有一席之地,既有考查线性规划自身理论系统知识的试题, 究实际应用问题的试题,同时也有与其它知识相结合的交汇性试题 题型进行分类解析.一、求约束条件下的平面区域的面积r x+y — 2>0例1在平面直角坐标系中,不等式组 \ x — y+2 >0,表示的平面区域的面积是I x < 2(A)4W(B)4(C)2 羽(D)2分析:先根据约束条件作出平面区域,然后根据区域的图形特征求面积 解:由条件作图可知可行域为△ABC ,求出各个交点坐标为 A(2 ,4)、0)、C(0, 2),贝y S^ABC = 1|AB | • |OB| = 14-2 = 4,故选择 B.面积;如果平行区域不是一个三角形,可将区域划分为几个易求面积三角 形.二、求解与约束条件下与平面区域相关的距离问题I X A 1例2已知1 x — y+1 w 0 ,则X 2+ y 2的最小值是 ___________ .[2x — y — 2 w 0分析:先根据约束条件作出平面区域, 然后根据X 2+ y 2(平面区域内的点到原点的距离的平方)的几何意义进行求解.〔X > 1解:由$ X — y+1w 0 ,画出可行域,求得交点A(1 , 2), B(3 , 4),则[2x- y — 2w 0 由图观察知,平面区域内的点到原点距离最小的点为 A 点,而|OA| = 0T P =^/5,所以X 2+ y 2的最小值是5.点评:解答本题的关键就是要明确的几何意义 面区域内的点到原点距离的平方.三、求解与约束条件下的平面区域相关的斜率问题「y A 0例3实数X, y 满足不等式组S X — yA0 ,、2x — y — 2 A 0 分析:因为表达式 巳与斜率的坐标公式类似,x+ 1 来解决.解:满足已知不等式的可行域如图所示, 视(x ,y)为坐标平面可行域内y — 1的点,贝y u= --表示动点(x , y)与定点(一1, 1)连线的斜率,A. I I由条件求得各交点的坐标 0(0, 0) , A(2 , 2)、B(1 , 0),11在咼也有考查利用线性规划研 .下面就线性规划的常x 2+y 2,即X 2+ y 2表示平因此可转化为斜率问题u = 2的取值范围.x+ 1由斜率公式得 k pA= R k op=— 1,所以一1W uw T.3 3点评:此类题型在确定斜率的取值范围时遵循: 如果垂直于x 轴的直线满足条件, 则所求的斜率在两条边界直线的斜率之外; 如果垂直于x 轴的直线不满足条件, 则所求的斜率在两条边界直线的斜率之间,注意“等号”是否可取 . 四、求解约束条件下的线性目标函数的最值问题 例4在约束条件 r y+x < s { y+2x w 4 下,当3W s< 5时,目标函数z= 3x + 2y 的最大值的变化I x> 0, y > 0 范围是( A.[6 , 分析: ) 15]由于约束条件中含有参数B.[7 , 15]C.[6 , 8]D.[7 , 8]s,因此可行域是一个动态的区域,因此 y+2x=4 杪 在确定最大值时要注意分类 . X E(0,4)x=4 — s -r ',所以各交点坐标分别为 A(0 , 2), B(0 , y=2s — 4s), E(0 , 4), x+y=sy+2x=4,得s), C(4 — s, 2s — 4), D(0 ,(1) 当3w SV 4时可行域是四边形 OACD ,此时,目标函数在 C 点取得 ^G(4 -S ,23-4) 最大值 z = 3(4— s) + 2(2s — 4) = s + 4,所以 7w zv 8; (2) 当4w sw 5时可行域是△ OAE,此时,目标函数在 E 点取得最大值 4= 8,所以 Z max = 8,故选 D. 点评:对参数的处理是解答本题的一个关键, 进行分类讨论的标准是根据由约束条件所 形成的可行域的不同形状.在解答过程中要注意将目标函数 z 转化为关于s 的函数进行求解. 五、 求解在约束条件下目标函数中参数的问题 例5已知变量x, y 满足约束条件1 w x + yw 4,— 2w x — yw 2.若目标函数 中a> 0)仅在点(3 , 1)处取得最大值,贝y a 的取值范围为 ____________ . 解析:变量x, y 满足约束条件1 w x+ yw 4, — 2w x — yw 2在坐标系中 画出可行域,如图为四边形 ABCD ,其中A(3 , 1), k AD = 1, k AB =— 1, 由目标函数z= ax+y (其中a> 0)得y=— ax+z,则z 表示斜率为一a 的直线系中的截距的大小,若仅在点 A(3 , 1)处取得最大值,则直线 y=—ax+ z 应在直线x + y= 4与直线x = 3之间,直线斜率应小于 k AB =— 1, 即卩' —av — 1,所以a 的取值范围为(1 ,+s ).点评:本题的目标函数对应的直线的斜率是变化的, 一般求解目标函数 的最值时要将目标函数对应的直线的斜率与线性约束条件下的对应的直线的斜率进行比较, 若目标函数对应的直线过两条直线的交点, 且位于两直线之间,则其对应的斜率也就在两个 相交直线的斜率之间.另外解答本题的一个关健是挖掘出— a 与z 的几何意义. 