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1、简单线性规划xyo2021/9/21如果若干年后的你成为某工厂的厂长,你将会面对生产安排、资源利用、人力调配的问题……【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?数据分析表:日生产满足402乙产品041甲产品B配件(个)A配件(个)每件耗时(h)应用举例2021/9/21248642【引例】:某工厂用A、
2、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?应用举例2021/9/21248642【优化条件】: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,采用哪种生产安排获得利润最大?M(4,2)应用举例2021/9/21例1、画出不等式组表示的平面区域3x+5y≤25x-4y≤-3x≥12021/9/213x+5y≤25x-4y
3、≤-3x≥1在该平面区域上问题1:x有无最大(小)值?问题2:y有无最大(小)值?xyox-4y=-33x+5y=25x=1问题3:2x+y有无最大(小)值?CAB2x+y=0设z=2x+yy=-2x+z问题4:z几何意义是:斜率为-2的直线在y轴上的截距当直线过点B(1,1)时,z最小,即zmin=3当直线过点A(5,2)时,z最大,即zmax=2×5+2=122021/9/21最优解:使目标函数达到最大值或最小值的可行解。线性约束条件:约束条件中均为关于x、y的一次不等式或方程。重要概念约束条件
4、:由x、y的不等式(方程)构成的不等式组。目标函数:欲求最值的关于x、y的解析式。线性目标函数:欲求最值的解析式是关于x、y的一次解析式。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。可行解:满足线性约束条件的解(x,y)。可行域:所有可行解组成的集合。xyox-4y=-3x=1CBA3x+5y=25设Z=2x+y,式中变量x、y满足下列条件 ,求z的最大值和最小值。3x+5y≤25x-4y≤-3x≥12021/9/21BCxyox-4y=-33x+5y=25x=1A例2:设
5、z=2x-y,式中变量x、y满足下列条件求z的最大值和最小值。3x+5y≤25x-4y≤-3x≥1解:作出可行域如图:当z=0时,设直线l0:2x-y=0当l0经过可行域上点A时,-z最小,即z最大。当l0经过可行域上点C时,-z最大,即z最小。由得A点坐标_____;x-4y=-33x+5y=25由得C点坐标_______;x=13x+5y=25∴zmax=2×5-2=8zmin=2×1-4.4=-2.4(5,2)(5,2)(1,4.4)(1,4.4)平移:l0,平移l0,(5,2)2x-y=0(
6、1,4.4)(5,2)(1,4.4)2021/9/21解线性规划问题的步骤:2、在线性目标函数所表示的一组平行线中,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;(注意y的系数“+,-”)3、通过解方程组求出最优解;4、作出答案。1、画出线性约束条件所表示的可行域;画移求答求z的最值xy0l0:2x+y=0练习1.设z=2x+y,式中变量满足下列条件:2021/9/21式中x,y满足下列条件求函数z=7x+y最大值,6x-y=oX=6X=82x+5y=15y0x练习2:2021/9/21
7、练习3:满足线性约束条件的可行域中共有多少个整数解。x+4y≤113x+2y≤10x>0y>01223314455xy03x+2y=10x+4y=11解:由题意得可行域如图:由图知满足约束条件的可行域中的整点为(1,1)、(1,2)、(2,1)、(2,2)故有四个整点可行解.2021/9/21练习5:某工厂计划生产甲、乙两种产品,这两种产品都需要两种原料。生产甲产品1工时需要A种原料3kg,B种原料1kg;生产乙种产品1工时需要A种原料2kg,B种原料2kg,现有A种原料1200kg,B种原料800
8、kg.如果生产甲种产品每工时的平均利润是30元,生产乙产品每工时的平均利润是40元,问甲、乙两种产品各生产多少工时能使利润的总额最大?最大利润是多少?产品原料A数量(kg)原料B数量(kg)利润(元)生产甲种产品1工时3130生产乙种产品1工时2240限额数量1200800应用举例2021/9/21产品原料A数量(kg)原料B数量(kg)利润(元)生产甲种产品1工时3130生产乙种产品1工时2240限额数量1200800解:设计划生产甲种产品x工时,生产乙种产品y工时