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

«Методы_оптимальных_решений»Зарипова З.Ф

..pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
15.05.2015
Размер:
374.74 Кб
Скачать

Введем обозначение оценки свободной клетки таблицы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dij = αi + β j - Cij

 

 

 

 

 

 

 

 

Если Dij £ 0 , то опорное решение является оптимальным (задача

 

 

поставлена на min ). Если хотя бы одна из оценок Dij > 0 , то опорное

 

решение не является оптимальным и его можно улучшить.

 

 

 

Продолжение решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверим

 

оптимальность опорного плана.

Найдем потенциалы

αi

и

 

занятым клеткам, полагая α1 = 0 , решим систему уравнений:

АГ

 

ìα = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ìα1 = 0

 

 

 

т

е

ка

 

 

 

ï

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïα1 + β1

= 2

(для

клетки

(1,1))

ï

 

= 2

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

+ β1

= 3

(для

клетки

(3,1))

ïβ1

 

 

о

 

 

 

 

 

α3

ïα

= 1

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

+ β3

= 8

(для

клетки

(3,3))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

íα3

Þ í

3

 

 

и

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

+ β3

= 5

(для

клетки

(2,3))

ïβ3 = 7

 

 

 

 

 

 

 

ïα2

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïα2 + β2

= 1

(для

клетки

(2,2))

ïα2

= -2

л

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

= 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îβ2

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найденные значения потенциалов запишем в таблицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

Bj

 

 

 

 

 

B1

 

 

B 2

и

б

 

 

B3

 

 

 

 

αi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

 

 

300

 

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ai

 

 

 

 

 

 

ая

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

 

 

 

90

90

н

2

 

 

 

5

 

 

 

 

2

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

40

н

4

 

 

 

1

 

 

 

 

5

 

 

-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A3

 

 

140

 

 

3

 

 

 

6

 

 

 

 

8

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

50

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

β j

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

л

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НИ β j по

оптимально.

Э

Теперь проведем оценку каждой свободной клетки.

12

= α1 + β2 С12 = 0 + 3 − 5 = −2 < 0

 

 

НИ

13

= α1 + β3 С13 = 0 + 7 − 2 = 5 > 0

 

 

21

= α2 + β1 С21 = −2 + 2 − 4 = −4 < 0

 

 

32

= α3 + β2 С32 = 1+ 3 − 6 = −2 < 0

 

 

Так как одна из оценок положительна

( 13

 

> 0) , то полученное решение не

 

 

 

АГ

 

Комментарий: Улучшение плана происходит очень просто, при этом надо

перераспределить

грузы, перемещая их из занятых

леток в свободные.

Свободная клетка

 

е

занятых клеток

станет занятой, а одна из ранее

свободной.

т

 

ка

 

 

Для свободной клетки с положительной оценк й строится цикл (цепь или

контур перераспределения). Если несколько клет к имеют положительные

оценки, то выбирается клетка с максимальной оценкойо

 

 

( вершина максимальной неоптимальности «+» ).

 

 

Контур

 

 

 

и

по

следующим

перераспределения ресурсов составляют

правилам:

 

л

 

 

 

замкнутыйб многоугольник

 

 

- контур

представляет

с

вершинами в

 

 

 

б

 

 

 

загруженных клетках, за исключением клетки с вершиной максимальной

неоптимальности «+», и

звеньямии, лежащими вдоль

строк и столбцов

матрицы;

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- ломаная линия должна быть связанной в том смысле, что из любой ее вершины можно попасть в любую другую вершину по звеньям ломаной (по

строке или столбцу);

н

 

- в каждой верши е контура встречается только два звена, одно из

 

 

н

располагается по строке, другое по столбцу;

 

о

 

- число вершин контура четное, все они в процессе перераспределения

делятся на загружаемые и разгружаемые;

тр

 

 

- в каждой ст оке (столбце) имеются две вершины: одна загружаемая, другая азг ужаемая.