六、 求平面区域的约束条件 例6双曲线x 2— y 2= 4的两条渐近线与直线 不等式组是( ) j x — y>0 (A) S x + y 》0 \ 0w xw 3 x — y > 0 (B) S x + y w 00< x w 3 z= 3X0+2X z= ax+ y(其 z^ax+y * \ 盘 y= (3-1)x=3围成一个三角形区域,表示该区域的 K+y=l \ Xx+yMx — yw 0 j x — y w 0 (C) x + yw 0 (D 门 x + y >0 _ 0w xw 3 I 0w xw 3 然后确定各边界所在的直线方程, 再 分析:本题要从根据题设条件作出平面区域入手, 确定其所对应的代数式的符号 . 解:双曲线x 2— y 2= 4的两条渐近线方程为 y =± x,与直线x = 3围成 一个三角形区域,如图所示, 在区域内取点 A(1 , 0),代入代数式:x — y 、x + y 、x 得x — y = 1, xr X — y > 0+ y = 1, x= 1,则该区域的约束条件为 \ X + y > 0,故选A.I 0w Xw 3点评:本题是一道逆向思维性题, 其难点主要是确定各边界所在的直线方程 Ax +By+ C =0对应的代数式 Ax + By+ C 的符号,一般根据平面区域的一个特殊点的坐标代入 Ax+ By+ C 即可确定.另外要注意边界所在直线的虚实 .七、求解可行域内的最优整数解问题直线90x + 100y = t 中的截距最大,但不是整数解.整数解X = 1与X = 2两条直线上,而离点 M 较近的两个点为(1 ,「X = 1代入z= 90x + 100y 比较可知当{ C 时,z = 90x + 100取得最大值390.,=3点评:在求使目标函数的最优整数解时,如果使目标函数取得最值的点 M (X 0, y 。
高中数学线性规划练习题及讲解
高中数学线性规划练习题及讲解线性规划是高中数学中的一个重要概念,它涉及到资源的最优分配问题。
以下是一些线性规划的练习题,以及对这些题目的简要讲解。
### 练习题1:资源分配问题某工厂生产两种产品A和B,每生产一件产品A需要3小时的机器时间和2小时的人工时间,每生产一件产品B需要2小时的机器时间和4小时的人工时间。
工厂每天有机器时间100小时和人工时间80小时。
如果产品A的利润是每件50元,产品B的利润是每件80元,工厂应该如何安排生产以获得最大利润?### 解题思路:1. 首先,确定目标函数,即利润最大化。
设生产产品A的数量为x,产品B的数量为y。
2. 目标函数为:\( P = 50x + 80y \)。
3. 根据资源限制,列出约束条件:- 机器时间:\( 3x + 2y \leq 100 \)- 人工时间:\( 2x + 4y \leq 80 \)- 非负条件:\( x \geq 0, y \geq 0 \)4. 画出可行域,找到可行域的顶点。
5. 计算每个顶点的目标函数值,选择最大的一个。
### 练习题2:成本最小化问题一家公司需要生产两种产品,产品1和产品2。
产品1的原材料成本是每单位10元,产品2的原材料成本是每单位15元。
公司每月有原材料预算3000元。
如果公司希望生产的产品总价值达到最大,应该如何分配生产?### 解题思路:1. 设产品1生产x单位,产品2生产y单位。
2. 目标函数为产品总价值最大化,但题目要求成本最小化,所以实际上是求成本最小化条件下的产品组合。
3. 约束条件为原材料成本:\( 10x + 15y \leq 3000 \)4. 非负条件:\( x \geq 0, y \geq 0 \)5. 画出可行域,找到顶点。
6. 根据实际情况,可能需要考虑产品1和产品2的市场价格,以确定最大价值。
### 练习题3:运输问题一个农场有三种作物A、B和C,需要运输到三个市场X、Y和Z。
线性规划经典例题
线性规划经典例题线性规划是一种数学优化方法,用于在给定的约束条件下找到目标函数的最大值或者最小值。
它在各种领域中都有广泛的应用,如生产计划、资源分配、运输问题等。
下面将介绍一个经典的线性规划例题,并详细解释其求解过程。
例题描述:某工厂生产两种产品:产品A和产品B。
每天工厂有8个小时的生产时间,其中产品A的生产时间为4个小时,产品B的生产时间为6个小时。
产品A每件利润为200元,产品B每件利润为300元。
工厂有两个工序,每件产品A需要1个小时的工序1和2个小时的工序2,每件产品B需要2个小时的工序1和1个小时的工序2。
工序1每天最多可用的时间为5个小时,工序2每天最多可用的时间为6个小时。
问工厂每天应该生产多少件产品A和产品B,才干使利润最大化?解答过程:首先,我们需要定义决策变量。
设x为产品A的生产数量,y为产品B的生产数量。
其次,我们需要建立目标函数。
根据题目要求,我们的目标是最大化利润。
利润可以通过产品A和产品B的数量和利润率计算得出。
产品A的利润为200元/件,产品B的利润为300元/件,因此目标函数可以表示为:目标函数:Z = 200x + 300y然后,我们需要建立约束条件。
根据题目要求,工厂的生产时间和工序时间有限制。
产品A的生产时间为4个小时,产品B的生产时间为6个小时,因此约束条件可以表示为:约束条件1:4x + 6y ≤ 8工序1每天最多可用的时间为5个小时,工序2每天最多可用的时间为6个小时,因此约束条件可以表示为:约束条件2:x + 2y ≤ 5约束条件3:2x + y ≤ 6此外,由于生产数量不能为负数,我们还需要添加非负约束条件:约束条件4:x ≥ 0约束条件5:y ≥ 0综上所述,我们的线性规划模型可以表示为:最大化目标函数:Z = 200x + 300y约束条件:4x + 6y ≤ 8x + 2y ≤ 52x + y ≤ 6x ≥ 0y ≥ 0接下来,我们需要求解这个线性规划问题。
