简单的线性规划1_课件.ppt

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1、一.复习回顾1.在同一坐标系上作出下列直线:2x+y=0;2x+y=1;2x+y=-3;2x+y=4;2x+y=7xYo简单线性规划(1)-可行域上的最优解1汉寿三中艾镇南2008.10.2455x=1x-4y+3=03x+5y-25=01ABCC:(1.00,4.40)A:(5.00,2.00)B:(1.00,1.00)Oxy问题1:x有无最大(小)值?问题2:y有无最大(小)值?问题3:2x+y有无最大(小)值?2.作出下列不等式组的所表示的平面区域2二.提出问题把上面两个问题综合起来:设z=2x+y,求满足时,求z的最大值

2、和最小值.355x=1x-4y+3=03x+5y-25=01ABCC:(1.00,4.40)A:(5.00,2.00)B:(1.00,1.00)Oxy直线L越往右平移,t随之增大.以经过点A(5,2)的直线所对应的t值最大;经过点B(1,1)的直线所对应的t值最小.可以通过比较可行域边界顶点的目标函数值大小得到。思考:还可以运用怎样的方法得到目标函数的最大、最小值?4线性 规划问题:设z=2x+y,式中变量满足下列条件:求z的最大值与最小值。目标函数(线性目标函数)线性约束条件象这样关于x,y一次不等式组的约束条件称为线性约束条

3、件Z=2x+y称为目标函数,(因这里目标函数为关于x,y的一次式,又称为线性目标函数5线性规划线性规划:求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.可行解:满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解;可行域:由所有可行解组成的集合叫做可行域;最优解:使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解。可行域2x+y=32x+y=12(1,1)(5,2)6设z=2x+y,求满足时,求z的最大值和最小值.线性目标函数线性约束条件线性规划问题任何一个满足不等式组的(x,y)可行解可行域所有的最优解目标函

4、数所表示的几何意义——在y轴上的截距或其相反数。7线性规划例1解下列线性规划问题:求z=2x+y的最大值和最小值,使式中x、y满足下列条件:解线性规划问题的一般步骤:第一步:在平面直角坐标系中作出可行域;第二步:在可行域内找到最优解所对应的点;第三步:解方程的最优解,从而求出目标函数的最大值或最小值。探索结论2x+y=02x+y=-32x+y=3答案:当x=-1,y=-1时,z=2x+y有最小值-3.当x=2,y=-1时,z=2x+y有最大值3.也可以通过比较可行域边界顶点的目标函数值大小得到。8线性规划例2解下列线性规划问题:

5、求z=300x+900y的最大值和最小值,使式中x、y满足下列条件:探索结论x+3y=0300x+900y=0300x+900y=112500答案:当x=0,y=0时,z=300x+900y有最小值0.当x=0,y=125时,z=300x+900y有最大值112500.9例3:某工厂用A,B两种配件生产甲,乙两种产品,每生产一件甲种产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙种产品使用4个B配件耗时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8小时计算,该厂所有可能的日生产安排是什么?若生产1件甲种产品获利

6、2万元,生产1件乙种产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?把例3的有关数据列表表示如下:32利润(万元)821所需时间1240B种配件1604A种配件资源限额乙产品(1件)甲产品(1件)产品消耗量资源100xy4348将上面不等式组表示成平面上的区域,区域内所有坐标为整数的点P(x,y),安排生产任务x,y都是有意义的.解:设甲,乙两种产品分别生产x,y件,由己知条件可得:问题:求利润2x+3y的最大值.线性约束条件11若设利润为z,则z=2x+3y,这样上述问题转化为:当x,y在满足上述约束条件时,z的最大值为多少?当点P

7、在可允许的取值范围变化时,120xy4348M(4,2)问题:求利润z=2x+3y的最大值.变式:若生产一件甲产品获利1万元,生产一件乙产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?130xy4348N(2,3)变式:求利润z=x+3y的最大值.14解线性规划应用问题的一般步骤:2)设好变元并列出不等式组和目标函数3)由二元一次不等式表示的平面区域作出可行域;4)在可行域内求目标函数的最优解1)理清题意,列出表格:5)还原成实际问题(准确作图,准确计算)画出线性约束条件所表示的可行域,画图力保准确;法1:移-在线性目标函数所表示的一

8、组平行线中,利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;法2:算-线性目标函数的最大(小)值一般在可行域的顶点处取得,也可能在边界处取得(当两顶点的目标函数值相等时最优解落在一条边界线段上)。此法可弥补作图不准的局限。15例4、一个化肥厂生产甲、

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