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《运筹学第二章线性规划的对偶理论复习题.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第二章线性规划的对偶理论习题1、某厂生产A、B、C三种产品,每种产品要表2-1经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三道工序加工,设每件产品在每道消工序单件耗ⅠⅡⅢ利润工序上加工所消耗的工时,每道工序可供利用的工产品(元)时上限,以及每件产品的利润如表2-1所示.A321200B413300试列出使总利润最大的线性规划模型,并写出C223250可用工时604020它的对偶问题,同时,就这个对偶问题作出经济上的解释.解:设x,,xx分别表示A、B、C各产品的数量,Z表示总产值则:123maxzxx=++200300250x123st.4 3x++≤x2x6
2、0123 2xxx++≤240123xxx++≤3320123xi(1=≥,2,3)0i原问题的对偶问题为min6wyy=++04020y123 3st.2y++≥yy200123 4yyy++≥3300123 2yyy++≥23250123yyy≥≥≥0,0,0123经济解释:y1,y2,y3分别表示给别人代工时所得收入,对厂方而言,w越大越好,但定价不能太高,要对方容易接受,应考虑使总收入即对方的总支出尽可能少才比较合理,厂方不会吃亏,对方也容易接受。2、写出下列线性规划问题的对偶问题:(1)maxz=10x+x+
3、2x123s.t.x+x+2x≤10123x+x+x≤201231x≥(0j=)3,2,1j解:minwy=+1020y12st.1y+≥y012yy+≥112 2yy+≥212yy≥≥0,012(2)minz=2x+2x+4x123s.t.2x+3x+5x≥21233x+x+7x≤3123x+4x+6x≤5123x≥(0j=)3,2,1j解:maxwyyy=++235123st.32 2y++≤yy123 3yyy++≤42123 5yyy++≤764123yyy≥≤≤0,0,0123(3)maxz=5x+6x+3x123
4、s.t.x+2x+2x=5123−x+5x−x≥31234x+7x+3x≤8123x无约束,x≥0,x≤0123解:minwyyy=++538123st.4y−+=yy5123 2yyy++≥576123 2yyy−+≤33123 自由,yyy≤0,≥0123(4)minz=3x+2x−3x+4x1234s.t.x−2x−3x+4x≤312342x+3x+4x≥−52342x−3x−7x−4x=21234x≥,0x≤,0x,x无约束1423解:maxwyyy=−+352123st.2y+≤y312 -2yyy+−53=21
5、23 -3yyy+−37=-3123 4yyy+−≥444123yyy≤≥≤0,0,01233、应用对偶理论证明线性规划问题.maxz=x+x12s.t.−x+x+x≤2123−2x+x−x≤1123x,x,x≥0123有可行解,但无最优解.⎛⎞0⎜⎟证明:x=0是线性问题的可行解,即该问题存在可行解;⎜⎟⎜⎟0⎝⎠又∵其对偶问题为:minwyy=+212st.2 -y−≥y112yy+≥112yy−≥012yy≥≥0,012∵∴yy,0≥−-y20y≤这与约束条件()不符11212∴该对偶问题无可行解∴原问题无最优解。4、应
6、用弱对偶定理,证明线性规划问题3maxz=x+2x+x123s.t.x+x−x≤2123x−x+x=11232x+x+x≥2123x≥,0x≤,0x无约束123的最大值不超过1.证明:该线性问题的对偶问题为:minwyyy=++22123st.2y++≥yy1123yyy−+≤2123 -yyy++=1123yyy≥≤0,自由,0123T易知Y=(,010,)是对偶问题的一个可行解,由对偶问题的对偶定理可得:⎛⎞000⎜⎟cx≤=yb1(2,1,2)1=⎜⎟⎜⎟0⎝⎠∴maxz≤1即最大值不超过15、应用对偶理论,证明线性规划问
7、题maxz=3x+2x12s.t.−x+2x≤4123x+2x≤1412x−x≤312x,x≥012有最优解,并证明其对偶问题也有最优解.证明:对偶问题4minwyyy=++4143123st.33 -y++≥yy123 2yyy+−≥242123yyy≥≥≥0,0,0123T由题易知X=(3,0)是原问题的一个可行解,TY=(0,1,0)是对偶问题的一个可行解由对偶问题的推论23−可得它们都有最优解。即得证。6、已知标准线性规划问题maxz=cxs.t.Ax=bx≥0具有最优解,假设将右端向量b改为另一向量d,如果改变后的问题
8、是可行的,试证该问题一定有最优解.7、考虑下列原始线性规划maxz=2x+x+3x123s.t.x+x+2x≤51232x+3x+4x=12123x≥(0j=)3,2,1j(1)写出其对偶问题;(2)已知(3,2,0)是上述原始问题的最优解,根据互