线性规划练习题及解答
线性规划练习题及解答线性规划是数学中一种常见的优化方法,它广泛应用于实际问题的解决中。
本文将提供一些线性规划的练习题及解答,以帮助读者更好地理解和运用线性规划。
练习题1:某公司生产两种产品:甲品和乙品。
每天可用于生产的原料数量分别为A和B。
已知每单位甲品所需的原料A和B的消耗量分别为a1和b1,每单位乙品所需的原料A和B的消耗量分别为a2和b2。
假设甲品和乙品的利润分别为p1和p2,求解出该公司在给定原料限制下能获得的最大利润。
解答:设甲品的生产量为x,乙品的生产量为y,则目标函数为最大化利润,即maximize p1 * x + p2 * y。
受限条件为原料A的消耗量限制 a1 * x + a2 * y <= A,原料B的消耗量限制 b1 * x + b2 * y <= B。
另外,x和y的取值范围为非负数(x >= 0,y >= 0)。
这样,我们可以得出完整的线性规划模型如下:maximize p1 * x + p2 * ysubject to:a1 * x + a2 * y <= Ab1 * x + b2 * y <= Bx >= 0y >= 0练习题2:某工厂生产三种产品:甲、乙、丙。
已知每单位甲、乙、丙产品的利润分别为p1、p2、p3,每天需要的原材料A、B的数量为a和b,每单位甲、乙、丙产品消耗的原材料A、B的数量分别为a1、b1和a2、b2以及a3、b3。
现在要求在给定的原材料数量限制下,求解出最大化利润的生产方案。
解答:设甲、乙、丙产品的生产量分别为x、y、z,则目标函数为最大化利润,即maximize p1 * x + p2 * y + p3 * z。
受限条件为原材料A和B的数量限制,分别为 a1 * x + a2 * y + a3 * z <= a 和 b1 * x + b2 * y + b3 * z <= b。
另外,x、y、z的取值范围为非负数(x >= 0,y >= 0,z >= 0)。
线性规划经典例题
线性规划经典例题引言概述:线性规划是一种数学优化方法,用于求解线性约束条件下的最优解。
它在实际问题中有着广泛的应用,如生产计划、资源分配、运输问题等。
本文将介绍几个经典的线性规划例题,并详细阐述每个例题的解题思路和步骤。
一、最大化利润问题1.1 目标函数的建立首先,我们需要确定目标函数。
假设有两种产品A和B,每个单位的利润分别为x和y。
令x表示产品A的产量,y表示产品B的产量,我们的目标是最大化总利润。
1.2 约束条件的建立其次,我们需要确定约束条件。
假设产品A和B的生产所需的资源有限,分别为资源1和资源2。
我们需要考虑资源的限制以及产品的需求量。
1.3 求解最优解根据目标函数和约束条件,我们可以建立线性规划模型。
通过线性规划求解器,我们可以得到最优解,即产量x和y的数值,以及最大化的利润。
二、最小化成本问题2.1 目标函数的建立假设有n种原材料,每种原材料的价格为c1、c2、...、cn。
我们需要确定购买每种原材料的数量,以最小化总成本。
2.2 约束条件的建立每种原材料的数量要满足一定的约束条件,如总量限制、质量要求等。
此外,我们还需要考虑生产过程中的限制条件,如生产能力、工时等。
2.3 求解最优解根据目标函数和约束条件,我们可以建立线性规划模型。
通过线性规划求解器,我们可以得到最优解,即每种原材料的购买数量,以及最小化的成本。
三、资源分配问题3.1 目标函数的建立假设有m个任务需要分配给n个人员,每个人员的效率不同。
我们需要确定每个任务分配给哪个人员,以最大化总效率。
3.2 约束条件的建立每个任务只能由一个人员完成,每个人员只能执行一个任务。
此外,我们还需要考虑人员的可用时间、技能匹配等约束条件。
3.3 求解最优解根据目标函数和约束条件,我们可以建立线性规划模型。
通过线性规划求解器,我们可以得到最优解,即每个任务分配给哪个人员,以及最大化的总效率。
四、运输问题4.1 目标函数的建立假设有m个供应地和n个需求地,每个供应地的供应量和每个需求地的需求量已知。
线性规划题及答案
线性规划题及答案一、问题描述某公司生产两种产品A和B,每一个产品都需要通过两个工序进行加工。
每一个工序的加工时间和利润都不相同。
现在需要确定每一个产品在两个工序上的加工时间和产量,以最大化总利润。
请根据以下要求进行线性规划求解。
二、问题分析1. 产品A在工序1上的加工时间为x1小时,产品A在工序2上的加工时间为x2小时。
2. 产品B在工序1上的加工时间为y1小时,产品B在工序2上的加工时间为y2小时。
3. 产品A在工序1上的产量为a1个,产品A在工序2上的产量为a2个。
4. 产品B在工序1上的产量为b1个,产品B在工序2上的产量为b2个。
5. 产品A在工序1上的利润为p1元/个,产品A在工序2上的利润为p2元/个。
6. 产品B在工序1上的利润为q1元/个,产品B在工序2上的利润为q2元/个。
三、目标函数和约束条件1. 目标函数:最大化总利润Z = p1 * a1 + p2 * a2 + q1 * b1 + q2 * b2。
2. 约束条件:a) 工序1的总加工时间:x1 + y1 ≤ 100小时。
b) 工序2的总加工时间:x2 + y2 ≤ 80小时。
c) 产品A的总产量:a1 + a2 ≤ 200个。
d) 产品B的总产量:b1 + b2 ≤ 150个。
e) 非负约束:x1, x2, y1, y2, a1, a2, b1, b2 ≥ 0。