Около свободной клетки ставится (+), а затем по очереди ставятся знаки (-),

(+). У вершин, отмеченных знаком (-) выбирают минимальный груз. Его

е

 

 

прибавляют к грузам стоящим у вершин со знаком (+), и отнимают у вершин

со знакомк

(-). В результате груз перераспределяется. Однако

перемещение

л

 

Полученное

поставок производится по циклу так, что не нарушается баланс.

решение проверим на оптимальность. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не получим оптимальное решение.

42

 

Продолжение решения

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

НИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напомним, что клетка a13 имеет положительную оценку. Для нее строим

 

цикл. В вершинах цикла ставим знаки (+) и (-).

 

 

 

 

 

 

АГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

+

 

ка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

е

 

 

 

 

 

 

Знак (-) имеют 2-е клетки, выберем из них ту, которая им ет минимальную

 

поставку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min(90,60) = 60 . Прибавим это число к грузам вершин, отмеченных

 

знаком (+), и отнимем от грузов, стоящих у вершин со знаком (-).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

60

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получим цикл:

 

 

 

 

+

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

б

и

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеем новое опорное решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ30

0

 

60ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X 2

 

ç

300

100

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ç0

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

0

 

0

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è110

 

ø

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверим решение

на оптимальность, применив метод потенциалов.

 

X1

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получим распределительаяую таблицу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bj

тр

 

 

 

 

 

B1

 

 

 

 

 

B 2

 

 

 

B3

 

 

αi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кA1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ai

 

 

 

 

 

 

140

 

 

 

300

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

л

 

е

 

 

90

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

5

 

 

 

2

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

400

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

1

 

 

 

5

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НИ

 

 

 

 

β j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A3

 

 

110

 

 

 

 

 

3

 

 

 

6

 

 

 

 

8

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

-2

 

 

 

 

2

 

АГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдем оценки свободных клеток:

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 = −7,

 

 

21 = 1 > 0,

32 = −7,

33 = −5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Клетка a21

имеет положительную оценку. Построим для нее ци л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

60

 

 

 

 

 

 

т

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

100

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После перераспределения грузов цикл примет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

б

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новое решение занесем в распределительную таблицу и проверим его их

 

оптимальность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ai

 

 

 

 

 

 

н

н

B1

 

 

B 2

 

 

 

B 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

αi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

 

 

300

 

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

2

 

 

 

5

 

 

 

 

2

 

 

0

 

 

 

 

 

 

A1

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

2

 

 

400

 

 

 

 

 

4

 

 

 

1

 

 

 

 

5

 

 

3

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

30

 

 

300

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

е

A3

 

 

110

 

 

 

 

 

3

 

 

 

6

 

 

 

 

8

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β j

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

-2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

Произведем оценку свободных клеток:

D11 = -1, D12 = -, D32 = -6, D33 = -4

 

 

 

 

 

 

АГ

НИ

è110

0

0

ø

 

 

 

 

 

 

 

Так как среди оценок все числа отрицательны, то полученное решение

оптимально. Имеем решение

 

 

 

 

 

 

 

æ0

0

90

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

300

70

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xопт = ç30

÷

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

ç

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zmin = 90 × 2 + 30 × 4 + 300 ×1+ 70 ×5 +110 ×3 = 1280 д.е.

 

 

е

 

 

 

Задание 7

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По плану

производства

 

 

 

о

 

 

 

 

продукции предприя ию необходимо изготовить

100 манометров для измерения давления в газ пров де. Эти изделия могут

быть изготовлены

двумя

способами. Пр изв дственные

затраты

на

изготовление

к манометров

первым способом равны 2k + k2 , а

для второго

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

способа 10k + k2 . Выяснить, сколько манометров требуется изготовить каждым

способом, чтобы

общие затраты на производствои

продукции были

бы

минимальными.

 

 

и

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Комментарии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Во многих задачах на разыскание наибольших и наименьших значений

 

 

функций вопрос сводится к разысканию максимумов и минимумов функции

 

от нескольких переменных, которыеб

не являются независимыми, а связаны

 

друг с другом некоторыми условиями.

