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1、第三节 两个变量问题的图解法,线性规划问题的求解方法,一 般 有两种方法,图 解 法单纯形法,两个变量、直角坐标三个变量、立体坐标,适用于任意变量、但必需将一般形式变成标准形式,下面我们分析一下简单的情况 只有两个决策变量的线性规划问题,这时可以通过图解的方法来求解。图解法具有简单、直观、便于初学者窥探线性规划基本原理和几何意义等优点。,2,第三节 两个变量问题的图解法,解(参见教材P21)解(参见教材P22),3,第三节 两个变量问题的图解法,解(参见教材P23)解(参见教材P23),图解法,max Z = 2X1 + X2 X1 + 1.9X2 3.8 X1 - 1.9X2 3.8s.t.
2、 X1 + 1.9X2 10.2 X1 - 1.9X2 -3.8 X1 ,X2 0,练习: 用图解法求解线性规划问题,图解法,x1,x2,o,X1 - 1.9X2 = 3.8(),X1 + 1.9X2 = 3.8(),X1 - 1.9X2 = -3.8 (),X1 + 1.9X2 = 10.2(),4 = 2X1 + X2,20 = 2X1 + X2,17.2 = 2X1 + X2,11 = 2X1 + X2,Lo: 0 = 2X1 + X2,(7.6,2),D,max Z,min Z,此点是唯一最优解,且最优目标函数值 max Z=17.2,可行域,max Z = 2X1 + X2,图解法,
3、若max Z=3X1+5.7X2,x1,x2,o,X1 - 1.9X2 = 3.8 (),X1 + 1.9X2 = 3.8(),X1 - 1.9X2 = -3.8(),X1 + 1.9X2 = 10.2 (),(7.6,2),D,L0: 0=3X1+5.7X2,max Z,(3.8,4),34.2 = 3X1+5.7X2,蓝色线段上的所有点都是最优解这种情形为有无穷多最优解,但是最优目标函数值max Z=34.2是唯一的。,可行域,图解法,min Z=5X1+4X2,x1,x2,o,X1 - 1.9X2 = 3.8 (),X1 + 1.9X2 = 3.8(),X1 + 1.9X2 = 10.2
4、 (),D,L0: 0=5X1+4X2,max Z,min Z,8=5X1+4X2,43=5X1+4X2,(0,2),可行域,此点是唯一最优解,图解法,2,4,6,x1,x2,2,4,6,无界解(无最优解),max Z=x1+2x2,练习:,x1+x2=4(),x1+3x2=6(),3x1+x2=6(),max Z,min Z,x1,x2,O,10,20,30,40,10,20,30,40,50,50,无可行解(即无最优解),max Z=3x1+4x2,练习:,线性规划的图解法,图解法的基本步骤,X*= (4, 6)T,z* = 42,1画出可行域图形 2画出目标函数的 等值线及其法线 3确定
5、最优点,x1= 8,A(8,0),2x2= 12,D(0,6),3x1 + 4x2 = 36,z = 15,z = 30,z 法向,z* = 42,边界方程,线性规划的图解法,几点说明实际运用时还须注意以下几点:(1)若函数约束原型就是等式,则其代表的区域仅为一直线,而且问题的整个可行域R(若存在的话)也必然在此直线上。(2)在画目标函数等值线时只须画两条就能确定其法线方向,为此, 只须赋给z 两个适当的值。(3)在找出最优点后,关于其坐标值有两种确定方法: 在图上观测最优点坐标值 通过解方程组得出最优点坐标值,图解法,学习要点:1. 通过图解法了解线性规划有几种解的形式(唯一最优解;无穷多最优解;无界解;无可行解)2. 作图的关键有三点: (1) 可行解区域要画正确 (2) 目标函数增加的方向不能画错 (3) 目标函数的直线怎样平行移动,线性规划的图解法,几种可能结果一、唯一解 如例1、例2都只有一个最优点,属于唯一解的情形。,二、多重解,z = 12,z* = 36,线段BC上无穷多个点均为最优解。,线性规划的图解法,x1,x2,z*,三、无界解,R2,R1R2 = ,四、无可行解,+,R1,15,谢谢观看!,