四、线性规划模型最大化总利润Z = p1 * a1 + p2 * a2 + q1 * b1 + q2 * b2,满足约束条件:x1 + y1 ≤ 100,x2 + y2 ≤ 80,a1 + a2 ≤ 200,b1 + b2 ≤ 150,x1, x2, y1, y2, a1, a2, b1, b2 ≥ 0。
五、求解过程1. 根据线性规划模型,我们可以使用线性规划求解方法求解该问题。
2. 根据目标函数和约束条件,可以建立线性规划模型,并使用线性规划求解器进行求解。
3. 求解得到最优解,即每一个产品在两个工序上的加工时间和产量,以及最大化的总利润。
线性规划题及答案
线性规划题及答案引言概述:线性规划是一种数学优化方法,用于在一组线性约束条件下寻觅使目标函数取得最大(最小)值的变量值。
在实际生活和工作中,线性规划往往被用于资源分配、生产计划、运输问题等方面。
本文将介绍一些常见的线性规划题目,并给出相应的答案。
一、资源分配问题1.1 问题描述:某公司有两个生产部门A和B,每天生产产品X和Y。
部门A 每天生产产品X需要消耗3个单位的资源,生产产品Y需要消耗2个单位的资源;部门B每天生产产品X需要消耗2个单位的资源,生产产品Y需要消耗4个单位的资源。
公司每天有20个单位的资源可供分配,如何分配资源才干使得产出最大化?1.2 解答:设部门A每天生产产品X的数量为x,生产产品Y的数量为y;部门B每天生产产品X的数量为u,生产产品Y的数量为v。
根据题目描述,可以建立如下线性规划模型:Maximize Z = 3x + 2y + 2u + 4vSubject to:3x + 2y + 2u + 4v <= 20x, y, u, v >= 0通过线性规划求解器可以得到最优解。
二、生产计划问题2.1 问题描述:某工厂有两个生产车间,每天生产产品P和Q。
车间1每天生产产品P需要花费5个单位的时间,生产产品Q需要花费3个单位的时间;车间2每天生产产品P需要花费4个单位的时间,生产产品Q需要花费6个单位的时间。
工厂每天有40个单位的时间可供分配,如何安排生产计划才干使得产量最大化?2.2 解答:设车间1每天生产产品P的数量为x,生产产品Q的数量为y;车间2每天生产产品P的数量为u,生产产品Q的数量为v。
根据题目描述,可以建立如下线性规划模型:Maximize Z = 5x + 3y + 4u + 6vSubject to:5x + 3y + 4u + 6v <= 40x, y, u, v >= 0通过线性规划求解器可以得到最优解。
三、运输问题3.1 问题描述:某公司有两个仓库和三个销售点,每一个仓库有一定数量的产品可供销售点购买。
线性规划题型整理与例题(含答案)
积储知识:一. 1.点P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0上,则点P坐标适合方程,即Ax0+By0+C=02. 点P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0上方(左上或右上),则当B>0时,Ax0+By0+C>0;当B<0时,Ax0+By0+C<03. 点P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0下方(左下或右下),当B>0时,Ax0+By0+C<0;当B<0时,Ax0+By0+C>0 注意:(1)在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点,把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C,所得实数的符号都相同, (2)在直线Ax+By+C=0的两侧的两点,把它的坐标代入Ax+By+C,所得到实数的符号相反, 即:1.点P(x1,y1)和点Q(x2,y2)在直线 Ax+By+C=0的同侧,则有(Ax1+By1+C)(Ax2+By2+C)>02.点P(x1,y1)和点Q(x2,y2)在直线 Ax+By+C=0的两侧,则有(Ax1+By1+C)( Ax2+By2+C)<0二.二元一次不等式表示平面区域:①二元一次不等式Ax+By+C>0(或<0)在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域. 不.包括边界;②二元一次不等式Ax+By+C≥0(或≤0)在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域且包括边界;注意:作图时,不包括边界画成虚线;包括边界画成实线.三、判断二元一次不等式表示哪一侧平面区域的方法:方法一:取特殊点检验; “直线定界、特殊点定域原因:由于对在直线Ax+By+C=0的同一侧的所有点(x,y),把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C,所得到的实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一个特殊点(x0,y0),从Ax0+By0+C的正负即可判断Ax+By+C>0表示直线哪一侧的平面区域.特殊地,当C≠0时,常把原点作为特殊点,当C=0时,可用(0,1)或(1,0)当特殊点,若点坐标代入适合不等式则此点所在的区域为需画的区域,否则是另一侧区域为需画区域。
线性规划经典例题