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим, например, т кую задачу:

 

 

 

 

 

 

Пусть

 

требуется

н йти максимум и минимум

функции n переменных

u = f (x , x ,...x )

при условии что переменные x , x ,...,x

связаны m уравнениями

 

 

 

 

1

2

 

n

 

 

н

н

ая

 

 

1 2

n

 

ìϕ (x , x ,...,x ) = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

1

 

1

2

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïϕ

2 (x1, x2 ,...,xn ) = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï- - - - - - - - - - -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïϕ

m

(x , x ,...,x ) = 0,

m < n

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

1

2

 

 

n

 

о

 

условный экстремум.

Для того, чтобы найти значения

 

 

 

Имеем задачу на

x1, x2 ,...,xn , при которых могут быть условные

максимумы и минимумы, нужно

составить функцию:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L(x1

 

 

тр

 

 

,.....λm ) = f (x1, x2 ,....,xn ) + λ1 ×ϕ1(x1, x2 ,....,xn ) +

 

 

 

, x2 ,....,xn 1

 

 

 

+ λк×ϕ

2

(x , x ,....,x ) + ....λ

m

×ϕ

m

(x , x ,....,x )

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

2

 

n

 

 

1 2

n

 

 

 

и приравнять к нулю ее частные производные

по переменным x1, x2 ,...,xn и

ϕ1

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ,...,ϕm :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

L

 

 

ϕ

 

 

 

 

 

 

ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НИ

 

 

 

 

 

 

 

 

ì

L

+ λ

ϕ1

+ .....λ

 

ϕm

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

x

 

1

x

 

 

 

 

m

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï ¶L

+ λ

ϕ1

+ .....λ

 

ϕm

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

m x

 

 

 

 

 

 

 

 

АГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïϕ

 

(x ,.....x ) = 0

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï- - - - - - - - - - - - - - - -

 

 

(*)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í

x

+ λ

1

+ .....λ

 

m

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

1 x

 

 

 

 

 

m x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

n

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïϕ1(x1,.....xn ) = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

2

 

 

1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï- - - - - - - - - -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îϕm (x1,.....xn ) = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

и из (m + n)

уравнений

 

системы

 

(*)

определить

т

 

 

 

, и

далее

 

 

 

x , x ,...,каx ,λ ,.....λ

m

 

исследовать характер экстремума.

 

 

 

 

 

 

 

о

1 2

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим решение задания 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть первым технологическим способом будет изготовлено x1

изделий, а

 

вторым способом -

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изделий. Составим функц ю суммарных затрат:

 

 

 

f (x ; x ) = 2x + x2

+10x

2

+ x2 . Учтем, что общееи

количество манометров равно

 

 

 

1

2

 

1

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100, имеем: x1 + x2

= 100 . Получим следующую математическую модель задачи:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

f (x1

; x2 ) при условии

 

x1 + x2

= 100 .

 

найти минимум функции двух переменных

 

 

Для нахождения условного экстремума составимб

функцию Лагранжа:

 

 

 

L(x ; x ;λ) = 2x + x2

+10x + x2

 

 

б

 

 

+ x

 

-100) .

Исследуем

 

полученную

 

 

+ λ ×

(x

2

 

 

 

 

1

2

 

1

 

1

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функцию на безусловный экстремум, для этого вычислим и приравняем к нулю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ее частные производные по

x1, x2 ,λ :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

= 2 + 2x + λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

= 2

+ 2x

+ λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

L

= x + x -100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получим систему

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

2 + 2x1 + λ = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 + 2x2 + λ = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 + x2 = 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исключив λ из системы, имеем:

ì8 + 2x2 - 2x1 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í

+ x2

= 100

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îx1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Откуда x1

 

= 52,

x2

= 48 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

= 2

 

 

 

 

 

Е(52;48),

 

НИ

 

Таким образом, получили стационарную точку

 

возможно

условного экстремума функции

 

f (x1, x2 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследуем характер экстремума,

как

 

и в случае безусловного экстремума,

для этого вычислим ее частные производные второго порядка.

