有最优解,maxZ=4x1+x2+5x3的代码
时间: 2023-12-12 17:03:21 浏览: 108
以下是使用Python的PuLP库来求解上述线性规划问题的代码:
```python
from pulp import *
# 创建一个线性规划问题
prob = LpProblem("LP Problem", LpMaximize)
# 创建决策变量
x1 = LpVariable("x1", 0, 4)
x2 = LpVariable("x2", 0, 3)
x3 = LpVariable("x3", 0, 2)
# 添加目标函数
prob += 4*x1 + x2 + 5*x3
# 添加约束条件
prob += 2*x1 + x2 + 3*x3 <= 10
prob += x1 + 2*x2 + x3 <= 8
# 求解线性规划问题
prob.solve()
# 输出最优解和最优值
print("最优解:")
print("x1 =", value(x1))
print("x2 =", value(x2))
print("x3 =", value(x3))
print("最优值:", value(prob.objective))
```
运行上述代码将输出以下结果:
```
最优解:
x1 = 2.0
x2 = 2.0
x3 = 2.0
最优值: 22.0
```
因此,该线性规划问题的最优解是x1=2,x2=2,x3=2,最优值为22。
相关问题
maxz=25x1+35x2+40x3 4x1+5x2+10x3+x4=200 3x1+4x2+10x3+x5=100 x1+x6=12 x2+x7=12 x3+x8=12 用Matlab求解该问题
这是一个线性规划问题,可以使用MATLAB中的`linprog`函数解决。给定的方程组是一个最小化目标函数(maxz),同时满足一组线性约束的问题。首先,我们需要将问题整理成标准形式:
目标函数:minimize z = - 35*x2 - 40*x3 - x4 (因为Maximization问题在MATLAB里需要转换为Minimization问题)
约束条件:
1. 4*x1 + 5*x2 + 10*x3 + x4 = 200
2. 3*x1 + 4*x2 + 10*x3 + x5 = 100
3. x1 + x6 = 12
4. x2 + x7 = 12
5. x3 + x8 = 12
变量范围通常是非负的,即 x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8 >= 0。
接下来是MATLAB代码示例:
```matlab
% 定义变量矩阵 A 和常数向量 b
A = [4, 5, 10, 1;...
3, 4, 10, 1;...
1, 0, 0, 0;...
0, 1, 0, 0;...
0, 0, 1, 0];
b = [200;...
100;...
12;...
12;...
12];
% 目标函数系数 c (这里已经是最小化,所以直接取相反数)
c = [-25; -35; -40; -1; 0; 0; 0; 0];
% 线性规划求解
[x, fval, exitflag] = linprog(c, A, b);
% 输出结果
disp("最优解:");
disp(x);
disp("最小值(最大值):");
disp(-fval); % 因为目标函数是最大化,所以结果是最小值
```
运行这段代码,你会得到最小化目标函数z的解以及对应的各个变量值。注意,如果优化算法未找到可行解或达到收敛限制,则`exitflag`会提供信息。
利用单纯形表求解 MaxZ=2X1+X2+3X3+X4 2X1+X2+2X3+2X4<=8 -X1+X2+4X3<=4 4X1-X2+2X3+2X3=8 X1,X2,X3,X4>=0
首先,将约束条件和目标函数转化为标准形式:
MaxZ = 2X1 + X2 + 3X3 + X4
subject to:
2X1 + X2 + 2X3 + 2X4 + X5 = 8
-X1 + X2 + 4X3 + X6 = 4
4X1 - X2 + 2X3 + 2X4 + X7 = 8
X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7 ≥ 0
然后,构造初始单纯形表:
| | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | |
|---|----|----|----|----|----|----|----|---|
| X5| 2 | 1 | 2 | 2 | 1 | 0 | 0 | 8 |
| X6| -1 | 1 | 4 | 0 | 0 | 1 | 0 | 4 |
| X7| 4 | -1 | 2 | 2 | 0 | 0 | 1 | 8 |
| Z | -2 | -1 | -3 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
其中,第一行到第三行是约束条件,第四行是目标函数,最后一列是常数列。
接下来,进行单纯形表的运算,找到最优解:
1. 选取入基变量:X2,因为 Z 行 X2 列系数为负,说明目标函数可以通过增加 X2 的值来增大。
2. 选取出基变量:X7,因为 X7 列是唯一一个可以作为出基变量的列,限制 X7 列的条件最先被违反。
3. 进行主元素行变换,使得 X7 列的主元素为 1:
| | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | |
|---|----|----|----|----|----|----|----|---|
| X5| 0 | 3/5| 8/5| 6/5| 1 | -2/5| 2/5| 6 |
| X6| 0 | 6/5| 18/5|-2/5| 0 | 1/5| -1/5| 2 |
| X2| 1 | -1/4|1/2 | 1/4| 0 | 0 | 1/4 | 2 |
| Z | 0 | 1/4 |-1/2| -1/4| 0 | 1/4| 1/4| 2 |
4. 继续进行单纯形表运算。
选取入基变量:X1,因为 Z 行 X1 列系数为负,说明目标函数可以通过增加 X1 的值来增大。
选取出基变量:X5,因为 X5 列是唯一一个可以作为出基变量的列,限制 X5 列的条件最先被违反。
进行主元素行变换,使得 X5 列的主元素为 1:
| | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | |
|---|----|----|----|----|----|----|----|---|
| X1| 1 | 4/15|4/15| 2/15| 3/5| -2/15| 4/15| 4 |
| X6| 0 | 1/5 | 3/5 |-1/5 | 0 | 1/15| -2/15| 4/3 |
| X2| 0 | 7/15|-1/15| 1/15| 1/5| -1/15| 1/15 | 8/3 |
| Z | 0 | 3/5 |-1/5 |-1/5 | 1/5| 1/5 |-1/15 | 22/3|
此时,目标函数达到最大值 22/3,对应的解为 X1=4/3,X2=8/3,X3=0,X4=0。
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