线性规划经典例题线性规划是一种数学优化方法,用于解决线性约束条件下的最优化问题。
在实际应用中,线性规划经常被用于资源分配、生产计划、运输问题等方面。
下面将介绍一个经典的线性规划例题,并详细解答。
例题描述:某公司生产两种产品A和B,每个产品的生产需要消耗不同的资源。
已知每天可用的资源有:材料1,材料2和工时。
产品A每个单位需要消耗2单位的材料1,3单位的材料2和1单位的工时;产品B每个单位需要消耗4单位的材料1,1单位的材料2和3单位的工时。
公司每天可用的材料1、材料2和工时分别为30单位、20单位和15单位。
产品A的利润为5单位,产品B的利润为4单位。
公司希望在满足资源约束条件的前提下,最大化利润。
解答步骤:步骤1:确定决策变量首先,我们需要确定决策变量,也就是我们要求解的问题的变量。
在这个例题中,我们需要确定两个决策变量:x表示生产的产品A的数量,y表示生产的产品B的数量。
步骤2:建立目标函数目标函数是我们要优化的目标,即最大化利润。
根据题目中给出的信息,我们可以得到目标函数:Maximize Z = 5x + 4y步骤3:建立约束条件约束条件是我们在问题中需要满足的限制条件。
根据题目中给出的信息,我们可以得到以下约束条件:2x + 4y ≤ 30 (材料1的约束条件)3x + y ≤ 20 (材料2的约束条件)x + 3y ≤ 15 (工时的约束条件)x, y ≥ 0 (非负约束条件)步骤4:求解最优解将目标函数和约束条件带入线性规划模型中,我们可以使用各种求解方法来求解最优解。
这里我们使用单纯形法求解。
首先,将约束条件转化为等式形式,得到标准型的线性规划问题:2x + 4y + s1 = 303x + y + s2 = 20x + 3y + s3 = 15其中,s1、s2、s3是松弛变量。
接下来,构建初始单纯形表格:| x | y | s1 | s2 | s3 | RHS |-------------------------------------------s1 | 2 | 4 | 1 | 0 | 0 | 30 |s2 | 3 | 1 | 0 | 1 | 0 | 20 |s3 | 1 | 3 | 0 | 0 | 1 | 15 |-------------------------------------------Z | -5 | -4 | 0 | 0 | 0 | 0 |进行单纯形法迭代计算,得到最优解:| x | y | s1 | s2 | s3 | RHS |-------------------------------------------s1 | 0 | 2 | 1 | -2 | 0 | 10 |s2 | 0 | -2 | -3 | 7 | 0 | -10 |x | 1 | 0 | -2 | 3 | 0 | 5 |-------------------------------------------Z | 0 | 0 | 5 | -4 | 0 | 25 |根据单纯形法的计算结果,最优解为x=5,y=0,利润最大值为25。
线性规划题及答案
线性规划题及答案引言概述:线性规划是一种数学优化方法,用于在给定约束条件下寻找使目标函数最大或最小的变量值。
在实际生活和工作中,线性规划经常被应用于资源分配、生产计划、运输问题等方面。
本文将介绍一些常见的线性规划题目,并给出相应的答案。
一、资源分配问题1.1 约束条件:某公司有两种产品A和B,生产一单位产品A需要耗费2个单位的资源X和1个单位的资源Y,生产一单位产品B需要耗费1个单位的资源X和3个单位的资源Y。
公司每天可用资源X和资源Y分别为10个单位和12个单位。
假设产品A的利润为3万元,产品B的利润为4万元,问如何分配资源才能使公司利润最大化?1.2 目标函数:设生产产品A的单位数为x,生产产品B的单位数为y,则目标函数为Maximize 3x + 4y。
1.3 答案:通过线性规划计算,最优解为生产产品A 4个单位,生产产品B 2个单位,公司利润最大化为20万元。
二、生产计划问题2.1 约束条件:某工厂生产两种产品C和D,生产一单位产品C需耗费2个单位的资源M和3个单位的资源N,生产一单位产品D需耗费4个单位的资源M和2个单位的资源N。
工厂每天可用资源M和资源N分别为8个单位和10个单位。
产品C的利润为5万元,产品D的利润为6万元,问如何安排生产计划以最大化利润?2.2 目标函数:设生产产品C的单位数为x,生产产品D的单位数为y,则目标函数为Maximize 5x + 6y。
2.3 答案:经过线性规划计算,最佳生产计划为生产产品C 2个单位,生产产品D 2个单位,工厂利润最大化为22万元。
三、运输问题3.1 约束条件:某公司有三个仓库分别存储产品E、F和G,每个仓库的存储容量分别为100、150和200个单位。
产品E、F和G的单位运输成本分别为2元、3元和4元,需求量分别为80、120和150个单位。
问如何安排运输计划以最小化总成本?3.2 目标函数:设从仓库i运输产品j的单位数为xij,则目标函数为Minimize2x11 + 3x12 + 4x13 + 2x21 + 3x22 + 4x23 + 2x31 + 3x32 + 4x33。
线性规划经典例题及详细解析
一、已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题1. 设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为 。