 

АГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2L

 

= 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

вканайденной

 

 

D = 0

2 = 4 - 0 = 4 > 0

,

так

как

 

 

и

x2f

> 0 то

точке

 

> 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x x

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составим определитель из частных производных

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

о

 

 

 

 

 

 

 

Е(52;48) f (x1, x2 )

будет иметь минимум.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: при

 

изготовлении 52 манометров первым способом и 48 вторым

способом

затраты

 

на производство будет

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

минимальными и составят 5592

денежных единиц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи для самостояте ьной работы

 

 

 

 

 

 

1. Исследовать

 

на

 

условный

 

б

 

 

функцию F = x2

+ x2

+ x2

при

 

 

 

экстремум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

условиях íìx1 + x2 + x3

= 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î2x1 - 3x2

= 12

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

 

 

F

= 16

 

, X (3

,-1

,2

) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

64

 

 

 

8

 

4

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Найти условные экстремумы функции F = x1x2 + x2 x3

 

 

 

 

 

 

 

 

при условиях íìx1 + x2

=

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îx2 + x3

= 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

Fmax

= 8 ,

X (2,2,2) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Найти

максималь ое

 

 

значение

 

функции

 

F = 3x1 + 4x2

при

 

 

 

 

ì

2

 

 

2

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx1 + x2 £ 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условиях íx1 × x2

³

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx ³ 0, x

2

³ 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

Fmax

= 25, X (3,4) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Найти минимальное значение функции F = 9(x1 - 5) + 4(x2 - 6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì3x + 2x

³ 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

ï

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

íïx1

- x2

£ 6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при условияхтр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

ï

x

 

£ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx

³ 0, x

³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

 

 

 

î

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fmin

= 16, X (5,4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Найти условные экстремумы функции F = x1x2 x3 при условиях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

ì

2

 

 

 

 

 

2

= 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НИ

ì2x x

+ x x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í

 

1

 

2

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î2x1 - x2 = 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

Fmin

 

= -

 

56

 

, X (-

1

,-

26

,-

28

)

;

Fmax = 72,

Xопт (3,-2,-12)

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

3

 

 

39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АГ

 

6. Найти максимальное значение функции

F = x1x2 при условиях

 

ïx1 + 2x + x2 - 2x2 -14 ³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í2x1 + x2 £ 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx

³ 0, x

³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

ì

2

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

Fmax

 

= 12,5,

X (

2

,5) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти максимальное значение функции

F = 4x1

+ 3x2

 

 

 

при условиях

 

ïx1 - 2x1 + x2 - 2x2 - 34 ³ 0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

íx1 ³ 1, x2

³ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

Fmax

 

= 37,

 

X (5,8;4,6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

8. F = (x - 4)

2 + (x

- 3)2

® extr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

при условиях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì2x + 3x

³ 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïí3x1 - 2x2 £ 18 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î- x1 + 2x2 £ 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ. F

 

 

= 137,25 при X (13,

); F

 

 

= 0

при Х(4,3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Решите задачу дробно-линейного программирования

 

 

 

F =

2x1 + 3x2

 

® min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì2x + 8x

£ 26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx1

+ x2

³ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï12x1 + 3x2

£ 39

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

îx ³ 0, x2

³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ. F

 

=

9

, X(3,1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Решите задачу дробно-линейного программирования

 

 

 

F =

2x1 + 3x2

 

® max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì2x1 + 8x2

£ 26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

е

+ x2

³ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

к+ 3x

£ 39 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í12x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx ³ 0, x

³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

Ответ. F

 

=

11

 

, Х(1,3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. F =

 

3x1 − 2x2

 

® max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АГ

 

ì2x + 4x

 

 

£ 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

1

 

 

2

 

 

£ 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï- 4x1 + 2x2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

íx + 3x

 

³ 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï 1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx ³ 0, x

2

 

³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

Ответ.

