2.2 解令,
則∴解得 ∴∴
∴表2-2中的數字填寫如下:
表2-2
2.3 解 (1)對偶問題為
(2)對偶問題為
2.4 解 (1)錯誤。原問題存在可行解,對偶問題可能存在可行解也可能無可行解。
(2)錯誤。線性規劃的對偶問題無可行解,則原問題可能無可行解也可能為無界解。
(3)正確。反證如下,假設該問題無最優解,則必為無界解,由無界性定理知對偶問題應該無可行解,矛盾。
2.6 解該問題的對偶問題為
由互補鬆弛性:若分別是原問題和對偶問題的可行解,那麼,當且僅當為最優解。
設為原問題的最優解。
其中為原問題約束條件的鬆弛變數。而
為對偶問題的最優解。
其中為與(1)(2)(3)(4)相對應的鬆弛變數。
∴ 且
∵∴(3)(4)為等式,故
(1)(2)為不等式,故由即得
∵由即得
即原問題的約束條件應取等號
∴ 解得
所以,原問題的最優解為
目標函式最優值
2.7 解 (1)令,將上述問題轉化為如下形式
對於此線性規劃問題,列出初始單純形表,利用對偶單純形法求解,見表2-3
表2-3
由表2-3可得原線性規劃問題的最優解
目標函式最優值
(2)令,將上述問題轉化為如下形式
對於此線性規劃問題,列出初始單純形表,利用對偶單純形法求解,見表2-4
表2-4
由表2-4可得
原線性規劃問題的最優解
目標函式最優值
2.8 解將原問題劃為標準形式得
對於此線性規劃問題,用單純形法進行求解,見表2-5
表2-5
由表2-5可知,原線性規劃問題的最優解為,目標函式的最優值。∵非基變數的檢驗數,∴原線性規劃問題有無窮多最優解。
(1) 約束變數的右端常數由20變為30,則
∴在表2-4的基礎上,列出單純形表,對於此問題,由於檢驗數均為非正,而初始解為非可行解,所以用對偶單純形法進行求解。見表2-6
表2-6
由表2-6可知,線性規劃問題的最優解發生了變化,其最優解為,目標函式的最優值為。
(2) 約束條件的右端常數由90變為70
∴在表2-5的基礎上列出單純形表,對於此問題,由於檢驗數均為非正,而初始解為非可行解,所以用對偶單純形法進行求解,見表2-7
表2-7
由表2-7可知,線性規劃問題的最優解發生了變化,其最優解為,目標函式的最優值為。
(3) 目標函式中的係數由13變為8,由表2-5可知:為非基變數,此時其檢驗數 ,所以線性規劃問題的最優解不變。
(4)的係數列向量由變為, 由表2-5知:為非基變數,此時其檢驗數,所以線性規劃問題的最優解不變。
(5) 增加乙個約束條件
首先,增加約束條件表明以前的單純形迭代還是有效的,即原來的約束方程組進行了多次等價變換,所以增加約束條件,就只要增加基變數,然後將基變數的係數矩陣化為單位矩陣,重新計算非基變數的檢驗數。
在式加入鬆弛變數得,顯然可以作為增加的基變數。在表2-5的基礎上加入上述約束條件後用對偶單純形表進行求解,見表2-8
表2-8
由表2-8可知,線性規劃問題的最優解發生了變化,其最優解為 ,目標函式的最優值為。
(6) 將原約束條件改為
這種情況也可以將不等式約束化為等式約束後,用原來的最優基矩陣的逆去乘,看看結果如何?本習題比較特殊,雖然改變了乙個約束條件,但是原來的最優基並沒有改變,所以原來的最優基還是新問題的基,問題就相對容易了。
並未發生變化 ∴
並未發生變化。
故線性規劃問題的最優解不發生變化。
第二章運籌學線性規劃
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