二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题2. 已知1,10,220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩则22x y +的最小值是 。
3. 已知变量x ,y 满足约束条件+201-70x y x x y -≤⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩,则 yx的取值范围是( ).A. [95,6]B.(-∞,95]∪[6,+∞)C.(-∞,3]∪[6,+∞)D. [3,6] 三、 研究线性规划中的整点最优解问题4. 某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-.112,932,22115x y x y x 则1010z x y =+的最大值是 。
四、已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题5. 已知变量x ,y 满足约束条件1422x y x y ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩。
若目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处取得最大值,则a 的取值范围为 。
6. 已知x 、y 满足以下约束条件5503x y x y x +≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,使z=x+a y (a >0) 取得最小值的最优解有无数个,则a的值为( )A. -3B. 3C. -1D. 1五、求可行域的面积7. 不等式组260302x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为 ( )A. 4B. 1C. 5D. 无穷大解析:1. 如图1,画出可行域,得在直线2x-y=2与直线x-y=-1的交点A(3,4)处,目标函数z 最大值为18。
2. 如图2,只要画出满足约束条件的可行域,而22x y +表示可行域内一点到原点的距离的平方。
由图易知A (1,2)是满足条件的最优解。
22x y +的最小值是为5。
八种经典线性规划例题最全总结(经典)讲解学习
线性规划常见题型及解法由已知条件写出约束条件,并作出可行域,进而通过平移直线在可行域内求线性目标函数的最优解是最常见的题型,除此之外,还有以下六类常见题型。
一、求线性目标函数的取值范围例1、若x、y满足约束条件222xyx y≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则z=x+2y的取值范围是()A、[2,6]B、[2,5]C、[3,6]D、(3,5]解:如图,作出可行域,作直线l:x+2y=0,将l向右上方平移,过点A(2,0)时,有最小值2,过点B(2,2)时,有最大值6,故选 A二、求可行域的面积例2、不等式组260302x yx yy+-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为()A、4B、1C、5D、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC的面积即为所求,由梯形OMBC 的面积减去梯形OMAC的面积即可,选 B三、求可行域中整点个数例3、满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有()A、9个B、10个C、13个D、14个解:|x|+|y|≤2等价于2(0,0)2(0,0)2(0,0)2(0,0) x y x yx y x yx y x yx y x y+≤≥≥⎧⎪-≤≥⎪⎨-+≤≥⎪⎪--≤⎩作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D四、求线性目标函数中参数的取值范围例4、已知x、y满足以下约束条件5503x yx yx+≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a的值为()A、-3B、3C、-1D、1解:如图,作出可行域,作直线l:x+ay=0,要使目标函数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l向右上方平移后与直线x+y=5重合,故a=1,选 D五、求非线性目标函数的最值例5、已知x、y满足以下约束条件220240330x yx yx y+-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z=x2+y2的最大值和最小值分别是()A、13,1B、13,2C、13,45D、5解:如图,作出可行域,x2+y2是点(x,y)到原点的距离的平方,故最大值为点A(2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x+y-2=0的距离的平方,即为45,选 C六、求约束条件中参数的取值范围例6、已知|2x-y+m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和(-1,1),则m的取值范围是()A、(-3,6)B、(0,6)C、(0,3)D、(-3,3)解:|2x-y+m|<3等价于230 230x y mx y m-++>⎧⎨-+-<⎩由右图可知3330mm+>⎧⎨-<⎩,故0<m<3,选 C七、比值问题当目标函数形如y az x b-=-时,可把z 看作是动点(,)P x y 与定点(,)Q b a 连线的斜率,这样目标函数的最值就转化为PQ 连线斜率的最值。
