Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Материалы к зачету 2012

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
13.03.2015
Размер:
202.16 Кб
Скачать

10

6.На сколько процентов изменился валовой выпуск каждой отрасли в следующем году

по сравнению с прошедшим? Запишите вектор процентного изменения валового выпуска

−→

%x.

7.В прошедшем году вектор норм добавленной стоимости был равен ~v = (4, 4)T . Найдите равновесные цены продукции каждой отрасли в прошедшем году. Запишите вектор равновесных цен p~.

2.Решите транспортную задачу:

 

50

70

30

130

 

 

 

 

 

30

4

14

11

18

 

 

 

 

 

130

3

17

1

10

 

 

 

 

 

120

9

16

11

18

 

 

 

 

 

3. Рассматривается задача линейного программирования, в которой целевая функция исследуется на максимум. Является ли симплекс-таблица

Б.П.

x1

x2

x3

x4

С.Ч.

 

 

 

 

 

 

x3

5

−2

1

0

3

x4

−1

3

0

1

4

f

0

3

0

0

10

 

 

 

 

 

 

окончательной? Ответ должен быть объяснен; в случае положительного ответа (таблица окончательная) запишите ответ к исходной задаче, т.е. либо укажите решение с указанием факта его единственности или неединственности, либо сделайте вывод о неразрешимости задачи.

4. Решите задачу линейного программирования графическим методом:

f = −x1 − x4 + 5 → min(max),

x1 + 2x2 + x3 = 10,

 

 

 

 

 

 

x4 = 2,

x1 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x1 − x2 + x5 = 5,

 

 

 

 

~x > 0;

5.Задача линейного программирования

f = −2x1 − 5x2 − 2 → max,

 

8x1 − 5x2 > 9,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x1

8x2

6

9,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x1 + 3x2 6 57,

 

 

1 >

0,

x

2

>

0,

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

имеет решение fmax = −23, Xmin = (3; 3). Составьте двойственную задачу и найдите ее решение, используя теоремы двойственности.

11

6.Решите задачу линейного программирования симплекс-методом:

f = −5x4 − 7x5 − 1 → min,

x + x + x

1 4 5

x2 − x4 + x5

x + x − x

3 4 5

~x > 0.

=2,

=7,

=17,

12

Ответы

1. а) λA = 6, ~xA = c(0, 12, 6)T ; б) λB = 15, ~xB = c(1, 1, 1)T ; в) λC = 15, ~xC = c(49, 64, 62)T .

;

2. ~x =

15

; A =

 

0.429

0.333

; H =

1.32

2.43

; d~0

=

2.0

; ~x 0

=

12.3

 

 

14

 

 

 

0.214

0.467

 

 

2.06

1.44

 

 

5.6

 

 

14.4

 

%x =

−18.2 ; p~ =

15.5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−→

2.94

 

 

13.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. d~ =

5

; A =

0.545

0.214

; H =

1.45

1.93

, d~0

=

1.5

; ~x 0

=

7.68

;

 

 

3

 

 

 

0.273

0.357

 

 

2.09

0.948

 

 

3.3

 

 

8.31

 

%x =

−45.2 ; p~ =

12.5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−→

−24.5

 

 

13.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Если x (кг) — масса яблок, а y (кг) — масса апельсинов, то

f(x, y) = 25x + 45y → min,

2x + 23y > 2,

73x + 91y > 73,

x > 0, y > 0.

5. Если x и y — количество изделий первого и второго вида соответственно, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f = 30x + 20y → max,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x + 4y 6 100,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 6 x 6 40, 0 6 y 6 20.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Введение балансовых переменных x3, x4, x5 приводит задачи к следующему виду:

 

 

f(~x) = 5x1 + x2 + 4 → max,

 

 

f(~x) = 3x1 − 5x2 + 1 → min,

 

 

1

 

2

+ x

3

= 6,

 

 

 

 

1

 

 

2

+ x

3

= 15,

 

x

 

+ x

 

 

 

 

 

3x

+ 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

2x2

x4 =

2,

б)

 

2x1

3x2

+ x4 =

2,

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x1 − x2 + x5 = 2,

 

 

 

 

5x1 − 2x2 − x5 = 2,

 

 

 

 

i

>

0,

 

i

= 1, . . . , 5;

 

 

 

i >

0,

i = 1, . . . , 5.

 

x

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. В задаче а) базисные переменные x3 и x4; в задаче б) базисные переменные x1 и x2

выражаются при помощи алгоритма Гаусса:

f(~x) = −2x3 − 3x4 + 8 → min,

 

f(~x) = 7x1 + 11x2 − 32 → max,

а)

x1 + x2

6 6,

б)

x3 + x4 6 3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 > −

 

 

 

 

4 6

 

 

 

1

 

 

 

3

 

 

 

x

 

2x

 

2,

 

2x

+ 3x

 

5,

 

x1 > 0, x2 > 0;

x3 > 0, x4 > 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. fmin = 2 = f(X1).

9. fmax = 18 = f(X2).

10. а) fmin = f(2; 4) = 8; fmax = ∞; б) fmin = −∞; fmax = f(7; 12) = −57; в) fmin = f(7; 5) =

19; fmax = f(12; 13) = 37.