 

Fmax

= 2, X (6,1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 5x1 + 4x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. F =

 

® min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 2x - 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì2x - 4x

 

 

£ 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

ï- x1 + 2x2 £ 8

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

íx + x ³ 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

ï 1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx ³ 0, x

 

 

 

³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

Ответ.

 

F

 

= -

2

 

, X (4,6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. F =

 

5x1 + 3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

® max

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì2x + 3x

 

 

³ 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

ï- x1 + 6x2 £ 18

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í

- 3x2

 

£ 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx ³ 0, x

 

 

 

³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

 

F

 

=

27

, X (5,

2

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. Найти решение задачи целочисленного программирования

 

 

 

F = 3x1 + x2

® min

 

н

ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì- 4x1 + x2 £ 29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

£ 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï3x1 - x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

38 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í5x1 + 2x2 ³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

³ 0, x2

 

³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx Î Z, x

 

 

Î Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î 1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

 

Fmin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 19, X (0,19).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15. Найти

ешение задачи целочисленного программирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F = 5x1 + 7x2 ® min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì- 3x1 +14x2 £ 78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï5x - 6x

 

 

£ 26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

1

 

 

2

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx + 4x

 

³ 25 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïí 1

 

к2

 

 

³ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx ³

0, x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx Î Z, x Î Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

î е1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

 

Fmin

= 52, X (2,6) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

16.Решите задачу симплекс-методом: F = 55x1 + 35x2

 

® max

 

 

НИ

 

 

 

 

 

ì2x + 7x

 

£ 560

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

1

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïí3x1 + 3x2

 

£ 300

.

Составьте

двойственную

задачу.

 

Найти ее

решение

по

î5x1 + x2 £ 332

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АГ

 

 

ìx + 3x

 

£ 300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решению исходной задачи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

 

Fmax

= 4660, X (58,42,150) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gmin

= 4660,Y (0,10,5) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17. Решите задачу симплекс-методом: F = 52x1 + 39x2

® max

 

 

 

ï 1

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

 

 

 

í3x1 + 4x2

 

£ 477 .

Составьте

двойственную

задачу.

 

 

Найти ее

решение

по

ï4x + x

£ 441

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

î

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решению исходной задачи.

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

Ответ.

 

Fmax

= 6903, X (99,45,66,0,0) .

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

 

 

 

Gmin

= 6903,Y (0,8,15) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F = 4x1

+ 2x2

® max

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

ì- x + 2x

 

£

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

1

 

 

2

 

1

 

2

2

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïíx1 + x2 £ 9

. Составьте двойственную задачу. Найти ее решение.

 

 

î3x1 - x2

£ 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.G

 

 

= 30,Y (0,

5

 

,

1

) .

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. F = x1 - 2x2

® max

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì- 3x1 + 2x2 £ 61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

- 4x2 £ 2

 

. Составьте двойственную задачу. Найти ее решение.

 

 

íx1

 

 

 

ïx - x

£ 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î 1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.G

 

 

= 4,Y (0,

1

,

2

) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20. F = 2x1 - x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 3x3 - 2x4 + x5

® max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì- x + x

2

+ x =

1

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

1

 

 

 

 

3

. Составитьаядвойственную задачу. Найти ее решение.

 

 

íx1

- x2 + x4

= 1

 

 

ïx + x

+ x

= 2

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î 1

 

2

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.Gmin

= 1,Y (3,4,1) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21. F =

2x1 + 3x2 ®нmax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì- 3x1 + 2x2 £ 61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

- 4x2 £ 2

 

. Составьте двойственную задачу. Найти ее решение.

 

 

íx1

 

 

 

 

 

к

£ 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ïx - x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î 1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

нет решений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22. Для производства двух видов контрольно-измерительных приборов А и В лпр дприятие использует три типа технологического оборудования. Каждое изделие должно пройти обработку на каждом из типов оборудования. Время

обработки каждого из изделий на оборудовании данного типа приведены в

50