线性规划题及答案
线性规划题及答案一、题目描述假设有一家创造公司,该公司生产两种产品:产品A和产品B。
公司有限的资源包括劳动力和原材料。
产品A每一个单位需要2个小时的劳动力和3个单位的原材料,产品B每一个单位需要4个小时的劳动力和1个单位的原材料。
公司每天有8个小时的劳动力和10个单位的原材料可用。
产品A的售价为每一个单位10美元,产品B的售价为每一个单位8美元。
创造一台产品A的成本为每一个单位6美元,创造一台产品B的成本为每一个单位4美元。
问题:如何确定每种产品的生产数量,以最大化公司的利润?二、线性规划模型假设产品A的生产数量为x,产品B的生产数量为y。
则可以建立如下的线性规划模型:目标函数:最大化利润Maximize Z = 10x + 8y约束条件:1. 劳动力约束:2x + 4y ≤ 8(劳动力总共有8个小时)2. 原材料约束:3x + y ≤ 10(原材料总共有10个单位)3. 非负约束:x ≥ 0, y ≥ 0三、求解线性规划问题为了求解上述线性规划问题,可以使用各种数学软件或者线性规划求解器。
下面给出一个可能的求解过程和结果。
1. 使用线性规划求解器输入模型和约束条件。
2. 求解器计算出最优解,即最大化的利润。
3. 解读结果。
四、求解结果经过计算,最优解如下:最大利润为:$64产品A的生产数量:2个单位产品B的生产数量:2个单位五、结果解释根据最优解,公司应该生产2个单位的产品A和2个单位的产品B,以最大化公司的利润。
此时,公司的最大利润为64美元。
六、敏感性分析敏感性分析用于确定模型的解对于参数变化的稳定性。
下面进行一些敏感性分析。
1. 劳动力的变化:假设劳动力增加到10个小时,重新计算模型。
结果如下:最大利润为:$76产品A的生产数量:2个单位产品B的生产数量:2个单位2. 原材料的变化:假设原材料增加到12个单位,重新计算模型。
结果如下:最大利润为:$76产品A的生产数量:2个单位产品B的生产数量:2个单位通过敏感性分析可以得出,当劳动力和原材料的供应增加时,最优解保持不变。
线性规划经典例题
线性规划经典例题一、问题描述某工厂生产A、B两种产品,每天生产的产品数量不同,且每种产品的生产时间和利润也不同。
现在需要确定每种产品的生产数量,以使得总利润最大化。
已知每天可用的生产时间为8小时,A产品的生产时间为2小时/件,利润为200元/件;B产品的生产时间为3小时/件,利润为300元/件。
同时,还有以下限制条件:1. A、B产品的总生产数量不能超过100件;2. A产品的生产数量不能超过60件;3. B产品的生产数量不能超过80件。
二、问题分析这是一个典型的线性规划问题,需要确定A、B产品的生产数量,使得总利润最大化。
根据题目中的限制条件,可以得到以下数学模型:目标函数:max Z = 200A + 300B约束条件:1. A + B ≤ 1002. A ≤ 603. B ≤ 804. A, B ≥ 0三、数学模型目标函数:max Z = 200A + 300B约束条件:1. A + B ≤ 1002. A ≤ 603. B ≤ 804. A, B ≥ 0四、求解过程1. 根据数学模型,列出线性规划的标准形式:目标函数:max Z = 200A + 300B约束条件:A +B ≤ 100A ≤ 60B ≤ 80A, B ≥ 02. 根据标准形式,画出目标函数和约束条件的图形:在二维坐标系中,以A为横轴,B为纵轴,画出以下直线:A +B = 100A = 60B = 80并标明非负约束条件。
3. 确定可行解区域:根据约束条件,可得到可行解区域为一个三角形,顶点分别为(60, 40)、(60, 80)和(0, 80)。
4. 确定目标函数的最优解:由于目标函数是线性的,最优解一定在可行解区域的某个顶点上。
计算每一个顶点的目标函数值:(60, 40):Z = 200 * 60 + 300 * 40 = 28,000(60, 80):Z = 200 * 60 + 300 * 80 = 36,000(0, 80):Z = 200 * 0 + 300 * 80 = 24,000可知,目标函数的最优解为Z = 36,000,对应的生产数量为A = 60,B = 80。
线性规划典型例题和归纳
解:设每天生产甲产品x吨,乙产品y吨,可得产值z千元。
目的函数为:z=7x+9y
4x 6 y 180 线性约束条件为: 3x 6 y 150
5x 3y 150
画出可行域如图:
画出直线7x+9y=0 并平移得点P使Z最小。
求出点P 为 (150 ,100)
77
所以每天生产甲产品 150吨,乙产品100 吨时,
效益最大。
7
7
x y 6 0
例4 已知 x , y 满足不等式 x y 0 ,
y
6
x 3
x y 0
4
A
x y6 0
C
求:(1). z y 3 旳范围;
x
2
6
4
2
O
2
4x
(2).
z
y x
2 1
旳范围.