 

11. а) fmin = f(4; 3; 0; 5; 0) =

−4; fmax = f(0; 2; 6; 0; 7) = 5; б) fmin = f(X ) = 16, где

X = (6 + 2t; t; 3 − 3t; 0), 0 6 t 6 1;

fmax = f(0; 9; 0; 12) = 40.

12. fmin = f(0; 5; 19; 0; 2) = −15.

 

13

13.

 

 

 

 

g y1 + 3y2 − 3 → min,

 

 

 

 

g = 5y1 + 4y2 − 1 → max,

 

 

 

 

 

y

1= 8

2 >

2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1 + 4y2 > 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

4y1 + y2 =

4,

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

+ y

 

 

5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3y1 + 10y2 6 1,

 

 

 

 

 

y1 > 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

6

0,

 

 

y

2 >

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. gmax = g

33

; −33; 0

= 15.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

 

 

 

49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15. gmin = g

39;

 

39; 0

= −23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g = 3x1 + 4x2 + 25 → max,

 

g = 3x1 + 4x2 + 25 → max,

 

 

 

 

x1

+ x2 6 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 + x2 + x3 = 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x

 

 

 

 

 

9x

 

 

 

6,

 

 

 

 

 

 

6x

 

 

9x

+ x

 

= 6,

 

 

 

 

 

x1

> 0, x2 > 0;

 

 

 

 

 

 

x1 > 0, x2 > 0, x3 > 0, x4 > 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б.П.

x1

 

 

 

 

x2

 

x3

 

x4

С.Ч.

 

 

 

Б.П.

x1

x2

 

x3 x4

С.Ч.

 

 

 

x3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1 1 0

5

 

 

 

x2

 

1 1 1 0

5

 

 

 

x4

 

 

−6 −9 0 1

6

 

,

 

 

x4

 

3 0 9 1

51

 

,

 

 

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

0

 

0

25

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

4 0

45

 

 

Ц.Ф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц.Ф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gmax (0, 5, 0, 51) = fmin (4, 0) = 45.

 

 

 

 

 

 

17. X =

40

 

0

 

 

 

0

 

0

,

F (X ) = 3450.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

90

 

 

0

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

0

 

 

50

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВАРИАНТ 1

1. Для каждого возможного варианта разреза прутьев укажем количество получающихся заготовок и отходов:

 

 

 

 

 

 

 

f = 20x1 + 30x2 + 5x3 → min,

 

Вариант

 

45 см

35 см

Отходы

Кол-во

 

 

1

 

 

2

0

20

x1

 

2x1 + x2 > 40,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

1

30

x2

 

2

 

3 >

 

 

 

3

 

 

0

3

5

x3

x

+ 3x

 

30,

 

 

 

 

xi > 0,

i = 1, 2, 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. X =

60

0

0

0

, F (X ) = 2530.

 

 

 

 

 

 

 

0

50

0

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

0

100

10

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ к задачам 3.6.:

 

 

 

 

 

g = 3x1 + 4x2 + 25 → max,

 

 

 

 

 

 

 

g = 3x1 + 4x2 + 25 → max,

 

 

 

 

 

 

 

x1

+ x2 6 5,

 

 

 

x1 + x2 + x3 = 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x

 

 

9x

 

6,

 

 

 

 

6x

 

9x

 

+ x

 

= 6,

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

> 0, x2 > 0;

 

 

 

x1 > 0, x2 > 0, x3 > 0, x4 > 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б.П.

x1

x2

x3

x4 С.Ч.

 

 

Б.П.

x1

 

x2

 

x3

x4

С.Ч.

 

 

 

 

 

x3

 

1

 

1 1 0

5

 

 

x2

1 1 1 0

5

 

 

 

 

 

 

x4

 

−6 −9 0 1

6

,

 

 

x4

3 0 9 1

51

 

 

,

 

 

 

 

 

 

3

4

0

0

25

 

 

 

 

 

1

 

0

 

4

0

45

 

 

 

 

 

 

Ц.Ф.

 

 

 

 

Ц.Ф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gmax (0, 5, 0, 51) = fmin (4, 0) = 45.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВАРИАНТ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

0.214 0.467

;

 

2.06 1.44

 

 

 

 

5.6

;

 

 

=

14.4

;

1. ~x = 15 ; A =

0.429

0.333

H =

1.32

2.43 ; d~0

= 2.0

~x 0

12.3

−→

2.94

 

 

 

 

 

13.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%x =

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−18.2 ; p~ =

15.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

30

0

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. X

0

0

30

100 , F (X ) = 2990.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

70

0

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Данная таблица — окончательная, потому что в строке оценок задачи на максимум отсутствуют отрицательные оценки. Решение рассматриваемой задачи линейного программирования имеет вид fmax = f(0; 0; 3; 4) = 10. Поскольку нулевая оценка присутствует в небазисном столбце (столбец x1), решение задачи не единственно.

4. fmin = f(4; 3; 0; 5; 0) = −4; fmax = f(0; 2; 6; 0; 7) = 5.

41

 

50

; 0 = −23.

5. Решение двойственной задачи gmin = g −

 

;

 

 

39

39

6. fmin = f(0; 5; 19; 0; 2) = −15.