线性规划图解法
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亲亲,您好!为您查询到:线性规划图解法是一种求解线性规划问题的方法,其基本思想是通过在二维平面上画出相关数量的图形,来直观地找到最优解的位置。下面是线性规划图解法的步骤:
1. 建立坐标系
首先需要建立一个二维坐标系,一个方向表示第一种决策变量,另一个方向表示第二种决策变量。
2. 画出约束条件
将公式中的不等式看做线性不等式,在坐标系中画出每个约束条件的对应线性不等式的图形,这些线性不等式组成了一个多边形区域,称为可行域。
3. 确定目标函数
根据问题的目标函数,在坐标系中画出其对应的直线。线性规划中的目标函数往往是最大化或最小化某个参数,因此该直线可以是垂直于坐标轴的,也可以是斜向的。
4. 找到最优解位置
最优解的位置是目标函数的直线在可行域内的最高点或最低点(取决于目标函数的最大化或最小化),即在目标函数直线和可行域的交点中位置最优的那个点。如果在可行域内存在多个顶点,即出现多个交点,则最优解在这些点中取得。
5. 解释最优解
最优解点的坐标值即为线性规划问题的解,可以根据该值对问题进行解释。
需要注意的是,线性规划图解法适用于特定类型的问题,尤其是二维问题。在高维问题中,很难可视化地建立可行域,因此需要使用其他求解方法。
咨询记录 · 回答于2024-01-16
线性规划图解法
亲亲,您好!为您查询到:线性规划图解法是一种求解线性规划问题的方法,其基本思想是通过在二维平面上画出相关数量的图形,来直观地找到最优解的位置。
以下是线性规划图解法的步骤:
1. 建立坐标系
首先需要建立一个二维坐标系,一个方向表示第一种决策变量,另一个方向表示第二种决策变量。
2. 画出约束条件
将公式中的不等式看做线性不等式,在坐标系中画出每个约束条件的对应线性不等式的图形,这些线性不等式组成了一个多边形区域,称为可行域。
3. 确定目标函数
根据问题的目标函数,在坐标系中画出其对应的直线。线性规划中的目标函数往往是最大化或最小化某个参数,因此该直线可以是垂直于坐标轴的,也可以是斜向的。
4. 找到最优解位置
最优解的位置是目标函数的直线在可行域内的最高点或最低点(取决于目标函数的最大化或最小化),即在目标函数直线和可行域的交点中位置最优的那个点。如果在可行域内存在多个顶点,即出现多个交点,则最优解在这些点中取得。
5. 解释最优解
最优解点的坐标值即为线性规划问题的解,可以根据该值对问题进行解释。
需要注意的是,线性规划图解法适用于特定类型的问题,尤其是二维问题。在高维问题中,很难可视化地建立可行域,因此需要使用其他求解方法。
亲亲,文字描述下,图片看不清楚
第一题maxz=x1加X2 X1-4X2<=-3 3X1+5X2=0 X2>=0 第二题maxz=X1+X2 X1+X2=6 X1>=0 X2>=0 第三题maxz=3X1+5X2 X1-4X2<=-3 3X1+5X2=0X2>=0 第四题maxz=X1+X2 2X2=0 X2>=0 用图解法求最优解
您还在吗
亲爱的,max z = x1 + X2、X1 - 4X2 = 0和X2 >= 0。
此时得到的线性规划问题的标准形式如下:
min(-z) = -x1 - x2
s.t.
x1 - 4x2 + s1 = -3
3x1 + 5x2 + s2 = 25
x1 >= 0
x2 >= 0
现在可以采用单纯形法等高效算法进行求解,也可以使用图解法进行求解。下面介绍图解法的步骤:
1. 将两个等式约束在平面直角坐标系中表示出来。这里可以先将它们转化为一般式,即Ax + By = C,再根据截距式或者斜率求出确定该直线的两个点。
2. 根据x1 >= 0和x2 >= 0的限制,画出非负区域,即第一象限。
3. 在非负区域中找到目标函数的最优解点。可以通过画出目标函数z = x1 + x2的等值线来找到最优解点,即该函数的等值线在第一象限中的最右上角交点。
4. 确定最优解点后,读取最优值z的值。
根据上面的线性规划问题,我们绘制其图形如下(请注意,这里的图片是手工绘制的,仅供参考):
线性规划图解示例
根据图中的最优解点(5, 2)可知,当X1取5,X2取2时,可以获得目标函数的最大值7。所以此时最优解为z=7。
亲亲,
首先,不等式约束 3X1 + 3X2 >= 6 可以简化为 X1 + X2 >= 2,因为两个不等式的解集相同。
于是现在我们有:
maxz = X1 + X2
s.t. X1 + X2 = 2
X1 >= 0
X2 >= 0
接下来,我们需要将其转化为等式约束的形式。引入松弛变量 S1 和 S2,使得:
X1 + X2 + S1 = 1
X1 + X2 - S2 = 2
X1 >= 0
X2 >= 0
最终得到的线性规划问题的标准形式如下:
maxz = X1 + X2
s.t. X1 + X2 + S1 = 1
X1 + X2 - S2 = 2
X1 >= 0
X2 >= 0
我们可以使用单纯形法或者图解法来求解此线性规划问题。
根据观察可知此时目标函数没有界限,因为 X1 和 X2 的取值范围是非负实数集合而不是有限区间,因此不能使用传统的方法来求解最优解。也就是说,该线性规划问题没有最优解。
亲亲,图中的两条直线分别表示约束条件 X1-4X2 <= -3 和 3X1+5X2 <= 25,其交点为(9,0)和(5,4)。因此,非负区域的角落点为(0,0)、(0,5/4)、(3/4,0)和(5,4)。
接下来,我们需要找到最优解点。根据目标函数 maxz = 3X1 + 5X2 的定义,我们可以将其画成等高线。等高线越靠近(5,4)点,maxz 的值越大。经过观察,我们可以确定最大的 maxz 值发生在等高线经过顶点(9,0)或(0,5/4)的位置。
经过计算,在点(9,0)处,maxz 的值为 27;在点(0,5/4)处,maxz 的值为 15/4。因此,maxz 的最大值为 27,发生在 X1=9、X2=0 时。
亲亲,
目标函数:maxz = X1 + X2
约束条件:
1. 2X2 = 0
2. X2 >= 0
其中,目标函数表示要求解的最大值,约束条件表示问题需要满足的限制条件。
由于这是一个二维问题,我们可以将约束条件画成图形,如下所示:
线性规划图解示例
在图中,红色区域表示所有可能的解决方案。蓝色区域表示满足约束条件的可行解决方案,即X1>=0和2X2=0,所以X1的值会在x轴的非负区域内取得。这样,我们就能够确定一个最优解,即maxz=X1+X2,在X1=0、X2=2处取得最大值4。
因此,该线性规划问题的最优解为maxz=4,当且仅当X1=0、X2=2时取得。
亲亲,一共4题