2
Q
B
x3
解: (1) z y 3 表达可行域内任一点与定点Q(0,-3)连线旳斜率,
x ≥ 1.
解:画出可行域如图:
(1)若z线 2x+y=0 并平移得点A使Z最大, 点B使Z最小。
由 x 4 y 3 0求出A 为(5,2)。
3x 5y 25 0
x 1 由 x 4 y 3 0 求出B为(1,1)。
Zmax 2 5 2 12, Zmin 2 1 1 3.
足维生素旳需要量,并能取得最大量旳维
• 作出不等式组表达旳平面区域如图所示,
• 作出5x+2y=0. • 把直线向右上方平移,直线经过可行域上
旳点M时,z=5x+2y取得最大值.
x y ≥ 0,
【6】已知x,
y满足
x
y
≤ 1,
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一、 已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题
1. 设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩
⎪
⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为 。
二、 已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题
2. 已知1,10,220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩
则22
x y +的最小值是 。
3. 已知变量x ,y 满足约束条件+201-70x y x x y -≤⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩
,则 y
x 的取值范围是( ). A. [95,6] B.(-∞,9
5]∪[6,+∞)
C.(-∞,3]∪[6,+∞)
D. [3,6] 三、 研究线性规划中的整点最优解问题
4. 某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件⎪⎩
⎪
⎨⎧≤≥+-≥-.112,932,22115x y x y x 则1010z x y =+的最大
值是 。
四、 已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题
5. 已知变量x ,y 满足约束条件14
22x y x y ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩。
若目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处
取得最大值,则a 的取值范围为 。
6. 已知x 、y 满足以下约束条件5503x y x y x +≥⎧⎪
-+≤⎨⎪≤⎩
,使z=x+a y (a >0) 取得最小值的最优解有无数个,则a 的
值为( )
A. -3
B. 3
C. -1
D. 1
五、 求可行域的面积
7. 不等式组260302x y x y y +-≥⎧⎪
+-≤⎨⎪≤⎩
表示的平面区域的面积为 ( )
A. 4
B. 1
C. 5
D. 无穷大 解析:
图1
1. 如图1,画出可行域,得在直线2x-y=2与直线x-y=-1的交点A(3,4)处,目标函数z 最大值为18。
2. 如图2,只要画出满足约束条件的可行域,而2
2
x y +表示可行域内
一点到原点的距离的平方。
由图易知A (1,2)是满足条件的最优解。
2
2
x y +的最小值是为5。
点评:本题属非线性规划最优解问题。
求解关键是在挖掘目标关系几何意义的前提下,作出可行域,寻求最优解。
3. y
x 是可行域内的点M (x ,y )与原点O (0,0)连线的斜率,当直线
OM 过点(52,92)时,y x 取得最小值95;当直线OM 过点(1,6)时,y
x 取得最大值6. 答案A 点评:当目标函数形如y a
z x b
-=
-时,可把z 看作是动点(,)P x y 与定点(,)Q b a 连线的斜率,这样目标函数的最值就转化为PQ 连线斜率的最值。
4. 如图,作出可行域,由101010
z
z x y y x =+⇒=-+
,它表示为斜率为1-,纵截距为
10
z
的平行直线系,要使1010z x y =+最得最大值。
当直线1010z x y =+通过119
(,)22
A z 取得最大
值。
因为,x y N ∈,故A点不是最优整数解。
于是考虑可行域内A 点附近整点B (5,4)、C (4,4),经检验直线经过B点时,max 90.Z = 点评:在解决简单线性规划中的最优整数解时,可在去掉限制条件求得的最优解的基础上,调整优解法,通过分类讨论获得最优整数解。
5. 如图,作出可行域,由z ax y y ax z =+⇒=-+其表示为斜率为a -,
纵截距为z的平行直线系, 要使目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处取得最大值。
则直线y ax z =-+过A 点且在直线
图2
4,3
x y x
+==(不含界线)之间。
即1 1.
a a
-<-⇒>则a的取值范围为(1,)
+∞。
点评:本题通过作出可行域,在挖掘a z
-与的几何意义的条件下,借助用数形结合利用各直线间的斜率变化关系,建立满足题设条件的a的不等式组即可求解。
求解本题需要较强的基本功,同时对几何动态问题的能力要求较高。
6.如图,作出可行域,作直线l:x+ay=0,要使目标函数z=x+ay(a>0)
取得最小值的最优解有无数个,则将l向右上方平移后与直线x+y=5重合,故a=1,选D。
7.如图,作出可行域,△ABC的面积即为所求,由梯形OMBC的面积
减去梯形OMAC的面积即可,选B。